2022年动能和动能定理—知识点+基础训练+巩固训练 .pdf

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1、学习必备欢迎下载動能、動能定理一、動能1、概念：物體由於運動而具有能量，稱為動能。2、動能表達式：221mEK，焦耳（ J） ，標量。二、動能定理1、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：12kkEEw合3、理解：1、動能定理研究對象是單一物體。2、合F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、合F做正功時，物體動能增加；合F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、應用動能定理解題步驟：選取研究對象，明確並分析運動過程 分析受力及各力做功情況，受

2、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=EK2一 Ek1，必要時注意分析題目潛在條件，補充方程進行求解基礎訓練1.在下列幾種情況下，甲、乙兩物體動能相等是（）A.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21精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载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： CD 2.在光滑地板上， 用水平拉力分別使兩個物塊由靜止獲

3、得相同動能，那麼可以肯定 （）A.水平拉力相等B.兩物塊質量相等C.兩物塊速度變化相等D.水平拉力對兩物塊做功相等答案： D 3.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：21mv24.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_. 答案： 運動Ek=21mv2狀態量焦耳J 5.所有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=Ek2-Ek1，其中， Ek1表示 _，Ek2表示 _ ，W 為合外力功 .用動能定理解題具有很大優越性，它既適用於恒力做功，也適用於 _做功

4、，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，物體動能一定變化答案： D 2.下列關於運動物體所受合外力做功和動能變化關系，正確是（）A.如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做功一定為零B.如果合外力對物體所做功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發生變化D.物體動能不變，所受合外力一定為零精选学习资料 - - -

5、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载答案： A 3.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，此後物體又運動了位移s 而靜止下來 .若物體質量為m，則有（）A.物體所受阻力大小為F B.物體所受阻力大小為2FC.力 F 所做功為零D.力 F 所做功為mFs4解析： 對全過程利用動能定理可得Fs-2FFs=0，所以 FF=2F，力 F 所做功 WF=Fs. 答案： B 4.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，如果金屬塊質量增加到 2m，速度增大到2v0時，在同一水平

6、面上金屬塊滑行最大距離為（）A.s B.2s C.4s D.41s 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 -21mv02，所以 -m gs=0-21m v02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， 若讓它繼續打穿第二塊同樣木板，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

7、子彈做功都相等. 打第一塊： W=21mv12-21mv22；打第二塊： W=21mv22-21mv32聯立以上兩式可解得v3=100 m/s. 答案： 100 6.質量 m 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=0.8 m，如圖 5-7-1 所示 .如果物體在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.重力做功為精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共

8、9 页学习必备欢迎下载WG=mgh，支持力不做功. 設摩擦力做功為WF，則外力功之和為W外=WG+WF=mgh+WF由動能定理有：mgh+WF=22mv得 WF=22mv-mgh=2212J-1 9.8 0.8 J=-5.84 J 因此，物體在軌道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2v速度射入樹幹中，射入深度為（）A.s B.2sC.2sD.4s答案： D 2.以初速度v0豎直上拋一個小球，若不計空氣阻力，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

9、（）Agv0B.gv20C.gv220D.(1-22)gv0答案： D 3.質量分別為M1、M2兩只船靜止於湖面上，兩船用繩相連，質量為m 人站在質量為M1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v1、v2.則這段時間內人總共做功為（）A.Fs2 B.21M2v22C.F(s1+s2) D.21M2v22+21(M1+m)v12精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页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

10、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.0 B.-8 J C.-16 J D.-32 J 答案： A 5.如圖 5-7-2 所示，用同樣材料制成一個軌道，AB 段為41圓弧，半徑為R，水平放置BC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 5-7-2 A. mgR B.mgR(1- )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=

11、21mvb2-0 .物體由 B 到 C 運用動能定理列式可得- mgR=0 -21mvb2.兩式結合，整理可得W=mgR(1- )，故本題選B. 答案： B 6.(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，忽略重力和空氣阻力影響.那麼兩顆子彈先後穿過木塊過程中（）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： -f(s+d

12、)= 21mv22-21mv12， 對 木 塊 ： -fs=21Mv2， 聯 立 上 述 兩 式可 得 ：fd=21mv12-(21mv22+21Mv2)，此式表示相對位移所做功等於系統機械能減少，機械能減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，第一次打時，木塊速度為零，而第二次打時，木塊已有了一定速度，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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

13、 -第 5 页，共 9 页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 5-7-3 A.mgh B.2mgh C. mg(s+sinh) D. mgs+ mghcot 解析： 滑塊由 A 到 D，由

14、動能定理可得mgh-WF=0,即 WF=mgh.滑塊由 D 到 A，由動能定理可得WF-mgh-WF=0 ， 即WF=mgh+WF=2mgh. 本 題 如 果 利 用 動 摩 擦 因 數 等 求 解 ， 可 得 出WF= mgs+ mghcot +mgh，也是正確選項. 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=21mv2=21 1 102J=50 J.由動能定理可得人對物體所做功等於物體動能增量，因此為50 J. 答案： 50 50 9.如圖

15、5-7-4 所示，物體在離斜面底端4 m 處由靜止滑下， 若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 =0.75)，到水平面後，在摩擦力f2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. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载下滑階段： f1=N1= mgcos37由動能定理有：mgsin3

16、7 s1- mgcos37s1=21mv12-0在水平運動過程中f2=N2= mg由動能定理有：-mg s=0 -21mv12聯立式可得s=5.08.05.06 .037cos37sin1s 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- mgcos37s1- mg s=0.可解得： s=5.08.05.06 .037cos37sin1s 4 m=1.6 m. 答案： 1.6 m 10.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

17、 所示 .若汽車加速行駛時牽引力做功為W1，汽車整個運動中克服阻力做功為W2，則 W1和 W2比值為 _；牽引力和阻力大小之比為_ 圖 5-7-5 解析： 對汽車運動全過程列動能定理方程，得W1-W2=0-0，所以 W1=W2，21WW=1.設汽車精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载牽引力為F，阻力為Ff，由動能定理可得Fs1-Ffs=0-0，所以1ssFFf.由圖象可知，汽車在全過程中位移s 與加速階段位移s1之比為141ss，所以牽引力和阻力之比為41. 答案： 11 41 11.質量為 5 t 汽

18、車，在平直公路上以60 kW 恒定功率從靜止開始啟動到24 m/s 最大速度後，立即關閉發動機.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-Ffl=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=Ffvm，所以 Ff=mvP聯立兩式可得，汽車加速運動時間應為t1=241200mfvlPlFs=50 s. 關閉發動機後， 汽車在阻力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律及勻變速直線運動公式可得 a=mvPmFmf， t2

19、=avm. 聯立兩式可求出汽車勻減速所用時間為t2=3232106024105Pmvms=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.人從一定高度落地容易造成骨折.一般人脛骨極限抗壓強度約為1.5 108N/m2，脛骨最小橫截面積大多為3.2 cm2.假若一質量為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.試計算一下這個高度超過多少時，就會導致脛骨骨折.(g 取 10 m/s2) 解析： 由題意，脛骨最小處所受沖擊力超過F=Ps=1.5 108 2 3.2 10-4 N 時會造成骨折.設下落安全高度為h1，觸地時重心又下降高度為h2，落地者質量為m. 由動能定理mg(h1+h2)-Fh2=0，所以 h1=mgFh2-h2=1.9 m. 在高度超過1.9 m 以上單杠上運動時，在單杠下方應備有海綿墊子，或者有同學做好保護，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载以防不測 .其他活動（如：撐杆跳、跳傘、攀越高架等)也必須做好安全措施. 答案： 高度超過1.9 m 時，可能會導致骨折精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页