2019年高考物理热点题型和提分秘籍专题5.2 动能定理及应用（教学案）含解析.docVIP

1.掌握动能定理，能运用动能定理解答实际问题。 热点题型一 对动能定理的理解 例1、1. （2018年江苏卷）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【变式探究】【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能与位移的关系图线是 【答案】C 【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：，同理，下滑过程中，由动能定理可得：，故C正确；ABD错误． 【变式探究】一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为eq \f(v,2)时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为 (　　) A．tanθ和eq \f(H,2) B．(eq \f(v2,2gH)－1)tanθ和eq \f(H,2) C．tanθ和eq \f(H,4) D．(eq \f(v2,2gH)－1)tanθ和eq \f(H,4) 答案：D 【提分秘籍】 1．从两个方面理解动能定理 (1)动能定理公式中体现的三个关系 ①数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化，求合外力的功，进而求得某一力的功。 ②单位关系，等式两侧物理量的国际单位都是焦耳。 ③因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因。 (2)动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力。 2．运用动能定理需注意的问题 (1)应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程初末的动能。 (2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑。但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式。 【举一反三】 如图甲所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，∠AOB＝37°，圆弧的半径R＝0.5m；BD部分水平，长度为0.2m，C为BD的中点。现有一质量m＝1kg，可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求： (1)物块运动到B点时，对工件的压力大小； (2)为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到B点后，对它施加一竖直向下的恒力F，F应为多大？ (3)为使物块运动到C点时速度为零，也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角θ，如图乙所示，θ应为多大？(假设物块经过B点时没有能量损失) 答案：(1)14N　(2)10N　(3)37° (2)物块在从A运动到D的过程中，由动能定理 mgR(1－cos37°)－μmgLBD＝0 在从A运动到C的过程中，由动能定理 mgR(1－cos37°)－μ(mg＋F)LBC＝0 LBD＝2LBC 联立得F＝mg＝10N (3)物块在从A经B运动到C的过程中，由动能定理 mgR(1－cos37°)－mgLBCsinθ－μmgLBCcosθ＝0 代入数据得1＝sinθ＋eq \f(1,2)cosθ 解得θ＝37° 热点题型三 动能定理与图象结合的问题 例3．泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，如图甲所示，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为m＝5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.6，g取10m/s2。 (1)物体在运动过程中的最大加速度为多大？ (2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？ (3)物体在水平面上运动的最大位移是多大？ 答案：(1)合力为零 (2)推力F做的功对应F－x图线与x轴所围的面积。 (2)由图象可知：F随x变化的函数方程为 F＝80－20x 速度最大时，合外力为零。 即F＝μmg 所以x＝2.5m 【归纳总结】图象所围“面积”的意义 (1)v－t图：由公式x＝vt可知，v－t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。 (2)a－t图：由公式Δv＝at可知，a－t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量。 (3)F－x图：由公式W＝Fx可知，F－x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。 (4)P－t图：由公式W＝Pt可