本本 章章 优优 化化 总总 结结 专题归纳整合专题归纳整合章末综合检测章末综合检测本本 章章 优优 化化 总总 结结知识网络构建知识网络构建知知识网网络构建构建专题归纳整合整合专题专题1 1动能定理的理解及应用动能定理的理解及应用二、二、动动能定理的能定理的应应用要点用要点1应应用范用范围围的广泛性：的广泛性：动动能定理既适用于恒力作能定理既适用于恒力作用用过过程，也适用于程，也适用于变变力作用力作用过过程；既适用于物体做程；既适用于物体做直直线线运运动动的情况，也适用于物体做曲的情况，也适用于物体做曲线线运运动动的情况的情况总总之，凡是宏之，凡是宏观观机械运机械运动动中涉及到功与中涉及到功与动动能关系能关系的的问题问题均可适用均可适用2研究研究对对象的象的单单一性：一性：动动能定理的研究能定理的研究对对象一般象一般是可以是可以视为质视为质点的点的单单个物体个物体3动动能定理的研究能定理的研究过过程既可以是程既可以是针对针对运运动过动过程中程中的某个具体的某个具体过过程，也可以是程，也可以是针对针对运运动动的全的全过过程程4动动能定理的能定理的计计算式算式为标为标量式，量式，v为为相相对对于同一参于同一参考系的速度考系的速度例例例例1 1 如如图图21所所示示，一一质质量量为为2 kg的的铅铅球球从从离离地地面面2 m高高处处自自由由下下落落，陷陷入入沙沙坑坑2 cm深深处处，求求沙子沙子对铅对铅球的平均阻力球的平均阻力(g取取10 m/s2)图图21【答案】【答案】2020 N专题专题2 2关于机械能守恒定律及其应用问题关于机械能守恒定律及其应用问题应应用用机机械械能能守守恒恒定定律律解解题题， 是是从从分分析析状状态态的的变变化化入入手手，只只涉涉及及始始、末末状状态态的的能能量量，而而不不涉涉及及运运动动过过程程的的细细节节，这这样样就就避避免免了了直直接接应应用用牛牛顿顿第第二二定定律律时时所面所面临临的困的困难难，这这使使问题问题的解决的解决变变得得简简便便1守恒条件：只有重力或守恒条件：只有重力或弹弹力做功，系力做功，系统统内只内只发发生生动动能和能和势势能之能之间间的相互的相互转转化化2表达式：表达式：(1)E1E2系系统统原来的机械能等于系原来的机械能等于系统统后来的机械能后来的机械能(2)EkEp0系系统变统变化的化的动动能与系能与系统变统变化的化的势势能之和能之和为为零零(3)EA增增EB减减系系统统内内A物体增加的机械能等于物体增加的机械能等于B物体减少的机械能物体减少的机械能第一种表达式是从第一种表达式是从“守恒守恒”的角度反映机械能守恒，的角度反映机械能守恒，解解题时题时必必须选须选取参考平面，而后两种表达式都是取参考平面，而后两种表达式都是从从“转转化化”的角度来反映机械能守恒，不必的角度来反映机械能守恒，不必选选取参取参考平面考平面注意：当系注意：当系统统内除内除动动能和能和势势能外，仍有其他形式能外，仍有其他形式的能量参与的能量参与转转化，化，则则所有参与所有参与转转化的化的总总能量能量应应守守恒恒能量能量转转化与守恒定律因此，机械能守恒化与守恒定律因此，机械能守恒定律可以用能量定律可以用能量转转化与守恒定律代替来求解化与守恒定律代替来求解问题问题例例例例2 2 2011年年上上海海世世锦锦赛赛跳跳水水比比赛赛中中，有有一一个个项项目目是是“3 m跳跳板板”，其其比比赛赛过过程程可可简简化化为为：运运动动员员走走上上跳跳板板，跳跳板板被被压压缩缩至至最最低低点点，跳跳板板又又将将运运动动员员竖竖直直向向上上弹弹到到最最高高点点，运运动动员员做做自自由由落落体体运运动动，竖竖直直落落入入水水中中将将运运动动员员视视为为质质点点，运运动动员员质质量量m60 kg，g取取10 m/s2.最最高高点点A、跳跳板板的的水水平平点点B、最最低低点点C和和水水面面之之间间的的竖竖直直距距离离如如图图22所示，求：所示，求：(1)跳跳板板被被压压缩缩到到最最低低点点C时时具具有有的的弹弹性性势势能能是是多多大？大？(2)运运动员动员入水前的速度大小入水前的速度大小图图22【答案】【答案】(1)1200 J(2)9.2 m/s专题专题3 3功和能量转化的关系功和能量转化的关系一个物体能一个物体能够对够对外做功，就外做功，就说说它具有能量能量它具有能量能量的具体的具体值值往往无多大意往往无多大意义义，我，我们们关心的大多是能关心的大多是能量的量的变变化量能量的化量能量的转转化是通化是通过过做功来做功来实现实现的，的，某种力做功往往与某一具体的能量某种力做功往往与某一具体的能量变变化相化相联联系，系，即所即所谓谓的功能关系常的功能关系常见见的力做功与能量的力做功与能量转转化的化的对应对应关系如下：关系如下：1合外力合外力对对物体所做的功等于物体物体所做的功等于物体动动能的改能的改变变W合合Ek2Ek1，即，即动动能定理能定理2重力做功重力做功对应对应重力重力势势能的改能的改变变WGEpEp1Ep2重力做正功，重力重力做正功，重力势势能减少；重力做能减少；重力做负负功，重力功，重力势势能增加能增加3弹弹簧簧弹弹力做功与力做功与弹弹性性势势能的改能的改变变相相对应对应WFEpEp1Ep2弹弹力做正功，力做正功，弹弹性性势势能减少；能减少；弹弹力做力做负负功，功，弹弹性性势势能增加能增加4除重力和系除重力和系统统内的内的弹弹力以外的其他力做的功与力以外的其他力做的功与物体机械能的增量相物体机械能的增量相对应对应，即，即W其他其他E.(1)除重力以外的其他力做多少正功，物体的机械除重力以外的其他力做多少正功，物体的机械能就增加多少能就增加多少(2)除重力以外的其他力做多少除重力以外的其他力做多少负负功，物体的机械功，物体的机械能就减少多少能就减少多少(3)除重力以外的其他力不做功，物体的机械能守除重力以外的其他力不做功，物体的机械能守恒恒5一一对对相互作用的滑相互作用的滑动动摩擦力做功的代数和等于摩擦力做功的代数和等于系系统统内能的增量，即内能的增量，即fs相相对对Q.例例例例3 3 (2011年年宁宁德德高高一一检检测测)电电动动机机带带动动水水平平传传送送带带以以速速度度v匀匀速速转转动动，一一质质量量为为m的的小小木木块块由由静静止止轻轻放放在在传传送送带带上上，若若小小木木块块与与传传送送带带之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，如如图图23所所示示，当当小小木木块块与与传传送送带带相相对对静止静止时时，求：，求：(1)小木小木块块的位移的位移(2)传传送送带转过带转过的路程的路程(3)小木小木块获块获得的得的动动能能(4)摩擦摩擦过过程程产产生的生的热热量量(5)电动电动机机带动传带动传送送带带匀匀速速转动输转动输出的出的总总能量能量图图23