第20讲动能定理的理解及应用（讲义）（解析版）_4.2025物理总复习_2025年新高考资料_一轮复习_2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第 20 讲 动能定理的理解及应用 目录 01、考情透视，目标导 航 02、知识导图，思维引航.............................................................................................3 03、考点突破，考法探究.............................................................................................3 考点一 动能定理的理解和基本应用................................................................................................3 知识点1 动能.........................................................................................................................3 知识点2 动能定理.................................................................................................................4 考向1 对动能定理的理解...................................................................................................5 考点2 动能定理的基本应用.................................................................................................5 考点二 应用动能定理求变力的功....................................................................................................7 考向洞察................................................................................................................................................7 考点三 动能定理与图像结合的问题..................................................................................................8 考向洞察................................................................................................................................................9 考向1 动能定理与v-t图像...................................................................................................9 考向2 动能定理与E -x图像................................................................................................9 k 考向3 动能定理与F-x图像................................................................................................10 考向4 动能随位移变化的图像...........................................................................................11 考点四 动能定理在多过程问题中的应用........................................................................................11 知识点1．应用动能定理解决多过程问题的两种思路.....................................................11 知识点2．全过程列式时要注意.........................................................................................12 知识点3.多过程问题的分析方法........................................................................................12 知识点4 动能定理在往复运动问题中的应用...................................................................12 考向洞察..............................................................................................................................................12 考向1多过程直线运动问题................................................................................................12 考向2 多过程曲线运动问题...............................................................................................14 考向3 多过程直线往复运动问题.......................................................................................15 考向4 多过程曲线往复运动问题.......................................................................................16 04、真题练习，命题动向...........................................................................................................17 2024·全国·高考物理试题 考情 2024·福建·高考物理试题 分析 2024·安徽·高考物理试题2024·全国·新课标高考物理试题 2024·广东·高考物理试题 复习 目标1.理解动能、动能定理，会用动能定理解决一些基本问题。 目标 目标2.能利用动能定理求变力做的功。 目标3.掌握解决动能定理与图像结合的问题的方法。 考点一 动能定理的理解和基本应用知识点1 动能 1．动能 (1)定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能。 (2)公式：E＝mv2。 k (3)单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2。 (4)标矢性：动能是标量，动能与速度方向无关。 2．动能与动能变化的区别 (1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量。 (2)动能没有负值，而动能变化量有正负之分。ΔE>0，表示物体的动能增加；ΔE<0，表示物体的动能减少。 k k 知识点2 动能定理 1．动能定理 (1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 (2)表达式：W ＝ΔE＝mv2－mv2。 合 k 2 1 (3)物理意义：合力的功是物体动能变化的量度。 说明：(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参 考系。 (2)动能是标量，动能定理是标量式，解题时不能分解动能。 3．对动能定理的理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中“＝”有三层关系： 因果关系 合力做功是物体动能变化的原因 数量关系 合力的功与动能变化可以等量代换 单位关系 国际单位都是焦耳 (2)动能定理中的“力”指物体受到的所有力，既包括重力、弹力、摩擦力，也包括电场力、磁场力或其他 力，功则为合力所做的总功。 3.应用动能定理的注意点 (1)动能定理表达式是一个标量式，式中各项均为标量，因此，应用动能定理时不必关注速度的具体方向， 也不能在某个方向上列出动能定理的表达式。 (2)注意物体所受各力做功的特点，如：重力做功与路径无关，重点关注始末两点的高度差，摩擦阻力做功 与路径有关。 (3)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。 (4)动能定理既可解决直线运动问题，也可解决曲线运动问题。考向1 对动能定理的理解 1.(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下 竖直向上加速运动，当电梯的速度由v 增大到v 时，上升高度为H，重力加速度为g，则在这个过程中， 1 2 下列说法正确的是( ) A.对物体，动能定理的表达式为W＝mv－mv，其中W为支持力做的功 B.对物体，动能定理的表达式为W ＝0，其中W 为合力做的功 合 合 C.对物体，动能定理的表达式为W－mgH＝mv－mv，其中W为支持力做的功 D.对电梯，其所受的合力做功为Mv－Mv 【答案】 CD 【解析】 电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力F ，这两个力的总功(即合力做的功)才等 N 于物体动能的变化，即W ＝W－mgH＝mv－mv，其中W为支持力做的功，故A、B错误，C正确；对电 合 梯做功的有重力Mg、压力F ′和拉力F，合力做功为W ′＝Mv－Mv，故D正确。 N 合 考点2 动能定理的基本应用 1.(多选)一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为E ， k 向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知sin α＝0.6，重力 加速度大小为g。则( ) A．物体向上滑动的距离为 B．物体向下滑动时的加速度大小为 C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 【答案】 BC 【解析】 物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有－μmg·2lcos α＝－E， k 物体从斜面底端到最高点根据动能定理有 －mglsin α－μmglcos α＝0－E， k 整理得l＝，μ＝0.5，A错误，C正确； 物体向下滑动时根据牛顿第二定律有ma ＝mgsin α－μmgcos α， 下 解得a ＝，B正确； 下 物体向上滑动时根据牛顿第二定律有 ma ＝mgsin α＋μmgcos α， 上 解得a ＝g，故a >a ， 上 上 下 由于上滑过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据位移公式l＝at2，则 可得出t