第2讲动能定理及其应用【必备知识·自主排查】一、动能1．定义：物体由于________而具有的能．2．公式：Ek＝________．3．单位：________，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.4．物理意义(1)动能是状态量，v是________．(2)动能是________，只有正值，动能与速度方向________．5．动能的变化：物体________与________之差，即ΔEk＝________．二、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________．2．表达式：W＝12mv22−12mv12.3．物理意义：________的功是物体动能变化的量度．4．动能定理的特点【生活情境】如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L＝5.0m，高度h＝3.0m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫．水平段与斜面段底部平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变．某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上．已知小朋友质量为m＝20kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1＝88N，在水平段受到的平均阻力f2＝100N．取重力加速度g＝10m/s2(1)小朋友在下滑过程中，重力做功600J．()(2)小朋友在斜面上滑下的过程中克服摩擦力做的功为440J．()(3)小朋友滑到斜面底端时的动能为160J．()(4)小朋友在斜面上滑下的过程中合外力做功为0.()(5)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度至少为1.6m．()(6)在斜面、水平面整个运动过程中合外力对小朋友做功为0.()【关键能力·分层突破】考点一对动能定理的理解和应用1．对“外力”的两点理解(1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，它们可以同时作用，也可以不同时作用．(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力．2．动能定理公式中“＝”体现的“三个关系”数量关系合力的功与物体动能的变化可以等量代换单位关系国际单位都是焦耳因果关系合力做的功是物体动能变化的原因【跟进训练】1.物体做自由落体运动，其动能Ek随运动时间t的关系图线可能是()2．随着高铁时代的到来，人们出行也是越来越方便，高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能()A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C.与它的速度成正比D．与它的加速度成正比3．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动一段距离，运动过程中F1对物体做功－6J，F2对物体做功8J，则物体获得的动能为()A．－10JB．2JC．10JD．14J考点二动能定理的应用1．思路：2．注意：方法的选择动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学方法要简捷过程的选择物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段应用动能定理，也可以对全过程应用动能定理．如果对整个过程应用动能定理，往往能使问题简化规律的应用动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的角度1应用动能定理求变力的功例1如图所示，有一半径r＝0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量m＝0.2kg的物块(可视为质点)从A点由静止滑下，滑至最低点B时的速度为v＝1m/s，g取10m/s2.下列说法正确的是()A．物块过B点时对轨道的压力大小是0.4NB．物块过B点时对轨道的压力大小是2.0NC．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.9JD．从A到B的过程中克服摩擦力做的功为0.1J[解题心得]角度2用动能定理求解直线运动问题例2[2021·全国乙卷，24]一篮球质量为m＝0.60kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2m.若使篮球从距地面h3＝1.5m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5m．假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变．重力加速度大小取g＝10m/s2，不计空气阻力．求：(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功；(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小．命题分析试题情境属于综合性题目，以“拍篮球”为素材创设学习探索问题情境必备知识考查功、动能定理、牛顿第二定律等知识关键能力考查理解能力、推理能力．应清晰力对篮球做功，篮球的加速度及能量发生变化学科素养考查运动与相互作用观念、能量观念、科学思维．要求考生综合运用动力学观点和能量观点解决问题角度3用动能定