2019年高考物理總復習 5章動能定理的適用條件專項訓練 新人教版如果不是質點，而是質點系(或物體系)，就是由兩個或兩個以上的質點組成的研究對象我們通常把該質點系內(nèi)所有質點之間的相互作用力統(tǒng)稱為內(nèi)力，其他物體對系統(tǒng)內(nèi)質點的作用力稱為外力于是有Ek2Ek1W外W內(nèi)式中Ek1和Ek2分別為質點系始、末兩態(tài)的動能，W外是所有外力對質點系所有質點做功的代數(shù)和，簡稱外力的總功，W內(nèi)是內(nèi)力對所有質點做功的代數(shù)和，簡稱內(nèi)力的總功上式表明，質點系的動能增量等于外力的總功和內(nèi)力的總功的代數(shù)和，這稱為質點系的動能定理【例】一位質量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，此過程重心提升的高度為h，在此過程中()A地面對他做的功為mghmv2B地面對他做的功為零C他的機械能的增量為mghmv2D他所受的合力做的功為mv2【解析】以人為研究對象，對人進行受力分析，受到外力為豎直向下的重力和地面對人豎直向上的支持力，支持力是變力，地面對人的支持力的作用點位移為零，所以地面對人做的功為零由質點系的動能定理可知，W內(nèi)mghmv20，即合力功等于動能的變化(mv20)，其中內(nèi)力做的功為mv2mgh，這個內(nèi)力的功也恰是機械能的增量【答案】BCD【名師面對面】人從地面向上躍起時，平均動能增加，但唯一方向向上的外力地面對人的支持力并不做功高中階段，我們已經(jīng)習慣于對單一質點進行分析和研究，自然得出WNmghmv20，WNmghmv2，h表示質心上升的高度這里出現(xiàn)了矛盾，從功的定義理解，支持力不做功，而從動能定理的角度看，支持力做了功利用所學知識不能自圓其說，這是令部分師生困惑的實際上用WNmghmv20解決問題，其出發(fā)點是研究對象必須是質點，而此處的人，由于內(nèi)力做功，已不能看作質點了，而是質點系由質點系的動能定理可知，W內(nèi)mghmv20，即合力功等于動能的變化(mv20)，其中內(nèi)力做的功為mv2mgh，這個內(nèi)力的功，是人體內(nèi)的生物能轉化而來的，而轉化是在直腿、伸腰等動作過程中通過成對內(nèi)力做功的方式實現(xiàn)的通過對該高考試題的研究表明，對動能定理的準確理解是多么地重要，這就要求我們深刻領會教科書上所表述的概念、規(guī)律的含義【觸類旁通】質量為1 500 kg的汽車在平直的公路上運動，可以看作一個質點，vt圖象如下圖所示，由此可求()A前25 s內(nèi)汽車的平均速度B前10 s內(nèi)汽車的加速度C前10 s內(nèi)汽車所受的阻力D1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功【解析】由題圖知，汽車25 s內(nèi)的位移為x10 m205 m10 m450 m，故前25 s內(nèi)汽車平均速度可求，A項正確；由題圖知前10 s內(nèi)汽車做初速度為0的勻加速直線運動，a m/s22 m/s2，B項正確；結合題圖分析，因牽引力未知，故前10 s內(nèi)汽車所受阻力無法求得，C項錯誤；由題干條件和動能定理可知，W合mvmv，故1525 s內(nèi)合外力對汽車所做的功可求得，D項正確【答案】ABD閱卷老師提示：在高中范圍內(nèi)，應用動能定理，一般應指明為質點，如果題目沒有說明是質點，一般要按質點來處理，但是如果用質點的動能定理解決出現(xiàn)矛盾，如上面的例題，此時要考慮質點系的動能定理，不要一味扣題目有無問題，因為作為考生，我們必須面對已經(jīng)出現(xiàn)的試題，在應試中解出答案是我們追求的最大利益化本題如沒說明是質點，D選項是不正確的