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- 2021-06-02 发布
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第2讲 动能定理及其应用
板块一 主干梳理·夯实基础
【知识点1】 动能 Ⅱ
1.定义:物体由于运动而具有的能。
2.公式:Ek=mv2。
3.物理意义:动能是状态量,是标量(选填“矢量”或“标量”),只有正值,动能与速度方向无关。
4.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。
5.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性。
6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔEk=mv-mv。
【知识点2】 动能定理 Ⅱ
1.内容:合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
2.表达式
(1)W=ΔEk。
(2)W=Ek2-Ek1。
(3)W=mv-mv。
3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度。
4.适用范围广泛
(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。
(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。
板块二 考点细研·悟法培优
考点1动能定理的理解和应用[拓展延伸]
1.做功的过程就是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号。
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。
3.动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理。
4.若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可以分段考虑,也可以整个过程考虑。
例1 如图所示,质量为m的滑块从h高处的a点沿倾斜轨道ab滑入水平轨道bc(两轨道平滑连接),滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v、ab长度与bc长度相等。空气阻力不计,则滑块从a到c的运动过程中( )
A.滑块的动能始终保持不变
B.滑块在bc过程克服阻力做的功一定等于
C.滑块经b点时的速度大于
D.滑块经b点时的速度等于
(1)滑块从b到c的过程中摩擦力做功吗?做正功还是负功?
提示:做功。做负功。
(2)滑块在ab段和bc段摩擦力做功相同吗?
提示:不同,位移相同但摩擦力不同。
尝试解答 选C。
由题意知,在滑块从b运动到c的过程中,由于摩擦力做负功,动能在减少,所以A错误;从a到c的运动过程中,根据动能定理:mgh-Wf=0,可得全程克服阻力做功Wf=mgh,滑块对ab段轨道的正压力小于对bc段的正压力,故在ab段滑块克服摩擦力做的功小于在bc段克服摩擦力做的功,即从a到b克服摩擦力做的功0