高考物理一轮复习第五章能量和动量第2节动能定理及其应用21页

第 2 节 动能定理及其应用
(1)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。(√)
(2)动能不变的物体一定处于平衡状态。(×)
(3)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零。(√)
(4)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化。(×)
(5)物体的动能不变，所受的合外力必定为零。(×)
(6)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比。(√)
突破点(一) 对动能定理的理解
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．公式中“＝”体现的三个关系：
数量关系 合力做的功与物体动能的变化相等
单位关系 国际单位都是焦耳
因果关系 合力做功是物体动能变化的原因

[多角练通]
1．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是
(  )
A．合外力为零，则合外力做功一定为零
B．合外力做功为零，则合外力一定为零
C．合外力做功越多，则动能一定越大
D．动能不变，则物体合外力一定为零
解析：选 A 由 W＝Flcos α可知，物体所受合外力为零，合外力做功一定为零，但合
外力做功为零，可能是α＝90°，故 A正确，B错误；由动能定理 W＝ΔEk可知，合外力做
功越多，动能变化量越大，但动能不一定越大。动能不变，合外力做功为零，但物体合外力
不一定为零，C、D均错误。
2．(多选)如图所示，甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力 F 分别拉它们在水
平面上从静止开始运动相同的距离 s。甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上，则下列关于
力 F
对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(  )
A．力 F对甲做功多
B．力 F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大
D．甲、乙两个物体获得的动能相同
解析：选 BC 由功的公式 W＝Flcosα＝Fs可知，两种情况下力 F对甲、乙两个物体做
的功一样多，A 错误，B 正确；根据动能定理，对甲有：Fs＝Ek1，对乙有：Fs－Ffs＝Ek2，
可知 Ek1＞Ek2，C正确，D错误。
3.(多选)如图所示。某人通过光滑滑轮将质量为 m 的物体，沿光
滑斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为 h，到
达斜面顶端的速度为 v，则在此过程中(  )
A．物体所受的合力做功为 mgh＋
1
2
mv2
B．物体所受的合力做功为
1
2
mv2
C．人对物体做的功为 mgh
D．人对物体做的功大于 mgh
解析：选 BD 对物体应用动能定理可得 W 合＝W 人－mgh＝
1
2
mv2，故 W 人＝mgh＋
1
2
mv2，B、

D选项正确。
突破点(二) 动能定理的应用
1．应用动能定理的流程
2．应用动能定理的注意事项
(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)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出
运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。
(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不
涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便。
(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，
最后根据结果加以检验。
[典例] (多选)(2016·浙江高考)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为 h，
与水平面倾角分别为 45°和 37°的滑道组成，滑草车与草地之间
的动摩擦因数为μ。质量为 m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，
经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段
滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。则(  )
A．动摩擦因数μ＝
6
7
B．载人滑草车最大速度为
2gh
7
C．载人滑草车克服摩擦力做功为 mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
3
5
g
[思路点拨]
(1)滑草车先匀加速下滑，再匀减速下滑。
(2)滑草车速度最大的位置在两条滑道的连接处。
(3)滑草车下滑的整个过程中下降的高度为 2h。
[解析] 由题意知，上、下两段斜坡的长分别为

s1＝
h
sin 45°...