专题11 动能定理及实验

1、专题十一动能定理及实验专题十一动能定理及实验考纲内容考纲内容考纲解读考纲解读1.动能的概念()2.动能定理及其应用()3.实验：探究动能定理1.理解动能的概念2.理解动能定理；会用动能定理分析生产和生活实际中的有关简单问题3.能领会实验方案的设计思路，会根据纸带求小车的速度；知道减小实验误差的方法，会处理实验数据，并得出简明结论考点1 动能1定义：物体由于_而具有的能量叫做动能2计算公式：_.国际单位：_.3说明：(1)动能只有_，没有_，是个标量计算公式中v是物体运动速度的大小动能恒为正值(2)动能具有相对性，计算公式中v一般取_为参考系运动焦(J)大小方向地面小试身手小试身手(2011年6

2、月广东学业水平考试)某同学将质量为3 kg的铅球，以8 m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是()A12 JB24 JC96 J D192 JC考点2 动能定理1内容：_(或者_)等于物体动能的变化2.表达式：_或_合外力做的功外力对物体做的总功W合Ek2Ek1W合Ek3对动能定理的理解：(1)W合是所有外力对物体做的总功，等于所有外力对物体做功的代数和，即：W合W1W2W3.特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功(2)W合0时，Ek2Ek1 ，物体的动能增加；W合0时，Ek2Ek1 ，物体的动能减小；W合0时，Ek2Ek1

3、 ，物体的动能不变4应用动能定理解题的一般步骤：(1)确定研究对象及运动过程；(2)在全过程中对研究对象进行受力分析；(3)写出研究过程中合力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)再代数和如果研究过程中物体受力情况有变化，就要分别写出各力在各个阶段做的功再代数和；(4)确定初、末状态并写出初、末状态的动能；(5)利用动能定理列方程求解小试身手小试身手(2012年1月广东学业水平考试)一质量为2 kg的物体在外力作用下，由静止开始做直线运动，到达某点时速度为2 m/s，在此过程中外力对物体做的功是()A2 J B4 JC8 D16 JB考点3 实验：探究恒力做功与物体动能变化的关系1实验

4、目的 用打点计时器探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系2实验器材铁架台(带铁夹)、打点计时器、直尺、重物、纸带、复写纸片、导线、学生电源3实验步骤将打点计时器侧放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔，用一手压住打点计时器，另一手提住纸带的上端，使纸带竖直，重锤紧靠在下边的限位孔处，先开启电源使打点计时器工作，然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落，结果打点计时器在纸带上打下一系列点，利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量Ek的定量关系4数据处理如何计算重力所做的功WG和动能的变化量Ek?在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点)，用

5、刻度尺测出这两点间的距离SBE，根据功的定义可知：WGmgSBE，采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时，重锤的速度vB和vE, 再根据动能的计算式Ekmv2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值Ek.5实验结论重力所做的功WG与物体动能的改变量Ek在误差允许的范围内是相等的结论的推广：合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，即：W合EkEk2Ek1，这就是动能定理小试身手小试身手(2013年深圳学业水平模拟)在利用自由落体“探究动能定理”的实验中，下列器材中不需要的是()A重物 B纸带C天平 D电源C热点1 对动能的理解【例1】 (2012年江苏学业水平测试)一只下落的苹果质量为m

6、，当速度为v时，它的动能是()解析：动能的表达式是答案：B变式训练变式训练1(2012年1月广东学业水平考试)赛道上的赛车做加速运动，速度为v和速度为2v时赛车动能之比是()A1 1 B1 2C1 4D1 3C热点2 动能定理的应用【例2】 (2012年6月广东学业水平考试)距地面高为h处，以水平速度v0抛出一个质量为m的小球， 若不计空气阻力，则物体落地时的动能为()解析：由动能定理W合Ek2Ek1，可以求出物体落地时的动能为答案：A变式训练变式训练2(2012年1月广东学业水平考试)距离水平地面3 m高处以2 m/s的速度抛出一个小球若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为(g取1

7、0 m/s2)()A0 m/s B5.6 m/sC8 m/s D32 m/sC热点3 实验探究恒力做功与物体动能变化的关系【例3】 (2013年江门学业水平模拟)(多选题)在用自由落体运动探究动能定理的实验中，下列说法正确的是()A要用天平称重锤质量B实验时，当松开纸带让重锤下落的同时，立即接通电源C要选用第1、第2两点接近2 mm的纸带D实验结果总是重力做功略大于动能的增加量 解析：本实验需要得到的结论是 ，重锤的质量可以约掉，因此不用测量重锤质量，A错误；实验时应先接通电源，后释放纸带，B错误；重锤做自由落体运动，第1、第2两点的时间为0.02 s，物体刚好下落大约2 mm，C正确；由于重

8、锤和纸带下落时受到阻力作用，所以实验结果总是重力做功略大于动能的增加量，D选项正确 答案：A变式训练变式训练3(多选题)我们在用自由落体运动来探究动能定理的实验中，应该 ()A选用秒表来计时B选用打点计时器来计时C用交流电源给打点计时器供电D用直流电源给打点计时器供电BC一、单项选择题1下列关于动能的说法中，正确的是()A动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关B物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时，其动能不同因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同C物体做平抛运动时，其动能在水平方向的分量不变，在竖直方向的分量增大D物体所受的合外力越大，其动能就越大解析

9、：动能是标量，只与物体的质量和速度的大小有关，与速度的方向没有关系，所以A选项正确；动能是状态量，与物体的受力情况和运动性质无关，B、D选项错误；动能是标量，不能进行分解，所以C选项错误答案：A2有两个物体甲、乙，它们在同一直线上运动，两物体的质量均为m，甲速度为v，动能为Ek；乙速度为v，动能为Ek，那么()AEkEk BEkEkCEkEk解析：动能是标量，且恒为正值或者为零，因此B选项正确答案：B3关于动能和速度，下列说法正确的是()A物体的速度发生变化，动能一定发生变化B物体的速度发生变化，动能可能不变C物体的动能不变，速度一定不变D物体的动能发生变化，速度可能不变解析：物体的速度方向变

10、化而大小不变，则动能不变，A选项错误，B选项正确；物体的动能不变只能得到物体的速度大小不变，但是速度可能方向在变，如匀速圆周运动，C选项错误；物体动能变化则物体的速度大小一定改变，D选项错误. 答案：B 二、单项选择题11一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A合外力做功50 J B阻力做功500 JC重力做功500 J D支持力做功50 J解析：由动能定理W合Ek2Ek150 J，A选项正确；支持力与速度方向垂直，所以支持力不做功，D选项错误；重力做功WGmgh750 J，

11、C选项错误；由W合WGWf可得Wf700 J，B选项错误答案：A12速度为v的子弹，恰可穿透一固定着的木板，如果子弹速度为2v，子弹穿透木板的阻力视为不变，则可穿透同样的木板()A2块 B3块C4块 D1块解析：设每穿过一块木板必须克服阻力做功为Wf，射穿一块木板时由动能定理Wfmv2.因此当子弹速度为2v时，子弹动能为2mv2，所以能射穿4块相同的木板，答案选C.答案：C13物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示下列表述正确的是()A在01 s内，合外力做正功B在02 s内，合外力总是做负功C在12 s内，合外力不做功D在03 s内，合外力总是做正功解析：根据物体的速度图象可知，物体

12、01 s内做匀加速直线运动，故合外力做正功，A正确；13 s内做匀减速运动，合外力做负功根据动能定理03 s内合外力做功为零答案：A三、多项选择题16下列说法中，正确的是()A物体的动能不变，则其速度一定也不变B物体的速度不变，则其动能也不变C物体的动能不变，说明物体的运动状态没有改变D物体的动能不变，说明物体所受的合外力不一定为零解析：对于物体的动能，物体的速度不变，则其动能也不变，但是物体的动能不变时，其速度的大小不变方向可以变化答案：BD17改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化在下列几种情况中，关于汽车的动能的说法正确的是()A质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍B速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍C质量减半，速度增大到原来的4倍，汽