2023年高考物理一轮复习核心技知识点提升5.2动能定理.pdf

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1、5.2动 能 定 理。6 忌 一、动 能 1.定 义：物 体 由 于 而 具 有 的 能.2.公 式：E=mv2.3.单 位：,1 J=1 N m=l kg-m2/s2.4.标 矢 性：动 能 是,动 能 与 速 度 方 向-5.动 能 的 变 化：物 体 与 之 差，即&=品。22 5012.二 动 能 定 理 I.内 容：在 一 个 过 程 中 合 力 对 物 体 所 做 的 功，等 于 物 体 在 这 个 过 程 中 _ 一 2.表 达 式：W=AEk=fk2ki=mV22mvi2.3.物 理 意 义：的 功 是 物 体 动 能 变 化 的 量 度.4.适 用 条 件：(1)动 能 定

2、理 既 适 用 于 直 线 运 动，也 适 用 于-(2)动 能 定 理 既 适 用 于 恒 力 做 功，也 适 用 于 做 功.(3)力 可 以 是 各 种 性 质 的 力，既 可 以 同 时 作 用，也 可 以 作 用.如 图 1所 示，物 块 沿 粗 糙 斜 面 下 滑 至 水 平 面；小 球 由 内 壁 粗 糙 的 圆 弧 轨 道 底 端 运 动 至 顶 端(轨 道 半 径 为 R).对 物 块 有 WG+W(I+Wfi=inv2-j n v 对 小 球 有 一 2 吆 火+Wt=mv2勖 能 定 理 的 理 解 和 基 本 应 用 1.适 用 条 件(1)动 能 定 理 既 适 用

3、于 直 线 运 动，也 适 用 于 曲 线 运 动.(2)动 能 定 理 既 适 用 于 恒 力 做 功，也 适 用 于 变 力 做 功.(3)力 可 以 是 各 种 性 质 的 力，既 可 以 同 时 作 用，也 可 以 分 阶 段 作 用.2.解 题 流 程 确 定 研 究 对 象 和 研 究 过 程 一 3.动 能 定 理 的 优 越 性 应 用 牛 顿 第 二 定 律 和 运 动 学 规 律 解 题 时，涉 及 到 的 有 关 物 理 量 比 较 多，对 运 动 过 程 的 细 节 也 要 仔 细 研 究，而 应 用 动 能 定 理 解 题 只 需 考 虑 外 力 做 功 和 初、末

4、两 个 状 态 的 动 能，并 且 可 以 把 不 同 的 运 动 过 程 合 并 为 一 个 全 过 程 来 处 理.一 般 情 况 下,由 牛 顿 第 二 定 律 和 运 动 学 规 律 能 够 解 决 的 问 题，用 动 能 定 理 也 可 以 求 解，并 且 更 为 简 捷.4.注 意 事 项 动 能 定 理 中 的 位 移 和 速 度 必 须 是 相 对 于 同 一 个 参 考 系 的，一 般 以 地 面 或 相 对 地 面 静 止 的 物 体 为 参 考 系.(2)当 物 体 的 运 动 包 含 多 个 不 同 过 程 时，可 分 段 应 用 动 能 定 理 求 解；也 可 以 全

5、 过 程 应 用 动 能 定 理 求 解.动 能 是 标 量，动 能 定 理 是 标 量 式，解 题 时 不 能 分 解 动 能.例 题 L(多 选)一 质 点 开 始 时 做 匀 速 直 线 运 动，从 某 时 刻 起 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 如 图 所 示,这 是 人 们 用 打“夯”的 方 式 把 松 散 的 地 面 夯 实

6、的 情 景。假 设 两 人 同 时 通 过 绳 子 对 质 量 为，的 重 物 各 施 加 一 个 力，大 小 均 为 F 方 向 都 与 竖 直 方 向 成 a 角，重 物 离 开 地 面。后 两 人 同 时 停 止 施 力，最 后 重 物 下 落 把 地面 砸 深 X。重 力 加 速 度 为 g。求:1)停 止 施 力 前 重 物 上 升 过 程 中 加 速 度 大 小(2)以 地 面 为 零 势 能 面，重 物 具 有 重 力 势 能 的 最 大 值 p m；(3)重 物 砸 入 地 面 过 程 中，对 地 面 的 平 均 冲 击 力 大 小 R；如 图 所 示，物 体 在 距 斜 面

7、底 端 5 m 处 由 静 止 开 始 下 滑，然 后 滑 上 与 斜 面 平 滑 连 接 的 水 平 面，若 物 体 与 斜 面 及 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为 0.4,斜 面 倾 角 为 37。.求 物 体 能 在 水 平 面 上 滑 行 的 距 离.31137。=0.6,cos 37=0.8)应 用 动 能 定 理 求 变 力 做 功 在 一 个 有 变 力 做 功 的 过 程 中，当 变 力 做 功 无 法 直 接 通 过 功 的 公 式 求 解 时，可 用 动 能 定 理，W 变+W 恒 S1 2g如 2,物 体 初、末 速 度 已 知，恒 力 做 功 W 恒 可

8、 根 据 功 1 7,1 9A.2m77()fung(s+x)B.严 u()ungxD.卬%g(s+x)如 图 所 示，一 半 径 为 R 的 半 圆 形 轨 道 竖 直 固 定 放 置，轨 道 两 端 等 高，质 量 为，”的 质 点 自 轨 道 端 点 尸 由 静 止 开 始 滑 下，滑 到 最 低 点。时，对 轨 道 的 压 力 为 2 m g,重 力 加 速 度 大 小 为 g.质 点 自 P 滑 到 Q 的 过 程 中，克 服 摩 擦 力 所 的 公 式 求 出，这 样 就 可 以 得 到 W 变 加 22沙 的 2一 卬 恒，就 可 以 求 变 力 做 的 功 T.例 题 2.质

9、量 为 m 的 物 体 以 初 速 度。0沿 水 平 面 向 左 开 始 运 动，起 始 点 A 与 一 轻 弹 簧。端 相 距 S,如 图 所 示.已 知 物 体 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为，物 体 与 弹 簧 相 碰 后，弹 簧 的 最 大 压 缩 量 为 X，则 从 开 始 碰 撞 到 弹 簧 被 压 缩 至 最 短，物 体 克 服 弹 簧 弹 力 所 做 的 功 为(重 力 加 速 度 大 小 为 g)()O 4C.mgs做 的 功 为()C.mgR1B.qmgR7tD.mgR如 图 所 示,光 滑 斜 面 的 顶 端 固 定 一 弹 簧，一 质 量 为 m 的 小

10、 球 向 右 滑 行，并 冲 上 固 定 在 地 面 上 的 斜 面.设 小 球 在 斜 面 最 低 点 A 的 速 度 为 压 缩 弹 簧 至 C 点 时 弹 簧 最 短，。点 距 地 面 高 度 为，重 力 加 速 度 为 g,则 小 球 从 A 到 C的 过 程 中 弹 簧 弹 力 做 功 是()A A.mgh-mv2C.mghD.回 QQQ6动 能 定 理 与 图 像 问 题 的 结 合 1.解 决 图 像 问 题 的 基 本 步 骤(1)观 察 题 目 给 出 的 图 像，弄 清 纵 坐 标、横 坐 标 所 对 应 的 物 理 量 及 图 线 所 表 示 的 物 理 意 义.(2)根

11、 据 物 理 规 律 推 导 出 纵 坐 标 与 横 坐 标 所 对 应 的 物 理 量 间 的 函 数 关 系 式.(3)将 推 导 出 的 物 理 规 律 与 数 学 上 与 之 相 对 应 的 标 准 函 数 关 系 式 相 对 比，找 出 图 线 的 斜 率、截 距、图 线 的 交 点、图 与 坐 标 轴 围 成 的 面 积 等 所 表 示 的 物 理 意 义，分 析 解 答 问 题，或 者 利 用 函 数 图 线 上 的 特 定 值 代 入 函 数 关 系 式 求 物 理 量.2.图 像 所 围“面 积”和 图 像 斜 率 的 含 义例 题 3.（多 选）在 某 一 粗 糙 的 水

12、平 面 上,一 质 量 为 2 k g的 物 体 在 水 平 恒 定 拉 力 的 作 用 下 做 匀 速 直 线 运 动，当 运 动 一 段 时 间 后，拉 力 逐 渐 减 小，且 当 拉 力 减 小 到 零 时，物 体 刚 好 停 止 运 动，图 中 给 出 了 拉 力 随 位 移 变 化 的 关 系 图 像.已 知 重 力 加 速 度 g 取 10 m/s2.根 据 以 上 信 息 能 精 确 得 出 或 估 算 得 出 的 物 理 量 有（）x/m A.物 体 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 B.合 外 力 对 物 体 所 做 的 功 C.物 体 做 匀 速 运 动 时 的

13、速 度 D.物 体 运 动 的 时 间 如 图 所 示，一 小 物 块 由 静 止 开 始 沿 斜 面 向 下 滑 动，最 后 停 在 水 平 地 面 上。斜 面 和 地 面 平 滑 连 接，且 物 块 与 斜 面、物 块 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为 常 数。该 过 程 中，物 块 的 动 能 反 与 水 平 位 移 X关 系 的 图 像 是（）一 只 小 球,从 地 面 竖 直 向 上 抛 出 小 球 运 动 一 段 时 间 后 落 回 地 面.忽 略 空 气 阻 力，该 过 程 中 小 球 的 动 能 Ek与 时 间，的 关 系 图 像 是（）在 多 过 程 问 题 中

14、 的 应 用 1.应 用 动 能 定 理 解 题 的 基 本 步 骤 2 解 方 程、讨 论 结 果 一 求 解 多 过 程 问 题 抓 好“两 状 态，一 过 程”“两 状 态”即 明 确 研 究 对 象 的 始、末 状 态 的 速 度 或 动 能 情 况；“一 过 程”即 明 确 研 究 过 程，确 定 这 一 过 程 研 究 对 象 的 受 力 情 况 和 位 置 变 化 或 位 移 信 息。例 题 4.如 图 所 示，不 可 伸 长 的 轻 质 细 线 下 方 悬 挂 一 可 视 为 质 点 的 小 球，另 一 端 固 定 在 竖 直 光 滑 墙 面 上 的。点。开 始 时，小 球 静

15、 止 于 A 点，现 给 小 球 一 水 平 向 右 的 初 速 度，使 其 恰 好 能 在 竖 直 平 面 内 绕。点 做 圆 周 运 动。垂 直 于 墙 面 的 钉 子 N位 于 过 0 点 竖 直 线 的 左 侧，0 N 与 市 的 夹 角 为。(0。兀)，且 细 线 遇 到 钉 子 后，小 球 绕 钉 子 在 竖 直 平 面 内 做 圆 周 运 动，当 小 球 运 动 到 钉 子 正 下 方 时，细 线 刚 好 被 拉 断。已 知 小 球 的 质 量 为 m,细 线 的 长 度 为 L,细 线 能 够 承 受 的 最 大 拉 力 为 7机 g,g 为 重 力 加 速 度。/eNJ L9

16、”(1)求 小 球 初 速 度 的 大 小%；(2)求 小 球 绕 钉 子 做 圆 周 运 动 的 半 径/与。的 关 系 式；(3)在 细 线 被 拉 断 后，小 球 继 续 向 前 运 动，试 判 断 它 能 否 通 过 A 点。若 能，请 求 出 细 线 被 拉 断 时。的 值；若 不 能，请 通 过 计 算 说 明 理 由。滑 板 运 动 是 极 限 运 动 的 鼻 祖，许 多 极 限 运 动 项 目 均 由 滑 板 项 目 延 伸 而 来。如 图 所 示 的 滑 板 运 动 轨 道，B C和 O E是 两 段 光 滑 圆 弧 形 轨 道，段 的 圆心 为。点、圆 心 角 6=60。，

17、半 径 O C 与 水 平 轨 道 C。垂 直，滑 板 与 水 平 轨 道 CO间 的 动 摩 擦 因 数=0.2。某 运 动 员 从 轨 道 上 的 A 点 以 优=3 m/s的 速 度 水 平 滑 出，在 B 点 刚 好 沿 轨 道 的 切 线 方 向 滑 入 圆 弧 轨 道 B C,经 C D 轨 道 后 冲 上 D E 轨 道，到 达 E 点 时 速 度 减 为 零，然 后 返 回。已 知 运 动 员 和 滑 板 的 总 质 量 加=60 kg,B、E 两 点 与 水 平 轨 道 C D 的 竖 直 高 度 分 别 为 力=2 m 和 H=2.5 m。寸 金/福。力 U j,1(1)求

18、 运 动 员 从 A 点 运 动 到 B 点 过 程 中，到 达 8 点 时 的 速 度 大 小。B。(2)求 水 平 轨 道 C D 段 的 长 度 Lo(3)通 过 计 算 说 明，第 一 次 返 回 时，运 动 员 能 否 回 到 B 点？如 能，请 求 出 回 到 8 点 时 速 度 的 大 小；如 不 能，请 求 出 最 后 停 止 的 位 置 距 C 点 的 距 离。软 弹 珠 游 戏 在 孩 子 们 中 间 很 受 欢 迎，有 很 多 种 玩 法，其 中 一 种 玩 法 就 是 比 距 离，模 型 如 图 所 示，用 内 壁 光 滑 的 薄 壁 细 圆 管 弯 成 的 由 半 圆

19、 形 APB(圆 半 径 比 细 管 的 内 径 大 得 多)和 光 滑 直 管 组 成 的 轨 道 固 定 在 水 平 桌 面 上，已 知 AP8部 分 的 半 径 R=1.0 m,段 长 L=1.5m。弹 射 装 置 将 一 个 质 量 加=100 g 的 小 球(可 视 为 质 点)以 优=8 m/s的 水 平 初 速 度 从 A 点 弹 入 轨 道，小 球 从 C 点 离 开 轨 道 随 即 进 入 长 L2=2 m、=0.1的 粗 糙 水 平 地 面(图 上 对 应 为 CD),最 后 通 过 光 滑 轨 道 从 E 点 水 平 射 出，已 知 E 距 离 地 面 的 高 度 为 力

20、=1 m,不 计 空 气 阻 力。-之 T(l)求 小 球 在 半 圆 轨 道 上 运 动 时 的 角 速 度 0和 到 达 C 点 时 对 圆 管 的 压 力。(2)若 小 球 能 从 A 点 运 动 到 E 点，则 小 球 进 入 A 点 的 速 度 至 少 为 多 大？(3)若 E 点 的 高 度。可 以 调 节，小 球 仍 以 次)=8 m/s从 A 进 入，当 力 多 高 时,水 平 射 程 x 最 大？并 求 出 这 个 最 大 值。例 题 5.如 图 所 示，粗 糙 水 平 地 面 A B 与 半 径/?=0.4 m 的 光 滑 半 圆 轨 道 BC。相 连 接，且 在 同 一

21、竖 直 平 面 内，。是 BC。的 圆 心，B O D 在同 一 竖 直 线 上.质 量 加=1 kg的 小 物 块 在 9 N 的 水 平 恒 力 厂 的 作 用 下，从 A 点 由 静 止 开 始 做 匀 加 速 直 线 运 动.已 知 阳 B=5m,小 物 块 与 水 平 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为=0.1,当 小 物 块 运 动 到 8 点 时 撤 去 力 厂，取 重 力 加 速 度 g=10m/s2,求:AB(1)小 物 块 到 达 8 点 时 速 度 的 大 小;(2)小 物 块 运 动 到。点 时，轨 道 对 小 物 块 作 用 力 的 大 小.G雄/如 图 所 示，

22、飞 机 先 在 水 平 跑 道 上 从 静 止 开 始 加 速 滑 行，行 驶 距 离 尤=600 m 后 达 到 S=216 km/h的 速 度 起 飞，飞 机 滑 行 过 程 可 视 为 匀 加 速 直 线 运 动，所 受 阻 力 大 小 恒 为 自 身 重 力 的 01。起 飞 后，飞 机 以 离 地 时 的 功 率 爬 升 t=20 min,上 升 了 h=8 000 m,速 度 增 加 到 02=720 km/ho已 知 飞 机 的 质 量 m=8 000 mixio5 kg,重 力 加 速 度 大 小 g 取 10m/s2。求：飞 机 在 地 面 滑 行 时 所 受 牵 引 力 的

23、 大 小 F；(2)飞 机 在 爬 升 过 程 中 克 服 空 气 阻 力 做 的 功 叼。如 图 所 示，一 质 量 为 m=0.5 kg的 小 滑 块，在 F=4 N 水 平 拉 力 的 作 用 下，从 水 平 面 上 的 A 处 由 静 止 开 始 运 动，滑 行 x=1.75 m 后 由 B 处 滑 上 倾 角 为 37。的 光 滑 固 定 斜 面，滑 上 斜 面 后 拉 力 的 大 小 保 持 不 变，方 向 变 为 沿 斜 面 向 上,滑 动 一 段 时 间 后 撤 去 拉 力.已 知 小 滑 块 沿 斜 面 上 滑 到 的 最 高 点 C 距 8 点 为 L=2m,小 滑 块 最

24、 后 恰 好 停 在 A 处.不 计 8 处 能 量 损 失，g 取 lOm/sz,已 知 sin370=0.6,cos37o=0.8.试 求：吸 77777777m夕(1)小 滑 块 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数;(2)小 滑 块 在 斜 面 上 运 动 时，拉 力 作 用 的 距 离 回；(3)小 滑 块 在 斜 面 上 运 动 时，拉 力 作 用 的 时 间 Z.貂 精 境 绿 合 度 升 练 1.如 图，某 同 学 用 绳 子 拉 动 木 箱，使 它 从 静 止 开 始 沿 粗 糙 水 平 路 面 运 动 至 具 有 某 一 速 度.木 箱 获 得 的 动 能 一 定()

25、宓,力 力 A.小 于 拉 力 所 做 的 功 B.等 于 拉 力 所 做 的 功 C.等 于 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 D.大 于 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 2.关 于 运 动 物 体 所 受 的 合 外 力、合 外 力 做 的 功 及 动 能 变 化 的 关 系，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.合 外 力 为 零，则 合 外 力 做 功 一 定 为 零 B.合 外 力 做 功 为 零，则 合 外 力 一 定 为 零 C.合 外 力 做 功 越 多，则 动 能 一 定 越 大 D.动 能 不 变，则 物 体 合 外 力 一 定 为 零 3.冬 季 奥 运 会 中 有

26、 自 由 式 滑 雪 U 形 池 比 赛 项 目，其 赛 道 横 截 面 如 图 所 示，一 半 径 为 火、粗 糙 程 度 处 处 相 同 的 半 圆 形 赛 道 竖 直 固 定 放 置，直 径 P。水 平。一 质 量 为 m 的 运 动 员（按 质 点 处 理）自 P 点 上 方 高 度 R 处 由 静 止 开 始 下 落，恰 好 从 P点 进 入 赛 道。运 动 员 滑 到 赛 道 最 低 点 N时，对 赛 道 的 压 力 为 4 zg,g 为 重 力 加 速 度 的 大 小。用 W表 示 运 动 员 从 P 点 运 动 到 N 点 的 过 程 中 克 服 赛 道 摩 擦 力 所 做 的

27、 功（不 计 空 气 阻 力），则（）-T-mI P O QW 3、A.W=-ngR,运 动 员 没 能 到 达。点 B.W=mgR,运 动 员 能 到 达。点 并 做 斜 抛 运 动 C.W=mgR,运 动 员 恰 好 能 到 达 Q 点 D.W=mgR,运 动 员 能 到 达。点 并 继 续 竖 直 上 升 一 段 距 离 4.（多 选）放 在 粗 糙 水 平 地 面 上 质 量 为 0.8 k g的 物 体 受 到 水 平 拉 力 的 作 用，在。6 s 内 其 速 度 与 时 间 的 关 系 图 像 和 该 拉 力 的 功 率 与 时 间 的 关 系 图 像 分 别 如 图 甲、乙 所

28、 示.下 列 说 法 中 正 确 的 是（g 取 10m/s2）（）:6040200 2 4 6 s甲 0 2 4 6 s乙 A.0 6 s 内 拉 力 做 的 功 为 140 JB.物 体 在。2 s 内 所 受 的 拉 力 为 4 NC.物 体 与 粗 糙 水 平 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.5D.合 外 力 在 0 6 s 内 做 的 功 与 0 2 s 内 做 的 功 相 等 5.一 质 量 为 机=0.2 k g的 物 体，在 合 外 力 尸 作 用 下 由 静 止 开 始 做 直 线 运 动，F与 位 移 X的 关 系 图 像 如 图 所 示，由 图 像 可 知（）

29、。1 2 x/mA.在 x=0到 x=l m 过 程 中，物 体 做 匀 加 速 直 线 运 动，运 动 时 间 r=0.2sB.在 x=0到 x=2 m 过 程 中，物 体 做 变 加 速 直 线 运 动，F 做 功 5JC.物 体 运 动 到 x=2 m 时，物 体 的 瞬 时 速 度 为 5 ni/sD.物 体 运 动 到 x=2 m 时，物 体 的 瞬 时 速 度 为 2 m/s6.如 图，半 圆 形 光 滑 轨 道 固 定 在 水 平 地 面 上，半 圆 的 直 径 与 地 面 垂 直，一 小 球 以 速 度。从 轨 道 下 端 滑 入 轨 道，并 保 证 从 轨 道 上 端 水 平

30、 飞 出，则 关 于 小 球 落 地 点 到 轨 道 下 端 的 水 平 距 离 x 与 轨 道 半 径 火 的 关 系，下 列 说 法 正 确 的 是（）、一 也 A.R越 大，则 x 越 大 B.R越 小，则 x 越 大 C.当 H为 某 一 定 值 时，x 才 有 最 大 值 D.当 R为 某 一 定 值 时，尤 才 有 最 小 值 7.如 图 所 示，半 径 可 变 的 四 分 之 一 光 滑 圆 弧 轨 道 置 于 竖 直 平 面 内，轨 道 的 末 端 B处 切 线 水 平，现 将 一 小 物 体 从 轨 道 顶 端 A 处 由 静 止 释 放；若 保 持 圆 心 的 位 置 不

31、变，改 变 圆 弧 轨 道 的 半 径（不 超 过 圆 心 离 地 的 高 度）。半 径 越 大，小 物 体（）.A.落 地 时 的 速 度 越 大B.平 抛 的 水 平 位 移 越 大 C.到 圆 弧 轨 道 最 低 点 时 加 速 度 越 大 D.落 地 时 的 速 度 与 竖 直 方 向 的 夹 角 越 大 8.（多 选）一 只 半 径 为 R 的 半 球 形 碗 固 定 不 动，碗 的 内 壁 光 滑，碗 口 水 平，。点 为 球 心，A、8 均 为 碗 内 壁 上 的 点，且 A 点 是 最 低 点，8 点 与 圆 心 等 高，C 点 是 圆 弧 A 8的 中 点（点 0、A、B、C

32、 在 同 一 竖 直 平 面 内）重 力 加 速 度 大 小 为 g。有 一 只 质 量 为，的 小 球 静 止 在 碗 底 部，现 对 小 球 施 加 一 水 平 恒 力 E 则（）0 B 3A.若 尸=和 吆，小 球 将 有 可 能 到 达 8 点 B.若 尸=/叫，小 球 将 一 定 到 达 B 点 C.若 尸=m g,小 球 经 过。点 时，合 力 功 率 最 大 D.若 F=2 m g,小 球 从 最 低 点 到 其 轨 迹 最 高 点 过 程 中 机 械 能 的 增 量 为 6mgR9.质 量 为 粗 的 物 体 从 高 为 0 的 斜 面 顶 端 由 静 止 下 滑，最 后 停

33、在 平 面 上，若 该 物 体 以 内 的 初 速 度 从 顶 端 下 滑，最 后 仍 停 在 平 面 上，如 图 甲 所 示。图 乙 为 物 体 两 次 在 平 面 上 运 动 的 v-t 图 像，则 物 体 在 斜 面 上 运 动 过 程 中 克 服 摩 擦 力 做 的 功 为)C.m vimghrnvi3mgh B.3 m g s 次 D.10.（多 选）某 中 学 生 对 刚 买 来 的 一 辆 小 型 遥 控 车 的 性 能 进 行 研 究。他 让 这 辆 小 车 在 水 平 的 地 面 上 由 静 止 开 始 沿 直 线 轨 道 运 动，并 将 小 车 运 动 的 全 过 程 通

34、过 传 感 器 记 录 下 来，通 过 数 据 处 理 得 到 如 图 所 示 的。一，图 像。已 知 小 车 在。2 s 内 做 匀 加 速 直 线 运 动，2 1 1 s 内 小 车 牵 引 力 的 功 率 保 持 不 变，9 1 1 s 内 小 车 做 匀 速 直 线 运 动，在 1 1 s 末 小 车 失 去 动 力 而 开 始 自 由 滑 行。已 知 小 车 质 量 机=l k g,整 个 过 程 中 小 车 受 到 的 阻 力 大 小 不 变，下 列 说 法 正 确 的 是（）引 力 的 功 率 P 是 16WC.小 车 在 2 s末 的 速 度 大 小 为 6 m/sD.小 车

35、在 0 15 s 内 通 过 的 距 离 是 80 m5.2动 能 定 理。6 忌 一、动 能 1.定 义：物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能.2.公 式：E=mv2.3.单 位：焦 耳,1 J=1 N m=l kg-m2/s2.4.标 矢 性：动 能 是 标 量,动 能 与 速 度 方 向 无 关.5.动 能 的 变 化：物 体 末 动 能 与 初 动 能 之 差,即 Ek=%W225ro/.二 动 能 定 理 I.内 容：在 一 个 过 程 中 合 力 对 物 体 所 做 的 功，等 于 物 体 在 这 个 过 程 中 动 能 的 变 化.2.表 达 式：W=AEk=Ek2 Eki

36、3.物 理 意 义：合 力 的 功 是 物 体 动 能 变 化 的 量 度.4.适 用 条 件：(1)动 能 定 理 既 适 用 于 直 线 运 动，也 适 用 于 曲 线 运 动.(2)动 能 定 理 既 适 用 于 恒 力 做 功，也 适 用 于 变 力 做 功.(3)力 可 以 是 各 种 性 质 的 力，既 可 以 同 时 作 用，也 可 以 分 阶 段 作 用.如 图 1所 示，物 块 沿 粗 糙 斜 面 下 滑 至 水 平 面；小 球 由 内 壁 粗 糙 的 圆 弧 轨 道 底 端 运 动 至 顶 端(轨 道 半 径 为 R).对 物 块 有 W G+Wfi+用 2=；/“。21械

37、/对 小 球 有 一 2?gR+Wf=mv2mv()2 QG动 能 定 理 的 理 解 和 基 本 应 用1.适 用 条 件(1)动 能 定 理 既 适 用 于 直 线 运 动，也 适 用 于 曲 线 运 动.(2)动 能 定 理 既 适 用 于 恒 力 做 功，也 适 用 于 变 力 做 功.(3)力 可 以 是 各 种 性 质 的 力，既 可 以 同 时 作 用，也 可 以 分 阶 段 作 用.2.解 题 流 程 确 定 研 究 对 象 和 研 究 过 程 一 应 用 牛 顿 第 二 定 律 和 运 动 学 规 律 解 题 时，涉 及 到 的 有 关 物 理 量 比 较 多，对 运 动 过

38、 程 的 细 节 也 要 仔 细 研 究，而 应 用 动 能 定 理 解 题 只 需 考 虑 外 力 做 功 和 初、末 两 个 状 态 的 动 能，并 且 可 以 把 不 同 的 运 动 过 程 合 并 为 一 个 全 过 程 来 处 理.一 般 情 况 下,由 牛 顿 第 二 定 律 和 运 动 学 规 律 能 够 解 决 的 问 题，用 动 能 定 理 也 可 以 求 解，并 且 更 为 简 捷.4.注 意 事 项 动 能 定 理 中 的 位 移 和 速 度 必 须 是 相 对 于 同 一 个 参 考 系 的，一 般 以 地 面 或 相 对 地 面 静 止 的 物 体 为 参 考 系.(

39、2)当 物 体 的 运 动 包 含 多 个 不 同 过 程 时，可 分 段 应 用 动 能 定 理 求 解；也 可 以 全 过 程 应 用 动 能 定 理 求 解.(3)动 能 是 标 量，动 能 定 理 是 标 量 式，解 题 时 不 能 分 解 动 能.例 题 1.(多 选)一 质 点 开 始 时 做 匀 速 直 线 运 动，从 某 时 刻 起 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

40、 零 的 最 小 值，再 逐 渐 增 大【答 案】ABD【解 析】如 果 恒 力 与 运 动 方 向 相 同，那 么 质 点 做 匀 加 速 运 动，动 能 一 直 变 大，故 A 正 确；如 果 恒 力 与 运 动 方 向 相 反，那 么 质 点 先 做 匀 减 速 运 动，速 度 减 到 0,质 点 在恒 力 作 用 下 沿 着 恒 力 方 向 做 匀 加 速 运 动，动 能 再 逐 渐 增 大，故 B 正 确：如 果 恒 力 方 向 与 原 来 运 动 方 向 不 在 同 一 直 线 上，那 么 将 速 度 沿 恒 力 方 向 和 垂 直 于 恒 力 方 向 分 解，其 中 恒 力 与

41、一 个 速 度 方 向 相 同，这 个 方 向 速 度 就 会 增 加，另 一 个 方 向 速 度 不 变，那 么 合 速 度 就 会 增 加，不 会 减 小，故 C 错 误；如 果 恒 力 方 向 与 原 来 运 动 方 向 不 在 同 一 直 线 上，那 么 将 速 度 沿 恒 力 方 向 和 垂 直 于 恒 力 方 向 分 解，其 中 恒 力 与 一 个 速 度 方 向 相 反，这 个 方 向 速 度 就 会 减 小，另 一 个 方 向 速 度 不 变，那 么 合 速 度 就 会 减 小，当 恒 力 方 向 速 度 减 到 0 时，另 一 个 方 向 还 有 速 度，所 以 速 度 减

42、小 到 最 小 值 时 不 为 0,然 后 恒 力 方 向 速 度 又 会 增 加，合 速 度 又 在 增 加，即 动 能 增 大，故 D 正 确。如 图 所 示，这 是 人 们 用 打“夯”的 方 式 把 松 散 的 地 面 夯 实 的 情 景。假 设 两 人 同 时 通 过 绳 子 对 质 量 为 他 的 重 物 各 施 加 一 个 力，大 小 均 为 产，方 向 都 与 竖 直 方 向 成 a 角，重 物 离 开 地 面 后 两 人 同 时 停 止 施 力，最 后 重 物 下 落 把 地 面 砸 深 X。重 力 加 速 度 为 g。求:1)停 止 施 力 前 重 物 上 升 过 程 中

43、加 速 度 大 小 出(2)以 地 面 为 零 势 能 面，重 物 具 有 重 力 势 能 的 最 大 值 pm；(3)重 物 砸 入 地 面 过 程 中，对 地 面 的 平 均 冲 击 力 大 小 R；4 2Fcos am2 2F/zcos a.【答 案】(1)(2)2F/cos a(3)+mg【解 析】(1)施 力 时 重 物 所 受 的 合 外 力 F=2Fcos a-mg则 重 物 上 升 过 程 中 力 口 速 度 大 小 尸 金 2 Feos a-mgci=;m m(2)设 重 物 能 到 达 的 最 高 点 距 离 地 面 的 高 度 为 H,由 动 能 定 理 有 2F/7CO

44、S a-mgH=0以 地 面 为 零 势 能 面，重 物 具 有 重 力 势 能 的 最 大 值 Epm=m g H=2F/cos a;(3)重 物 砸 入 地 面 过 程 中 由 动 能 定 理 有m g(H+x)-Fx=O解 得 了 2F/?cos a,-十 mg。G您 如 图 所 示，物 体 在 距 斜 面 底 端 5 m 处 由 静 止 开 始 下 滑，然 后 滑 上 与 斜 面 平 滑 连 接 的 水 平 面，若 物 体 与 斜 面 及 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为 0.4,斜 面 倾 角 为 37。.求 物 体 能 在 水 平 面 上 滑 行 的 距 离.1137

45、。=0.6,cos 37=0.8),)，【答 案】3.5 m【解 析】对 物 体 在 斜 面 上 和 水 平 面 上 受 力 分 析 如 图 所 示 mg m g 方 法 一 分 过 程 列 方 程：设 物 体 滑 到 斜 面 底 端 时 的 速 度 为 物 体 下 滑 阶 段 回 Ni=mgcos 37,故 Ffi=/F NI=/z/?igcos 37,由 动 能 定 理 得：mgsin 37/i 机 geos 3 7 0 4 0设 物 体 在 水 平 面 上 滑 行 的 距 离 为/2,摩 擦 力 4 2=尺 2=2g由 动 能 定 理 得：,mgh=0 g加 联 立 以 上 各 式 可

46、得 6=3.5 m.方 法 二 对 全 过 程 由 动 能 定 理 列 方 程：mg/isin 37 加 geos 37-/j-zg/2=0解 得：,2=3.5 m.应 用 动 能 定 理 求 变 力 做 功在 一 个 有 变 力 做 功 的 过 程 中，当 变 力 做 功 无 法 直 接 通 过 功 的 公 式 求 解 时，可 用 动 能 定 理，W&+W=i2,物 体 初、末 速 度 已 知，恒 力 做 功 卬 恒 可 根 据 功 的 公 式 求 出，这 样 就 可 以 得 到 卬 变=品。225 加/一 卬 恒，就 可 以 求 变 力 做 的 功 了.例 题 2.质 量 为 m 的 物

47、体 以 初 速 度 沿 水 平 面 向 左 开 始 运 动，起 始 点 A 与 一 轻 弹 簧。端 相 距 s,如 图 所 示.已 知 物 体 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为，物 体 与 弹 簧 相 碰 后，弹 簧 的 最 大 压 缩 量 为 X，则 从 开 始 碰 撞 到 弹 簧 被 压 缩 至 最 短，物 体 克 服 弹 簧 弹 力 所 做 的 功 为（重 力 加 速 度 大 小 为 g）（）I-L777777777777777777777777777777777777777777 1。A A.2O（）2 mg（s+九）C./nmgs D.加 g（s+x）【答 案】A【解

48、析】根 据 功 的 定 义 式 可 知 物 体 克 服 摩 擦 力 做 功 为 Wf=mg（s+x）,由 动 能 定 理 可 得 一 W 岸 一 所=0 g m R 则 W=mPo2+x）,故 选 项 A 正 确.如 图 所 示，一 半 径 为 R 的 半 圆 形 轨 道 竖 直 固 定 放 置，轨 道 两 端 等 高，质 量 为?的 质 点 自 轨 道 端 点 尸 由 静 止 开 始 滑 下，滑 到 最 低 点 Q 时，对 轨 道 的 压 力 为 2mg,重 力 加 速 度 大 小 为 g.质 点 自 P 滑 到 Q 的 过 程 中，克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 为（）Q A.mgR

49、B?ngR1 兀 CmgR D.mgR【答 案】C【解 析】在 Q 点 质 点 受 到 的 竖 直 向 下 的 重 力 和 竖 直 向 上 的 支 持 力 的 合 力 充 当 向 心 力，所以 有 外 一 7g=吟 FN=FNZ=2 m g,联 立 解 得。=y 无,下 滑 过 程 中，根 据 动 能 定 理 可 得 频+刖=品。2,解 得 的=一；.，所 以 克 服 摩 擦 力 做 功;m g R,选 项 C 正 确.GG6QR如 图 所 示，光 滑 斜 面 的 顶 端 固 定 一 弹 簧，一 质 量 为 m 的 小 球 向 右 滑 行，并 冲 上 固 定 在 地 面 上 的 斜 面.设 小

50、 球 在 斜 面 最 低 点 A 的 速 度 为,压 缩 弹 簧 至 C 点 时 弹 簧 最 短，。点 距 地 面 高 度 为 人 重 力 加 速 度 为 g,则 小 球 从 A 到 C的 过 程 中 弹 簧 弹 力 做 功 是()c 一/_ 1,1,A A.mgh mvB.mv mghC.mghD.(mgh+mv2)【答 案】A【解 析】小 球 从 A 到 C 过 程 中，由 动 能 定 理 可 得 Wh+WF=0-g w2,wG=m g h,解 得 WF=mghznw2,故 选 A.动 能 定 理 与 图 像 问 题 的 结 合 1.解 决 图 像 问 题 的 基 本 步 骤(1)观 察