高一动能定理专项练习

动能的变化一、知识点1、动能(1)定义：有一种称为动能的物体，与物体的质量和速度有关。(2)表达式：Ek=mv2(3)动能是不受速度方向影响的标量。国际单位制的单位是焦耳(j)。当物件处于指定的运动状态时，其动能也对应于固定值，因此动能是状态的量。2、动能定理内容：外力对物体施加的总力等于物体动能的增加，这个结论称为动能定理。(2)表达式：w总计=ek2-ek1= ekw表示外力对物体施加的总工作，Ek1表示物体初始状态的动能，Ek2表示最终动能。(3)对动能定理的理解：动能定理的应用阶段：(1)明确研究对象和正在研究的物理过程。(2)对研究对象执行应力分析，并确定每个力执行的操作，以表示这些力的总操作。(3)确定起始和结束状态的动能(未知量用符号表示)，根据动能定理列出方程式w总和=ek2-ek1。(4)求解方程，分析结果。4.实验：(1)探讨影响动能大小的因素：控制变量法、转换方法(2)探讨恒力努力与动能变化的关系：程序设计、数据分析和处理二、案例分析【例1】一个物体进行变速运动时，以下说法是正确的A.外力必须作用于物体，使物体的动能发生变化。b .物体受到的合力不一定为零C.外力一定会对物体施加力，但物体的动能不会改变。d .物体的加速度不一定等于0示例2在图中，在水平恒力f下，物体沿光滑表面从高h1的a移动到高H2的b。如果a的速度为va，b的速度为vB，那么AB的水平距离是多少？解决方案：在水平方向的长直木板槽中，木雕开始以6.0 m/s的初始速度滑动，滑动4.0 m，速度降低到4.0 m/s。如果木板的粗糙程度都一样，那么木块还能向前滑多久呢？解决方案：三、同步练习1.关于物体的动能变化和工作之间的关系，以下说法是正确的A.当动力对物体施加力时，物体的动能增加B.只要物体克服阻力工作，其动能就减少了C.外力作用于物体的代数等于物体最终动能和初始动能的差值D.动力和阻力都作用于物体，物体的动能带来一定的变化2.对移动物体施加的合力、合力作用和动能变化的以下关系是正确的A.如果物体受到的合力为零，合力必须为零B.如果合力对物体施加的工作是0，那么合力必须是0C.物体在合外作用下进行变速运动，动能将保持不变D.物体的动能不变，受的合力必须为零3.改变物体的质量和速度会改变物体的动能。在以下某些情况下，物体的动能是原来的两倍A.质量减半，速度加倍。b .速度保持不变，质量增加一倍C.质量减半，速度提高4倍d .速度提高一半，质量提高4倍4.a，b两个物体具有相同的质量，a在平滑的水平面上，b在粗糙的水平面上受相同的水平张力作用。从固定开始运动，移动相同的距离A.力大于b。b .力对a，b的作用相同C.a，b的动能等于d.a的动能大于b的动能5.粒子在一定的力停止的情况下开始直线运动，以下主张是正确的A.粒子的动能与它通过的位移成正比。b .粒子的动能与它通过的位移的平方成正比C.粒子的动能与移动的时间成正比。d .粒子的动能与移动时间的平方成正比6.质量为1公斤的物体用手从静止上升到1米时，物体的速度为2 m/s。这是对的A.手作用于物体12 J B合力作用于物体12 JC.外力作用于物体2 j D .物体克服重力10 J7.物体在水平恒力作用下在水平面上从静止开始运动，位移为s时去除f，物体继续前进3s后停止运动。如果路面条件相同，物体受到的摩擦力和最大动能A.f=，ek=4fs b.f=，ek=fs c.f=，ek=d.f=，ek=8.a，b两个物体的质量比以相同的比例移动时，它们的动能比是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _329.机车牵引沿水平轨道运行的列车运行时间t的速度从0增加到v。已知列车的总质量为m，机车动力p不变，列车运行的阻力f是一定的力。在这段时间里，拯救列车经过的旅程。10.如图所示，粗糙水平面AB在位于垂直面上的平滑弧形轨道BC和b点连接。一个块从AB的d点以v0=8 m/s的初始速度滑至b点。据悉，BD间距为15米，块与水平面之间的动摩擦系数为0.2。求：(1)块到达点b时的速度大小；2)弧形上瞬时速度为零的木块在水平面上有多高？(？答案：(1)2 m/s (2)0.2 m四、综合应用：1、利用动能定理解决多过程问题。物体包括在运动过程中具有不同运动特性的几个小过程(例如加速、减速过程)。此时可以分段，也可以考虑整个过程。例如，如果动能清理列可用于整个过程，则问题将被简化。解决这些问题还应特别注意两类力的工作特点和特殊方法。a，重力操作与路径无关，仅取决于初始端的高度差h，即WG=mghb、摩擦或空气阻力f始终与速度方向相反，因此计算结果为该力的大小和路径的乘积w阻力=-fSV0S0阿尔法p例如1，如图所示，坡度的摩擦力小于，m的斜率，S0的起始速度V0，坡度和坡度之间的动摩擦系数，滑块的摩擦力小于滑块沿坡度的重力分力。滑块每次撞击挡板时没有机械损失的话，滑块通过斜坡的总距离是多少？2、子弹树块模型例2，飞行子弹深入放在光滑水平面上的木块，d没有钻透，木块滑动s的过程中，中子弹和木块之间的平均作用力是f的话，子弹动能的变化，木块获得的动能，摩擦力产生的内能量分别是多少。3、巧解摩擦热问题两个物体相互摩擦而产生的热q(或系统内的能量增加)是一个结论，可以很容易地解决物体之间摩擦力f和这两个物体之间相对滑动距离的乘积，即“摩擦热”问题。abc示例3，如图所示，在一个光滑的水平面上有两个相同的板子b和c。重物体A(A-view粒子)位于b的右端，A、b和c的质量相同。现在，a和b以相同的速度滑动到静止的c，b和c发生正接触。接触时，b和c粘在一起运动，a在c上滑动，a与c有摩擦。已知a没有滑动到c的右端。在b，c中，a移动到c右端的同时，c是c板长度的多少倍？练习1.质量不同，但具有相同动能的两个物体，在运动摩擦系数相同的水平地面停止滑动之前，以下说法是正确的()A.质量大的物体滑翔距离大。b .质量小的物体滑翔距离大C.质量大的物体诱导时间长d .质量小的物体诱导时间长2.木块停在光滑的水平面上，现有水平飞来的子弹进入这个木块，深入2厘米，相对于木块前进1厘米，子弹损失的动能，木块获得动能，子弹和木块一起损失的动能的3分之比()A.3: 1: 2 b.3: 2: 1 C.2: 1: 3 d.2: 3: 13.起重机从静止状态向h提起物体时，物体的速度为v，以下几种说法是正确的(与空气阻力无关) ()A.张力对物体的工作，如增加物体的动能和势能B.对物体张力的工作等于物体动能的增加C.张力对物体的作用等于物体势能的增加D.物体克服重力所做的事大于物体势能的增加4.如图所示，轻弹簧直立在水平地面上，质量为m的球在弹簧顶部b点h的a点自由下落，在c点球的速度达到最大值。x0表示b和c两点之间的距离。Ek表示c中球的动能。更改高度h时，x0 h中更改的图像和Ek中随h更改的图像是正确的()5.如图所示，在1/4号轨道的顶部a点处，质量为m的块(可以视为粒子)从静止滑向通过圆弧的最低点b的粗糙水平线，圆弧轨道从b点平滑地与水平轨道接触时，块最终滑向c点停止。圆弧轨道半径为r时，块和水平面之间的动摩擦系数为。解释为()A.块滑至b点时的速度为b .块滑至b点时b点的压力为2mgC.c点和b点之间的距离在d .整个过程中块机械能损失了mgR6.如图5-2-15所示，长木板b在平滑的水平面上拉，b在对象a上拉，现在以一定的外力拉b。由于a，b之间的摩擦力，a在b处滑动，地面作为参考系统，a和b都向前移动一定距离()A.外力f执行的操作与a和b动能的增加相同B.b a的摩擦力等于a动能的增加C.a对b的摩擦力等于b对a的摩擦力D.外力f对b执行的操作等于b的动能的增加和b为克服摩擦而执行的操作的总和abcddoreh8.如图所示，如果AB和CD的顶部足够长，底部分别与平滑圆弧面的两端相切，圆弧角度为1200，半径R=2.0m，圆弧e到h=3.0m，初始速度V0=4m/s，移动的物体和两个坡度的动摩擦系数=0.02，则对象可以在两个坡度之间移动多远(g=10m/s2)。9.半径r为0.6m的平滑半圆碎屑环垂直放置在水平桌子上，o是中心点，a是半圆左侧的最低点，c是半圆的最高点。环上装有1公斤质量的小球甲，甲可以沿着细环轨在垂直平面上进行圆周运动。b，d两个皮带轮固定在水平表格上，皮带轮大小不受限制，与半环位于同一垂直平面上，在表格高度处h=0.8m，皮带轮b位于o点正上方。通过两个滑轮，用不可延长的细线将小盔甲与2公斤质量的物体b连接起来。一开始用手支撑物体b，把小球甲拉长到a点，细线，乙在静止状态下释放(1) a移动到c点时的速度大小是多少？(2)甲和乙的速度相同时，甲离水平桌面有多远？(？(3)甲和乙的速度相同时，他们的速度大小是多少？(？(结果可以用根表示)10.如图所示，AB是倾斜为的粗糙直线轨道，BCD是平滑的圆弧轨道，AB恰好在b点与圆弧相切，弧的半径为r .质量为m的物体(可以看作粒子)在直线轨道的p点从静止状态发出，可以在两个轨道之间进行往返运动。已知p点和圆弧中心o的高度，物体和轨道AB之间的运动摩擦系数为。(1)物体在往复运动过程中通过AB轨道的总行程；(2)最终物体通过圆弧轨道的最低点e时对圆弧轨道的压力；(3)物体要成功到达圆弧轨道的最高点d，从发射点到b点的距离L 必须满足什么条件。势能的变化一、知识点1、重力势能(1)定义：重力势能是因为物体处于一定高度而有的能量。(2)表达式：Ep=mgh。(3)重力势能是标量，是由物体所在位置的状态决定的，是状态的量。(4)重力势能的相对性：选择不同的参考面。对象的重力势能的数值不同。选择哪个水平面作为参考面取决于问题研究的方便程度。通常，选择地平面作为参照平面。对于选定的参照平面，参照平面上方的对象的高度为正，重力势能也为正。参考平面以下的物体高度为负，重力势能为负。(5)重力势能的系统化：重力势能实际上是物体与称为地球的系统在一起，通常某个物体拥有的重力势能实际上是由系统共享的，这只是一种通俗的说法。重力工作与重力势能变化的关系(1)重力运行的特征：重力运行与路径无关，也与物体起点和终点位置的高度差有关。(2)重力作用和重力势能的变化：重力做得有多好，重力势能减少了多少；重力做了多少负作用(或克服重力做了多少工作)，重力势能会增加多少。换句话说，重力作用等于重力势能的减少量：WG=ep1-ep2=- EP3.弹性势能(1)弹性变形的物体具有在变形复原时给外界施加力的潜在能量。(2)弹性势能相关因素：弹性势能随形状变量的增加而增加。(3)弹性作用和弹性势能的变化：弹性做多少工作，弹性势能减少多少；弹力发挥了多大的声功率(或克服了弹力做了多少)。也就是说，弹性作用等于弹性势能的减少量：w弹性=ep1-ep2=- EP二、案例分析下图显示了重力从投掷位置1移动到最大位置2时执行的动作。重力势能改变了多少？从位置2移动到与位置1相同的水平面上的位置3时，重力作用和重力势能的变化是什么？从位置1移动到位置3吗？分析：位置12，重力工作，重力势能；位置23，重力工作，重力势能；位置13，重力工作，重力势能；评论：本例的目的是再次加强重力工作、重力势能的概念和计算。示例2如图所示，物体的质量m=2千克从倾斜=37的斜面上的a点下降到初始速度v0=3 m/s。