liu动能定理学案2

1、基本概念和方法温馨提示一、动能 如果一个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量 . 物体由于运动而具有的能 .Ek = W, 其人小与参照系的选取有关. 动能是描述物休运动状态的物理量 . 是相对量。二、动能定理做功可以改变物体的能量 . 所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量 .W1+W2+W3+ =!4mv t2 'Amvo 21. 反映了物体动能的变化与引起变化的原因一一力对物体所做功之间的因果关系 . 可以理 解为 外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小 . 所以正功 是加号， 负功是减号。2. “增量”是末动能减初动能.AEK>0表示动能

2、增加，AEKvO表示动能减小.3. 动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理 . 由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能 ( 比如内能 ) 的转化 . 在动能 定理中? 总功指各外力对物体做功的代数和 . 这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、 电场力等 .4. 各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和5. 力的独立作用原理使我们有了丫顿第二定律是标量表达式，有分量表达式 量式 . 功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解 . 故动能定理无分量式 在某一方向应用动能定理 .6. 动能定理的表达式是在 物休受

3、 恒力作用且做直线运动的情况下得出的. 但动能定理 是标. 在处理一些 问题时，可. 但它也适用于变 力及物体作曲线运动的情况 . 即动能定理对恒力、变力做功都适用；直线运动与曲线运动也均适用 .7 .对动能定理屮的位移与速度必须相对同一参照物 .三、方法点拨(1) 一些变力做功，不能用 W= FScos 9 求，应当善于用动能定理 .(2) 应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无须深究物体的运动状态过程中变化的细节，只须考虑整个过程的功量及过程始末的动能 . 若过程包含了几个运动性质不同的分过程 . 即可分段考虑， 也可整个过程考虑 ?但求功时，有些力不是全过程都作用的， 必须根据 不同情

4、况分别对待求出总功 . 计算时要把各力的功连同符号(正负) 一同代入公式 . 不论怎 样的运动性质，不论怎样的运动轨迹，动能定理都适用。恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的问题，利用动能定理求解一般比用牛顿定律及运动学公式求解要简单的多 .(3) 动能定理应用的基本步骤应用动能定理涉及一个过程，两个状态 . 所谓一个过程是指做功过程，应明确该过程各外力所做的总功；两个状态是指初末两个状态的动能 .动能定理应用的基本步骤是： 选取研究对象，明确并分析运动过程 . 分析受力及各力做功的情况， 受哪些力？每个力是否做功？在哪段位移过程中做功？正功？ 负功？做多少功？求出代数和 明确过程

5、始末状态的动能EM 及弘 列方程 W=EQ EM,必要时注意分析题目的潜在条件，补充方程进行求解1. 下列关于运动物体所受合外力做的功和动能变化的关系正确的是（）A. 如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C. 物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发牛变化D. 物体的动能不变，所受合外力一定为零2. 质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为再前进一段距离使物体的速度增大为2o,贝J（）A. 第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B. 第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.

6、 第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D. 第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍3. 两辆汽车在同一平直路面上行驶 ，它们的质量之比皿："22=1 : 2,速度之比01 : 02=2 : 1 ?当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为厶，乙车滑行的最大距离为/2?设两车与路面间的动摩擦A./j ?B.A: <C./i :H :D.仏:4.质量为2=1 : 2<2 = 1 : 1=2 : 1因数相等，不计空气阻力，则 （）=4 : 10.2f lkg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移 化的图线如图5-2-8所示，g取10m/s

7、2，则以下说法屮止确的是 （）A.B.C.D. 5.物体与水平面间的动摩擦因数为 物体与水平面间的动摩擦因数为 物体滑行的总时间为4 sA（可视物体滑行的总时间为 2.5 s 如图5-2-9所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置.质量为m的物块为质点）以初速度从距 0点右方勘的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到0'点位置后，A又被弹簧弹回，A离开弹簧后，恰好回到 P点，物块A与 水平面间的动摩 擦因数为"，求：0' Hxo物块A从P点岀发又恰好回到 点和0'点间的距离心.图 5 2 9P点的过程，克服摩擦力所做的功(2)06.如图所示

8、，一个小滑块质量为m,在倾角a = 37的斜面上从高为 h=25cm处由静止开 始下滑，滑到斜面底端时与挡板P发生弹性碰撞后又沿斜面上滑，若滑块与斜面之间的动摩擦因数P =0.25,求滑块在斜面上运动的总路程.一、选择题1. 人用手托着质量为加的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离/后，速度为0 （物体与手始终相对静止），物体与手掌之间的动摩擦因数为"，则人对物体做的功为（）A. mglB. 07 1 2C. jumglDAmv2. 人通过滑轮将质量为的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物休上升的高度为乩到达斜面顶端的速度为0,如图5-2-10所示.则在此过程中

9、（）B.物休所受的合外力做功为*"zz，2A.物体所受的合外力做功为mgh + AmvC.人对物体做的功为D.人对物体做的功大于3. 半径为R的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体（可看做质点）沿球面从B,在此过程中，拉力做的功为A点缓慢地移动到最高点5-2-11A. TIFRB. TimgR,71小C.AmgRD. mgR4. 如图5-2-12所示，演员止在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程屮对鸡蛋所做的功最接近于（）图 5-2-12A. 0.3 JB. 3JC. 30JD. 300J5. 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起

10、受到一恒力作用.此后，该质点的动能可能（）A. 一直增大B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大6. 如图5-2-13所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为 Hi和EQ,下滑 过程中克服摩擦力所做的功分别为 W和“2贝M ）图 5-2-13A. ki>Ek2 Wj<NB. Eki>Ek2 =C.於 £kT Wf>W»D. kivfk, Wf>W»7. 如图5-2-14所

11、示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点 A的速度为s压缩弹簧至 C点时弹簧最短，C点距地面高 度为h,则 从A到C的过程中弹簧弹力做功是 （）图 5-2-148. 如图5-2-15所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端 B点h高处的A点自由下落，在 C点处小球速度达到最大.勺表示B、C两点之间的距离；瓦表示小球在C点处的动能.若改变高度h,则下列表示恥随 h变化的图象和£ k随h变化 的图象中正确的是（）图 5-2-15图 5-2-169. 某物理兴趣小组在野外探究风力对物体运动的影响，他们在空屮某一位置，以大

12、小为4 m/s的速度水平抛岀一质量为 1 kg的物体，由于风力的作用，经2s后物体下落的高度为 3 m,其速度人小仍为4 m/s.则在此过程中（g取10 m/s2）（）A.物体所受重力做功的平均功率为10W B.物休所受合外力做的功为零C.物体克服风力做功20 JD.物体的机械能减小了20 J10. 如图5-2-17,竖直环A半径为几固定在木板B 士 ,木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C, A、B、 C的质量均为加.现给小球一水平向右的瞬时速度°,小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向

13、上跳起（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度 必须满足（）A.最小值亦C.最小值曲二、非选择题B.最大值D.最人值病-11. 质量m=l kg的物体，在水平拉力 F(拉力方向与物体初速度方向相同 )的作用下，沿粗 糙水 平面运动，经过位移 4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是 8 m时物休停止，运动 过程中Ex 的图线如图5-2-18所示.(g取10 m/s2)求:1210 a6斗/ : 2! ! 1 024& 如图 5-2-18(1) 物体的初速度多大？物体和水平面间的动摩擦因数为多人？拉;F的人小12. 如图5-2-19所示，一辆质量为lkg的玩具电动车在电机产生的牵引力的作用下，

14、从固定在地面上的斜面底端由静止开始沿斜面加速向上运动，斜面长为lm,玩具电动车在斜面上运动时受到斜面的阻力为车重的 0.1倍，离开斜面后继续在空屮运动，离地的最大高度为1.25 m,最大高度处距落地点水平距离为2 m.不计空气阻力，g取10 m/s2,求：(1) 玩具电动车刚着地时的速度人小；(2) 玩具电动车在斜面上运动时，牵引力对玩具电动车做的功答案A组1.解析：选A.由W=Flcos9知当F=0时，W=0, A对，而当 W=0时，F不一定为零，B错.物体做 变速运动时可以是速度大小变化，也可以是速度方向变化，若速度大小没变，则动能不变，C错.动能不变只是速度大小不变，例如匀速圆周运动，而

15、物体所受合外力不为零，D错.2?解析：选 AB.由题意知，两个过程中速度增量均为s A正确；由动能定理知：W=Am(2v)222Amv =Amv ,故B正确，C、D错误.3. 答案：D4. 解析：选 C.由动能定理得一 Fjx=O Ek,耳=号=2.5 N,而Ff=/ymg, =盘=0.25,选 项A、B错误；根据牛顿第二定律可得心沪2.5血，由运动学公式得物体滑行的总时间5. 解析：(1)A从P点岀发又回到点 P的过程中根据动能定理得克服摩擦力所做的功为Wf 2=严诵(2) A从P点岀发又回到 P点的过程中根据动能定理1 22ymg (+ 兀 ° 2mAo zs =_el_付：x

16、4 兀()？答案：尹M (2)石xoB组1. 答案：D2. 解析：选BD.物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W n = W WF mgh=Amv其中 WFf为物体克服摩擦力做的功 .人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人=W= WF+ mgh2+ Arnv , A、C 错误，B、D 正确.3. 解析：选D.拉动物体的力为变力，故A错；缓慢运动可认为速度为0,由动能定理得 WF mgR=0,所以跆=/昭人，故D对.4. 解析：选A.若一个鸡蛋大约 50 g,鸡蛋抛岀的高度大约为60 cm,则一只鸡蛋从抛岀到上升到最高点的过程屮，W KmghAO , W人=吨力=0.3 J,故A对.

17、5. 解析：选ABD.当力的方向与速度方向相同或与速度方向的夹角小于90。时，物体的速度 逐渐增大，动能逐渐增大；当力的方向与速度方向相反时，物体做匀减速运动，速度逐渐减小到零后反向逐渐增大，因此动能先减小后增大；当力的方向与速度的方向夹角大于90。小 于180。时，力的方向与速度的方向夹角逐渐减小，速度先逐渐减小，直到夹角等于90o时速度达到最小值，而后速度逐渐增大，故动能先逐渐减小到某一非零的最小值，再逐渐增大，故A、B、D正确.6. 答案：B7. 解析：选A.由A到C的过程运用动能定理可得：twglj +所以 W=mgh AmV,故A正确.&解析：选BC.由题意“在 C点处小球速

18、度达到最大”，可知C点是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与“无关，B项止确；根据动能定理有哗+働)一盘=*"7淀=Ek，其中如与弹性势能Ep为常数，可判断岀 C项正确.9. 解析：选B.物体下落3 m,则重力的平均功率为P G=-a=-J-= 2 W=15 W, A错误；由动能定理知，物体在下落 3 m的过程中速度大小未变，所以合外力做功为零，B正确；由mgh + WA.=0得W风=30J, C错误；由功能关系知，机械能减少了30J, D错 误.10. 解析：选CD.要保证小球能通过环的最高点，在最高点最小速度满足加g=% ；，由最低 点到最高点由机械能守恒得，如爲=加g? 2厂+如就，可得小球在最低点瞬时速度的最小值为阿；为了不会使环在竖直方向上跳起，在最高点的最大速度时对环的压力为2mg ，满足3mg=r#,从最低点到最高点由机械能守恒得：如血，="