83动能和动能定理人教版新教材高中物理必修二【知识点+练习】

1、第八章 机械能守恒定律3动能和动能定理知识点一动能.定义：物体由于运动而具有的能.表达式：Ek = |mv2.特点：动能是标量，是状态量.单位：焦耳.知识点二动能定理1.推导过程：设某物体的质量为 m,在与运动方向相同的恒力 F作用下，发生一段位 移l,速度由Vi增大到v2,如图所示牛铀第2.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化.这个结 论叫做动能定理.10 1n.公式：W = Ek2 Ek1 = 2mv2 fmv1 .说明：式中 W为合力做的功，它等于各力做功的代数和.如果合外力做 正功,物体的动能 增加;如果合外力做 负功,物体的动能 减少.适用范围：不仅适用于

2、 恒力做功和 直线运动,也适用于 变力做功和曲线运动的情况.1【例1】如图所不，AB为：圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R, BC的长度也是R.一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为内当它由轨道顶端 A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在 AB段克服摩擦力做的功为()1A.-ji mgR1 B.mgRmgR(1 -由mgR【例2】如图所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中 BC水平，A点比BC高出10m, BC长1 m , AB和CD轨道光滑.一质量为 1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零.(1)物体与BC轨

3、道间的动摩擦因数.(2)物体第5次经过B点时的速度.(g 取 10 m/s2)求:(3)物体最后停止的位置(距离B点多少米).随堂练习.关于对动能的理解，下列说法不正确的是（）A.凡是运动的物体都具有动能B.动能总为正值C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D.动能不变的物体，一定处于平衡状态.下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是（）A .如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零C.物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D.物体的动能不变，所受合力一定为零. 一人用力踢质量为1 k

4、g的皮球，使球由静止以 10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间 对球平均作用力是 200 N,球在水平方向运动了 20 m停止，那么人对王所做的功为 （）A. 50 J B. 500 J C. 4 000 J D.无法确定4.从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k（k2R5D.小球能从细管 A端水平抛出的最小图度 Hmin = -R.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m,如图所示.将一个质量为 m = 0.5kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数尸0.2,取

5、g=10 m/s2.求：(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；H(2)木块沿弧形槽滑回 B端后，在水平桌面上滑动的最大距离. 一架喷气式飞机质量 m=5X 10kg,起飞过程中从静止开始滑行的路程s=5.3 X 20m时(做匀加速直线运动)，达到起飞速度 v=60 m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机 重力的k倍(k=0.02).求飞机受到的牵引力.如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1kg的物体从高为H = 2 m的A点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的最高点C处时，对轨道的压力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功(g取10 m

6、/s2).第八章 机械能守恒定律3动能和动能定理【例1】答案：D物体从A到B所受弹力要发生变化，摩擦力大小也要随之发生变化，所以求克服摩擦 力做的功，不能直接用功的公式求得.而在BC段克服摩擦力所做的功，可直接求得.对从A到C全过程应用动能定理即可求出在AB段克服摩擦力所做的功.设物体在AB段克服摩擦力所做的功为Wab,物体从A到C的全过程，根据动能定理有mgR Wab科 mgR 0,所以有 Wab= mgR科 mgR= (1 (j)mgR.【例 2】答案：(1)0.5 (2)13.3 m/s (3)0.4 m(1)由动能定理得：19-mg(h-H)- mgBc= 0_2mv1世；国,B项正确

7、. 8、答案：D解析：物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力在零与最大值代入数据解得：-0.5.(2)物体第5次经B点时，物体在BC间滑动了 4次，由动能定理：12 12mgH mg Sbc = 2mvx2 2mv12代入数据解得 vx= 4：府 m/s= 13.3 m/s.1 c(3)物体取后一7E停在 B、C间某点，其速度为手，mgH -mgs0-mv12解得：s= 21.6 m物体在BC间来回10次(20 m)后，还有1.6 m,故距B点的距离为 Ax=2 m-1.6 m=0.4 m即先从距C经1 m再从C向B运动0.6 m停下.随堂练习1、答案：D2、答案：A3、答案：A4、答案：

8、0)泞H (2月 K十Ik解析：(1)设第一次反弹的高度为 h1,则1 - kmg(H h1) kmg(H + h1)= 00,解得 h1 =H.k 1(2)最终小球一定停在地面，上.一一 H故：mgH kmgs= 0 0 得 s= k5、答案：B1解析：由Ek=2mv2得两物体的动能之比 Ek1 : Ek2=1 : 3,而根据动能定理Fx=Ek, 所以 X1 ： x2= Ek1 ： Ek2= 1 ： 3, B 正确.6、答案：D解析：由于物体做匀速运动， 其处于平衡状态.物体动能和势能在运动过程中都不发生 变化，故根据动能定理知合外力对物体做功为零.而重力做功为零，所以斜面体对物体做功为零，

9、故应选D.7、答案：Bmg之间取值,解析：由动能定理得 mg AC - sin 0岗mgcosAB隆mgcos 0BC=0,则有 tan 0=不一定等于 m班题述过程中，只有静摩擦力对物体做功，故根据动能定理，摩擦力对物 2体做白勺功W= 2 .9、答案：D解析：设木块下降高度h时的速率为v,由动能定理得1C ，一一，一. ，, 一一，一，一兀一一一mgh=2mv2,所以 v=、2gh,故此时重力的瞬时功率P= mgvcos - 0 = mgv sin 0= mgsin,2gh, D 正确.10、答案：C解析：将小球从P点缓慢地移动到 Q点的过程中力F是变化的，由动能定理得：Wmgl(1 co

10、s 0)=0,故亚=mgl(1 cos %, C 正确.11、答案：D解析：对全过程由动能定理知Fs f(4s)=0,解得f = F,对于拉力撤去前的过程由动能3Fs定理知Fs-fs=Ekmax,解得Ekmax=，故选项D正确.12、答案：AD1 1 .一 .斛析：物体的合力F合=ma=2mg,向下运动h时合力做功 W= F合h=mgh,根据动能1 .理，物体的动能增加了 2mgh, A对，B错；向下运动 h过程中重力做功 mgh,物体的势 能减少了 mgh, C错，D对.13、解析：对物体运用动能定理， W合 = WG+WFN+W摩=正卜=0,所以 WFn+W摩= -WG=mglsin a,

11、因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物 体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN=mglsin %故C、D正确.答案：CD14、答案：AB解析：因F斜向下作用在物体 A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A正确；A、B两物体一起运动，速度始终相同，故A、B动能增量一定相同，B正确；F不作用在B上，不能说F对B做功，C错误；合外力对物体做的功应r等于 物体动能增量，故 D错误.15、答案：BC1解析：设小球运动到 A点的速度为Na,根据动能定理有 2mvA2=mg(H 2R),得Va = 42g (H2R),小球做平

12、抛运动,有 x=vAt, 2R=1gt2,所以水平位移 x=22RH-4R2,选项B正确、A错误；能从A端水平抛出的条件是小球到达A点的速率VA = =2g (H2R) 0 ,即H2R,选项C正确、D错误.16、答案:(1)0.15 m (2)0.75 m解析：(1)由动能定理得：FL-fL-mgh=0其中 f= 1N=科 mg 0.2 X 0.5 X 14 NJ0 N所以h=FLfLmg1.5 x(1.51.0)0.5 x 10m= 0.15 m.(2)由动能定理得：mgh- fs= 0mgh 0.5X10X0.15所以 s=-f-=10 m=0.75 m.17、答案：1.8 x 4N解析：(解法一)以飞机为研究对象，它受重力、支持力、牵引力和阻力作用.由牛顿第二定律得：F kmg = ma.又由运动学公式得 v2 0= 2as.解式得v26024F = m kg+ =5X10X 0.02 x o n= 1.8 x 4N.2S2 X 5.3 X 10(解法二)以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的 功分别为 Wg=0, W支=0, W牵=5$,亚阻=kmgs.1由动能te理得 Fs- kmgs= /mv20,解得mv235X10X 6