2020版高考物理大二轮复习专题二功和能第一讲动能定理机械能守恒定律教学案35页

高考物理
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第一讲　动能定理、机械能守恒定律
[知识建构]
[备考点睛]
(注 1)……(注 3)：详见答案部分
1.易错点归纳
(1)W＝Flcosα只适合求恒力做功.
(2)动能定理没有分量式.
(3)机械能守恒的条件不是合力所做的功等于零，更不是合力为零.
(4)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”.
(5)对于绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能不
守恒.
2.把握两点，准确理解动能定理
(1)动能定理表达式中，W表示所有外力做功的代数和，包括物体所受重力做的功.
(2)动能定理表达式中，ΔEk为所研究过程的末动能与初动能之差，而且物体的速度均
是相对地面的速度.
3.判断机械能守恒的两个角度

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(1)用做功判断：若物体(或系统)只受重力(或系统内弹力)，或虽受其他力，但其他力
不做功，则机械能守恒.
(2)用能量转化判断：若物体(或系统)只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他
形式能的相互转化，则机械能守恒.
[答案]　(1)适用条件
①动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．
②动能定理既适用于恒力做功，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．
(2)机械能守恒定律与动能定理的区别与联系
机械能守恒定律 动能定理
适用
条件
只有重力或系统内弹力做功
没有条件限制，它不但允许重力和弹
力做功，还允许其他力做功
不同
点 分析
思路
只需分析研究对象初、末状态的动能
和势能
不但要分析研究对象初、末状态的动
能，还要分析所有外力所做的功
研究
对象
一般是物体组成的系统 一般是一个物体(质点)
不同
点 书写
方式
有多种书写方式，一般常用等号两边
都是动能与势能的和
等号左边一定是合力的总功，右边是
动能的变化
相同点
(1)思想方法相同：机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度
来研究物体在力的作用下状态的变化．
(2)表达这两个规律的方程都是标量式
(3)机械能守恒的条件
只有重力和系统内弹簧弹力做功．只有重力做功时对应动能和重力势能的相互转化，只
有弹簧弹力做功时对应动能和弹性势能的相互转化．

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热点考向一　功和功率的计算
【典例】　(2019·安徽滁州三中段考)如图所示，在倾角为 θ的斜面上，以速度 v0水
平抛出一个质量为 m的小球(斜面足够长，重力加速度为 g)，则在小球从开始运动到小球距
斜面的距离最大的过程中，下列说法中错误的是(　　)
A．重力做的功 W＝
mv20tan2θ
2
B．速度的变化量为 v0tanθ
C．运动时间为
v0
tanθ
D．重力的平均功率为 P＝
mgv0tanθ
2
[思路引领]　(1)小球距斜面的距离最大时，速度方向与斜面平行．
(2)t＝
vy
g
→h＝
1
2
gt2→W＝mgh→P＝
W
t
[解析]　当小球的速度方向与斜面平行时，离斜面最远，此时小球的竖直分速度 vy＝
v0tanθ，解得 t＝
vy
g
＝
v0tanθ
g
，速度的变化量 Δv＝gt＝v0tanθ，故 B 正确，C 错误．小
球的竖直分位移 h＝
v2y
2g
＝
v20tan2θ
2g
，重力做的功 W＝mgh＝
mv20tan2θ
2
，故 A正确．重力的平均

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功率 P＝
W
t
＝
mgv0tanθ
2
，故 D正确．C符合题意．
[答案]　C
功和功率的理解与计算问题，一般应注意以下几点：
1．准确理解功的定义式 W＝Fl及变形式 W＝Flcosα中各物理量的意义，该式仅适用于
恒力做功的情况．
2．变力做功的求解注意对问题的正确转化，如将变力做功转化为恒力做功，也可应用
动能定理等方式求解．
3．对于功率的计算，应注意区分公式 P＝
W
t
和公式 P＝Fv，前式侧重于平均功率的计算，
而后式侧重于瞬时功率的计算．
迁移一　重力的平均功率和瞬时功率
1．(多选)(2019·河南五校联考)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的
高度相等，三个平板与水平面间的夹角分别为 θ1、θ2、θ3，如图所示．现将三个完全相
同的小球由最高点 A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端．则下列
说法正确的是(　　)
A．重力对三个小球所做的功相同
B．沿倾角为θ3的平板下滑的小球重力的平均功率最大
C．三个小球到达底端时的瞬时速度相同

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D．沿倾角为θ3的平板下滑的小球到达...