动能和动能定理—知识点+基础训练+巩固训练

1、学习必备欢迎下载一、動能動能、動能定理1、概念：物體由於運動而具有能量，稱為動能；2、動能表達式：e k二、動能定理1 m2 ，焦耳（ j ），標量；21、定義：合外力對物體所做功等於物體動能變化；即末動能減初動能；2、表達式： w合ek 2ek 13、懂得： 1、動能定理讨论對象是單一物體；2、 f合 在一個過程中對物體做功，等於物體在這個過程中動能變化；3、 f合 做正功時，物體動能增加；f合 做負功時，物體動能減少；4、動能定理揭示了合外力功與動能變化關系；4、適用範圍：適用於恒力、變力做功；適用於直線運動，也適用於曲線運動；5、應用動能定懂得題步驟：選取讨论對象，明確並分析運動過程 分

2、析受力及各力做功情況，受哪些力？每個力是否做功？在哪段位移過程中做功？正功？負功？做多少功？求出代數和明確過程 始末狀態動能ek1 及 ek2列方程w=e k2 一 ek1 ，必要時留意分析題目潛在條件，補充方程進行求解基礎訓練1.在以下幾種情況下，甲、乙兩物體動能相等是（）1a. 甲速度是乙2 倍，甲質量是乙21b.甲質量是乙2 倍，甲速度是乙21c.甲質量是乙4 倍，甲速度是乙2学习必备欢迎下载d.質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動答案： cd2.在光滑地板上， 用水平拉力分別使兩個物塊由靜止獲得相同動能，那麼可以确定 （）a. 水平拉力相等b.兩物塊質量相等c.兩物塊速度

3、變化相等d.水平拉力對兩物塊做功相等答案： d3.運動員將質量為m 鉛球以速度v 水平推出，人對鉛球做功為 .答案：mv 2124.物體由於 而具有能叫動能，動能定義式為： . 動能是標量， 它對應物體運動過程中一個狀態，是一個 ，動能單位為 ，符號是 .12答案： 運動ek =mv2狀態量焦耳j5.全部外力對物體所做功等於 ，這個結論就叫動能定理.其數學表達式為： w=e k2-e k1，其中， ek1 表示 ， ek2 表示 ， w 為合外力功 .用動能定懂得題具有很大優越性，它既適用於恒力做功，也適用於 做功， 既適用於直線運動，又適用於 運動 .答案： 物體動能變化運動物體初動能運動物

4、體末動能變力曲線強化訓練1.關於做功和物體動能變化關系，不正確是（）a. 只有動力對物體做功，物體動能增加b.只有物體克服阻力做功，它動能減少c.外力對物體做功代數和等於物體末動能與初動能之差d.動力和阻力都對物體做功，物體動能肯定變化答案： d2.以下關於運動物體所受合外力做功和動能變化關系，正確是（）a. 假如物體所受合外力為零，則合外力對物體做功肯定為零b.假如合外力對物體所做功為零，則合外力肯定為零c.物體在合外力作用下做變速運動，動能肯定發生變化d.物體動能不變，所受合外力肯定為零学习必备欢迎下载答案： a3.對水平地面上物體施加一水平恒力f，物體從靜止開始運動了位移s，此時撤去力f

5、，此後物體又運動了位移s 而靜止下來 .如物體質量為m，則有（）fa. 物體所受阻力大小為fb.物體所受阻力大小為2fsc.力 f 所做功為零d.力 f 所做功為4m解析： 對全過程利用動能定理可得fs-2fs=0，所以 f =f ，力 f 所做功 w=fs.答案： bfff24.質量為 m 金屬塊，當初速度為v0 時，在水平面上滑行最大距離為s，假如金屬塊質量增加到 2m，速度增大到2v0 時，在同一水平面上金屬塊滑行最大距離為（）1a.sb.2sc.4sd.s4解析： 金屬塊在水平面上滑行時，動能減少量等於克服摩擦阻力所做功.由動能定理可知，金屬塊克服摩擦阻力做功等於金屬塊動能減少量.當滑

6、行距離最大時，末動能為零，而在同一平面上，滑動摩擦力f =mg不變 .因為 -mgs=0- 1 mv 2，所以 -mgs 1 m v20- =00 22聯立以上兩式可解得：x=4s. 正確選項為c.答 案 ： c 5.一顆子彈以700 m/s 速度打穿第一塊木板後速度為500 m/s，如讓它繼續打穿其次塊同樣木板，則子彈速度變為 m/s 木板對子彈阻力恒定.解析： 由 w=fs 知子彈打穿每塊木板，木板對子彈做功都相等.打第一塊： w=1 mv 2 - 1 mv1222 ；打其次塊： w=12-mv2212mv 322聯立以上兩式可解得v 3=100 m/s.答 案 ： 100 6.質量 m

7、為 1 kg 物體，從軌道a 點由靜止下滑， 軌道 ab 是彎曲，且 a 點高出 b 點 h=0.8m，如圖 5-7-1 所示 .假如物體在b 點速度為v=2 m/s, 求物體在軌道ab 上克服摩擦力所做功.圖 5-7-1解析： 物體由 a 到 b 過程中，共受三個力作用：重力g、支持力n 和摩擦力f. 重力做功為学习必备欢迎下载wg=mgh ，支持力不做功.設摩擦力做功為w f，則外力功之和為w 外=w g+w f =mgh+w fmv2由動能定理有：mgh+w f=2得 w f =mv2212 2-mgh=2j-1 ×9.8 ×0.8 j=-5.84 j因此，物體在軌道

8、ab 上克服摩擦力所做功為5.84 j.答案： 5.84 j鞏固訓練1.一顆子彈以水平速度v 射入一樹幹中， 射入深度為s.設子彈在樹幹中所受到阻力為一恒力，那麼子彈以v 速度射入樹幹中，射入深度為（）2sssa.sb.c.d.224答案： d2.以初速度v0 豎直上拋一個小球，如不計空氣阻力，在上升過程中，從拋出小球到小球動能減小一半所經曆時間是（）v0v0ab.g2 g2v0c.2gd.1-2v02g答案： d3.質量分別為m 1、m 2 兩只船靜止於湖面上，兩船用繩相連，質量為m 人站在質量為m 1船上用恒力f 拉繩，經過一段時間後，兩船位移大小分別為s1、s2，速度大小分別為v 1、v

9、2.則這段時間內人總共做功為（）a.fs2b.c.fs1+s2d.1 m 2v 22112m 2 v22+22m 1+mv 12学习必备欢迎下载答 案 ： cd 4.一質量為 1.0 kg 物體，以4 m/s 速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起對物體施一水平向右恒力，經過一段時間，物體速度方向變為向右，大小仍為4 m/s.則在這段時間內水平力對物體所做功為（）a.0b.-8 jc.-16 jd.-32 j答案： a5.如圖 5-7-2 所示，用同樣材料制成一個軌道，ab 段為1 圓弧，半徑為r，水平放置bc4段長度為 r.一小物塊質量為m，與軌道間動摩擦因數為，當它從軌道頂端a 由靜止下

10、滑時，恰好運動到c 點靜止 .那麼物體在ab 段克服摩擦力做功為（）圖 5-7-2a. mgrb.mgr1- c. mgr/2d.mgr/2.解析： 設在ab段物體克服摩擦力做功為w ，則物體由a到b利用動能定理可得mgr-w=1 mv 2b21-0.物體由 b 到 c 運用動能定理列式可得- mgr=0-2mvb2 .兩式結合，整理可得w=mgr1- ，故本題選b.答案： b6.2006 重慶模擬， 4光滑水平桌面上有一個靜止木塊，一支槍以水平方向先後發射兩顆質量相同、速度相同子彈均穿過了它，兩顆子彈分別從不同位置穿過木塊時受到阻力相同，忽视重力和空氣阻力影響.那麼兩顆子彈先後穿過木塊過程中

11、（）a. 兩顆子彈損失動能相同b.木塊每次增加動能相同c.因摩擦而產生熱量相同d.木塊每次移動距離不同解析： 本題考查子彈打木塊問題，在第一顆子彈打木塊過程中，對子彈和木塊分別用動能定 理 ， 對 子 彈： -fs+d=mv22-121mv122 ， 對 木 塊 ： -fs=mv 2 ， 聯 立 上 述 兩 式可 得 ：12fd=1mv122-mv22+121 mv 2，此式表示相對位移所做功等於系統機械能減少，機械能減2少量也就轉化為因摩擦而產生熱量.在兩次子彈打木塊過程中，子彈相對木塊位移是相 等，所以兩次打木塊過程因摩擦而產生熱量相同，c 正確 .但兩次打木塊時，木塊速度是不一樣，第一次

12、打時，木塊速度為零，而其次次打時，木塊已有了肯定速度，所以兩種情況下子彈和木塊動能變化量是不同，木塊向前移動距離也不同，a 、b 錯， d学习必备欢迎下载正確 .正確選項為cd.答 案 ： cd 7.如圖 5-7-3 所示， abcd是一條長軌道，其中ab 段是傾角為斜面， cd 段是水平 ,bc段是與 ab 和 cd 都相切一小段圓弧，其長度可以略去不計.一質量為m 滑塊在a 點從靜止狀態釋放，沿軌道滑下，最後停在d 點， a 點和 d 點位置如圖所示.現用一沿著軌道方向 力推滑塊，使它緩慢地由d 點推回到a 點停下 .設滑塊與軌道間動摩擦因數為，則推力對滑塊做功等於（）圖 5-7-3a.m

13、ghb.2mghhc. mgs+sind. mgs+ mghcot 解析： 滑塊由 a 到 d ，由動能定理可得mgh-w f=0,即 w f=mgh. 滑塊由 d 到 a ，由動能定理可得w f-mgh-w f=0 ， 即w f =mgh+w f=2mgh. 本 題 如 果 利 用 動 摩 擦 因 數 等 求 解 ， 可 得 出 wf= mgs+ mghcot +m，g也h 是正確選項.答 案 ： b 8.將質量為 1 kg 物體沿水平方向拋出，出手時物體速度大小為10 m/s，則物體被拋出去時具有動能為 j；人拋出物體時，對物體做功為 j.解析： 物體被拋出去時動能為ek=mv 2=12&

14、#215;1×102 j=50 j.由動能定理可得人對物體所做12功等於物體動能增量，因此為50 j.答案： 50509.如圖 5-7-4 所示，物體在離斜面底端4 m 處由靜止滑下， 如斜面及平面動摩擦因數均為0.5， 斜面傾角為37°，斜面與平面間由一小段圓弧連接，求物體能在水平面上滑行多遠？圖 5-7-4解析： 物體在斜面上受重力mg 、支持力n1 ，摩擦力f1 作用，沿斜面加速下滑 =0.5 tan =0.7，5到水平面後，在摩擦力f 2 作用下做減速運動，直至停止.方法一：對物體在斜面上和平面上時進行受力分析，如圖所示.学习必备欢迎下载下滑階段： f 1=n1=

15、mgcos37 °由動能定理有：12mgsin37 °·s1- mgcos37 °1=·smv 12在水平運動過程中f 2=n2= mg-0由動能定理有：-mg· 聯立式可得s=- 12mv102sin 37s=cos 37s10.60.50.50.8×4 m=1.6 m.方法二：物體受力分析同上.物體運動全過程中，初、末狀態速度均為零，對全過程應用動能定理 mgsin37°·s1- mgcos37 °1 -·smg· s=0.可解得： s= sin 37cos 37s10.

16、60.50.50.8×4 m=1.6 m.答案： 1.6 m10.汽車從靜止開始做勻加速直線運動，當汽車速度達到vm 時關閉發動機，汽車繼續滑行一段 時間後停止運動，其運動速度圖象如圖5-7-5 所示 .如汽車加速行駛時牽引力做功為w 1，汽車整個運動中克服阻力做功為w 2，則 w 1 和 w 2 比值為 ；牽引力和阻力大小之比 為 圖 5-7-5w1解析： 對汽車運動全過程列動能定理方程，得w 1-w 2=0-0 ，所以 w 1=w 2，w2=1. 設汽車学习必备欢迎下载f牽引力為f，阻力為ff，由動能定理可得fs1-ff s=0-0，所以f fs.由圖象可知，汽車在全s1s過程中

17、位移s 與加速階段位移s1 之比為s14，所以牽引力和阻力之比為4 1.1答案： 1 14 111.質量為 5 t 汽車，在平直大路上以60 kw 恒定功率從靜止開始啟動到24 m/s 最大速度後，立刻關閉發動機.汽車從啟動到最後停下通過總位移為1 200 m ，運動過程中汽車所受阻力不變 .求汽車運動時間.解析： 在汽車運動全過程中，有兩個力對物體做了功，牽引力做功為pt，阻力做功為 -ffl ，由動能定理得pt1-ff l=0 當汽車達到最大速度時，牽引力和阻力大小相等，則有p=fvm=ff v m，所以 ff=pvm聯立兩式可得，汽車加速運動時間應為t1=f f l pl1200vm24s=50 s.關閉發動機後， 汽車在阻力作用下做勻減速直線運動，由牛頓其次定律及勻變速直線運動公式f f可得 a=mpvmmvm， t2= .a2mv5m10324 2聯立兩式可求出汽車勻減速所用時間為t2 =p36010s=48 s.所以汽車在全程運動時間為：t=t1 +t2=50+48 s=98 s.答 案 ： 98 s 12.人從肯定高度落地简单造成骨折.一般人脛骨極限抗壓強度約為1.5 ×108 n/m 2，脛骨最小橫截面積大多為3.2 cm2.假如一質量為50 kg 人從某一高度直膝雙足落地，落地時其重心又約下降1 cm.試計算一下這個高