《步步高2015届高考物理一轮复习配套导学案22 动能和动能定理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2015届高考物理一轮复习配套导学案22 动能和动能定理（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案学案 22 动能和动能定理动能和动能定理一、概念规律题组 1在光滑的水平面上，用水平拉力分别使两物体由静止获得相同的动能，那么，可以 肯定的是( ) A两次水平拉力一定相等 B两物体质量肯定相等 C两物体速度变化一定相等 D水平拉力对两物体做的功一定相等 2质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止， 则下列说法错误的是( ) A质量大的滑行的距离大 B质量大的滑行的时间短 C它们克服阻力做的功一样大 D它们运动的加速度一样大 3质量为 m 的物体静止在粗糙的水平地面上，若物体受水平力 F 的作用从静止起通 过位移 l 时的动能为 Ek1，当物体受水平力 2F
2、作用，从静止开始通过相同位移 l，它的 动能为 Ek2，则( ) AEk2Ek1 BEk22Ek1 CEk22Ek1 DEk10 表示动能增加；(2)Ek mv mv122 B122 ABW mv mv122 B122 ACW mv mv122 A122 B D由于 F 的方向未知，W 无法求出 3(2011江门模拟)起重机将物体由静止举高 h 时，物体的速度为 v，下列各种说法中 正确的是(不计空气阻力)( ) A拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量 B拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量 C拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量 D物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量图 10
3、 4如图 10 所示，质量为 M、长度为 L 的木板静止在光滑的水平面上，质量为 m 的小 物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力 F 作用在小物体上，使物体从 静止开始做匀加速直线运动已知物体和木板之间的滑动摩擦力为 Ff.当物体滑到木板 的最右端时，木板运动的距离为 x，则在此过程中( ) A物体到达木板最右端时具有的动能为(FFf)（L+x） B物体到达木板最右端时，木板具有的动能为 Ffx C物体克服摩擦力所做的功为 FfL D物体和木板增加的机械能为 Fx 5(2010.天星调研)如图 11 所示，图 11 质量为 m 的物块在水平恒力 F 的推动下，从山坡(粗糙)底部的
4、 A 处由静止起运动至高 为 h 的坡顶 B 处，获得的速度为 v，AB 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g.下列说 法不正确的是( ) A物块克服重力所做的功是 mghB合外力对物块做的功是 mv212C推力对物块做的功是 mv2mgh12D阻力对物块做的功是 mv2mghFx12 6.(2011东北三校联合模拟)如图 12 所示，图 12 长为 L 的长木板水平放置，在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物块现缓慢地抬 高 A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为 时小物块开始滑动， 此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为 v，则在整个过程中( ) A.支持力对物块
5、做功为 0 B.持力对小物块做功为 mgLsin C.摩擦力对小物块做功为 mgLsin D.滑动摩擦力对小物块做功为 mv2mgLsin 12 【能力提升】图 13 7(2011南京模拟)如图 13 所示，小木块可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由 静止开始滑下，且滑到水平面上的 A 点或 B 点停下假定小木块和斜面及水平面间的 动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上的 O 点位于斜面顶点正下方， 则( ) A距离 OA 小于 OB B距离 OA 大于 OB C距离 OA 等于 OB D无法作出明确判断图 14 8(2011南昌高三月考)如图 14 所示，一个质量为 m 的圆环
6、套在一根固定的水平直杆 上，环与杆的动摩擦因数为 ，现给环一个向右的初速度 v0，如果在运动过程中还受 到一个方向始终竖直向上的力 F 的作用，已知力 F 的大小 Fkv(k 为常数，v 为环的 运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)不可能为( )A. mv B0122 0C. mv D. mv 122 0m3g22k2122 0m3g22k2题号12345678 答案 9.(2010广东潮州期末)如图 15 所示，某人乘雪橇从雪坡经 A 点滑至 B 点，接着沿水 平路面滑至 C 点停止，人与雪橇的总质量为 70 kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关 数据，请根据图
7、表中的数据解决下列问题图 15 位置ABC 速度(m/s)2.012.00 时刻(s)0410 (1)人与雪橇从 A 到 B 的过程中，损失的机械能为多少？ (2)设人与雪橇在 BC 段所受阻力恒定，求阻力大小(g 取 10 m/s2) (3)人与雪橇从 B 到 C 的过程中运动的距离图 16 10(2011北京西城抽样测试)如图 16 所示，轨道 ABC 被竖直地固定在水平桌面上， A 距离水平地面高 H0.75 m，C 距离水平地面高 h0.45 m一质量 m0.10 kg 的小 物块自 A 点从静止开始下滑，从 C 点以水平速度飞出后落在水平地面上的 D 点现 测得 C、D 两点的水平距
8、离为 l0.60 m不计空气阻力，取 g10 m/s2.求： (1)小物块从 C 点运动到 D 点经历的时间； (2)小物块从 C 点飞出时速度的大小； (3)小物块从 A 点运动到 C 点的过程中克服摩擦力做的功学案学案 22 动能和动能定理动能和动能定理【课前双基回扣】1D 由 Fl mv2知两次拉力做的功相等122BCD 因 ag，Ek mv2，质量大的物体，初速度小，t，故 B 对，又12v0a mgxEk，质量大，位移小 3C FlflEk1,2FlflEk2 即 2Fl2flflEk2 2Ek1flEk2，故 Ek22Ek14C W1Wf1 mv20. W2Wf2 m(2v)2 m
9、v2 又 v22ax1，Wf1Fx1121212(2v)2v22ax2，Wf2Fx2 由以上各式得 W1W213.5B 由 AB：Wfmgh0 mv 由 BA：mghWf mv 解得122 0122 AvA.4ghv2 0 6D 在轨道半径减小的过程中，根据向心力公式和动能定理得 Fm，8Fm，W mv mv ， 则拉力做功：W1.5FR，故应选 D.v2 1Rv2 2R/2122 2122 1思维提升1动能是标量，只有大小，没有方向Ek mv2对应物体的瞬时速度，动能是状态量，12 只与运动物体的质量及速率有关，而与其运动方向无关，物体运动速度的方向发生变化 时，动能不变动能的变化 EkEk
10、Ek，没有方向，是一个标量的代数运算 2动能定理的理解及应用要点： (1)动能定理既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程 (2)动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况 (3)动能定理的研究对象既可以是单个物体，也可以是几个物体所组成的一个系统 (4)动能定理的研究过程既可以是针对运动过程中的某个具体过程，也可以是针对运动 的全过程对全程列式时，关键是分清整个过程哪些力做功，且各个力做功应与位移对应，并确定初、末状态的动能 (5)动能定理的计算式为标量式，v 为相对同一参考系的速度 (6)在 WEk2Ek1中，W 为物体所受所有外力对物体所做功的代数和，正功取正值
11、计算， 负功取负值计算；Ek2Ek1为动能的增量，即为末状态的动能与初状态的动能之差，而与 物体运动过程无关 【核心考点突破】 例 1 8 m/s2解析 解法一 取木块为研究对象其运动分三个过程，先匀加速运动 l1，后匀减速运动 l2，再做平抛运动，对每一个过程，分别列动能定理得 Fl1mgl1 mv122 1mgl2 mv mv122 2122 1mgh mv mv122 3122 2解得 v38 m/s2解法二 对全过程由动能定理得 Fl1mg(l1l2)mgh mv2012代入数据得 v8 m/s2规范思维 利用动能定理解题的思路可概括为八个字：“一个过程两个状态” “一个 过程”即要分
12、析过程中力及力做功的正负；“两个状态”是对应这个过程的初、末状态 的动能，而这个过程则可以是单个过程，也可以是多个过程例 2 (1) (2) (3)mgLgL27gL2114解析 (1)小球恰能到达最高点 B，有 mgm，得 vB .v2 BL/2gL2(2)从 AB 由动能定理得mg(L ) mv mv 可求出 v0 L2122 B122 07gL2(3)在小球从 A 到 B 的过程中由动能定理得mg(L )Wf mv mvL2122 B122 0可求出 WfmgL.114 规范思维 用动能定理求解变力做功的注意要点： (1)分析物体受力情况，确定哪些力是恒力，哪些力是变力如果是恒力，写出恒
13、力功的 表达式，如果是变力，用相应功的符号表示出变力的功 (2)分析物体运动的初末状态，求出动能的变化量 (3)运用动能定理列式求解 例 3 (1)2 J (2)35 N (3)2.77 m 解析 (1)小球从初始位置到达缝隙 P 的过程中，由动能定理有 mg(H3R)WF mv20 代入数据得 WF2 J.12 (2)设小球到达最高点 N 时的速度为 vN，对由 PN 过程由动能定理得mg4R mv mv2122 N12在最高点 N 时，根据牛顿第二定律有 FNmgm 联立解得 FNmmg35 v2 NRv2 NR N所以小球在最高点 N 时对轨道的作用力为 35 N.(3)小球从初始位置到
14、达 C 点的过程中，由动能定理有 mg(HR)WF mv 0122 C解得 vC4 m/s3小球从 C 点离开“9”管道之后做平抛运动，竖直方向 2R gt2，解得 t0.4 s 水平方向12 DEvCt2.77 m 所以平抛运动的水平位移为 2.77 m. 规范思维 当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时， 可以把几个物理过程看做一个整体进行研究例 4 (1) (2)(32cos )mg (3)RR32cos 2sin cos 解析 (1)摩擦力对物体始终做负功，故物体最终在圆心角为 2 的圆弧上做往复运动 设物体在 AB 轨道上通过的总路程为 x，则全程应用动能定理得：mgRcos mgcos x0 解得：xR (2)最终当物体通过圆弧最低点 E 时，设速度为 vE，在 E 点：FNmgmv2 ER从 BE 由动能定理得：mgR(1cos ) mv 122 E 两式联立，得：FN(32cos )mg 由牛顿第三定律得物体对轨道的压力为(32cos )mg(3)若物体刚好到 D 点，设速度为 vD，则 mgmv2 DR对全过程由动能定理得 mgLsin mgcos LmgR(1cos ) mv 122 D联立，得 LR32cos 2sin cos 规范思维 解答此题应注意重力做功只与高度差有关系，而滑动摩擦力做功与路程有 关；应用动
