2020高考物理考点汇总第17讲动能动能定理

第十七讲动能动能定理测试内容测试要求考情分析动能A动能定理C1. 动能是物体由于动能的表达式为Ekmv2，动能是量2. 动能定理：等于物体动能的增量表达式为WEk或者W总Ek2Ek1.1. 动能定理的适用范围：适用于物体的直线运动和曲线运动；适用于恒力和变力做功；适用于各种性质的力，既可以分段作用，也可以同时作用2. 应用动能定理解题的一般步骤：(1) 选取研究对象，明确物理过程；(2) 分析研究对象的受力情况，求出总功；(3) 明确物体在始、末状态的动能；(4) 列出动能定理方程及其他必要的辅助方程进行求解【例1】(2020届连云港学业水平模拟)静止于水平地面上A点的足球，被运动员以一定的初速度踢起，经最高点B最终落到了地面上的C点，不考虑空气阻力，关于足球在空中运动的过程中动能的变化情况，下列说法正确的是()A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 先变小后变大笔记：【例2】(2020届连云港学业水平模拟)如图所示，质量m60 kg的跳水运动员从距水面高h10 m的跳台上以v05 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力，g10 m/s2.求运动员：(1) 起跳时的动能；(2) 在跳台上时具有的重力势能；(3) 入水时的速度大小笔记：【例3】(2020届苏州学业水平模拟)如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度1 rad/s.有一个小物体距圆盘中心r0.5 m，随圆盘一起做匀速圆周运动物体质量m1.0 kg，与圆盘间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2.求：(1) 物体受到的摩擦力大小f；(2) 欲使物体能随圆盘一起做匀速圆周运动，圆盘的角速度应满足的条件；(3) 圆盘角速度由0缓慢增大到1.6 rad/s的过程中，圆盘对物体所做的功W.笔记：【例4】(2020届扬州学业水平模拟)如图所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与长度为s的水平轨道AB相连接一质量为m的小球，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为，到B点时撤去力F，小球沿圆轨道运动到最高点C时，速度为vC，重力加速度为g.求：(1) 小球离开C点后落到水平轨道上的位置与B点的距离x；(2) 小球在圆轨道上B点时，轨道对球弹力FN的大小；(3) 恒力F的大小. 笔记：1. (2018届镇江学业水平模拟)下列物理量属于矢量的是()A. 路程 B. 加速度 C. 动能 D. 电流2. 一只下落的苹果质量为m，当速度为v时，它的动能是()A. mv B. mv C. mv2 D. mv23. (2019届扬州学业水平模拟)用起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离，关于作用在物体上的力做功情况，下列说法中正确的是()A. 重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B. 重力做负功，拉力做正功，合力做正功C. 重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D. 重力不做功，拉力做正功，合力做正功4. (2019届徐州学业水平模拟)哈佛大学学生设计出一种“插座足球”，它能将被踢时的动能转化为电能并收集起来这种足球从30分钟的踢球运动中收集的电能可供一盏灯用3个小时假设足球的质量为0.5 kg，某次学生对球的平均作用力为70 N，使球由静止开始以20 m/s的速度飞出，球在水平方向运动了30米后停下，则该学生对球所做的功为()A. 100 J B. 600 JC. 1 400 J D. 2 100 J5. (2019届苏州学业水平模拟)质点所受的合外力F随时间t变化的规律如图所示，力的方向始终在一条直线上已知t0时质点的速度为零，在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大()A. t1 B. t2C. t3 D. t46. (2020届苏州学业水平模拟)一物体速度由0增加到v，再从v增加到2v，合外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是()A. W1W2 B. W22W1C. W23W1 D. W24W17. (2018年江苏省普通高中学业水平测试)某科技兴趣小组试飞一架自制的无人机，该无人机的质量m0.5 kg，由静止开始沿竖直方向匀加速上升，加速度a2 m/s2，上升时间t3 s，求该过程中无人机：(1) 受到合力的大小F；(2) 上升的高度h；(3) 末动能Ek.8. (2019届扬州学业水平模拟)伽利略在研究运动和力的关系时，曾经考虑了一个无摩擦的理想实验：如图所示，在A点处悬挂一个质量为m的摆球，将摆球拉至B点处由静止释放，摆球将摆到与B点等高的C处；假若在A点正下方的E处钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与开始等高的D处. 若图中的摆线长为l，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60，重力加速度大小为g.求：(1) 摆球摆到最低点O时速度的大小；(2) 摆球摆到最低点O时对摆线的拉力大小；(3) 将E处的钉子下移，当钉子与A点的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动9. (2019届扬州学业水平模拟)如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道ABC，其半径为R，A端与圆心O等高，B为轨道最低点，C为轨道最高点，AE为水平面一小球从A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道，到达C点时速度大小为，重力加速度为g.求：(1) 小球到达C点时对轨道的压力F；(2) 小球到达D点时的速度大小vD；(3) 释放点距A点的竖直高度h.第十七讲 动能 动能定理【知识扫描】 1. 运动而具有的能量 标 2. 外力对物体所做的总功【典例透析】【例1】 D 解析：足球速度先减小后增大，所以动能也是先减小后增大，D正确【例2】 (1) Ekmv750 J.(2) Epmgh6 000 J.(3) mghmv2mv，v15 m/s.【例3】 (1) 静摩擦力提供向心力 fm2r，解得f0.5 N.(2) 欲使物体能随圆盘做匀速圆周运动，m2rmg，解得 2 rad/s.(3) 当1.6 rad/s时，滑块的线速度vr0.8 m/s，由动能定理得，圆盘对滑块所做功Wmv200.32 J.【例4】 (1) 竖直方向： 由2Rgt2得 t2，水平方向：xvCt2vC2R.(2) 从B到C过程中，由机械能守恒定律得mvmg2Rmv，vB，在B点，由牛顿第二定律得FNmgmB，解得FN6mg.(3) 从A到B过程中，由动能定理得Fsmgsmv0，解得Fmg.【冲关集训】1. B 2. C 3. C 4. A 5. B 6. C7. (1) 对无人机由牛顿第二定律可得Fma0.52 N1 N.(2) 由匀加速直线运动的位移公式可得hat2232 m9 m.(3) 无人机3 s末的速度为vat23 m/s6 m/s，末动能为Ekmv20.562 J9 J.8. (1) 设小球的质量为m，由动能定理得mgl(1cos)mv2，解得v.(2) 在最低点O，由牛顿第二定律得Tmgm，解得T2mg.(3) 设小球恰能通过最高点时，其