2022-2023學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 4 課時(shí)1 動(dòng)能 動(dòng)能定理學(xué)案 教科版必修2

《2022-2023學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 4 課時(shí)1 動(dòng)能 動(dòng)能定理學(xué)案 教科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 4 課時(shí)1 動(dòng)能 動(dòng)能定理學(xué)案 教科版必修2（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 4 課時(shí)1 動(dòng)能 動(dòng)能定理學(xué)案 教科版必修2 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道動(dòng)能的符號、單位和表達(dá)式，會(huì)根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式計(jì)算物體的動(dòng)能.2.能運(yùn)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)能定理，理解動(dòng)能定理的物理意義.3.能應(yīng)用動(dòng)能定理解決簡單的問題． 一、動(dòng)能 1．定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能． 2．表達(dá)式：Ek＝mv2. 3．單位：與功的單位相同，國際單位為焦耳，符號為J. 4．動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒有方向． 二、動(dòng)能定理 1．內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化． 2．表達(dá)式：W＝ΔEk＝mv22－mv12. 3．適用范圍：既

2、適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)． 1．判斷下列說法的正誤． (1)速度大的物體動(dòng)能也大．(×) (2)某物體的速度加倍，它的動(dòng)能也加倍．(×) (3)兩質(zhì)量相同的物體，動(dòng)能相同，速度一定相同．(×) (4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度改變，動(dòng)能不變．(√) (5)合外力做功不等于零，物體的動(dòng)能一定變化．(√) (6)物體的速度發(fā)生變化，合外力做功一定不等于零．(×) (7)物體的動(dòng)能增加，合外力做正功．(√) 2．一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向?yàn)檎?/p>

3、向，則小球碰墻前后速度的變化為________，動(dòng)能的變化為________． 答案?。?0 m/s　0 一、動(dòng)能　合外力做功和物體動(dòng)能的變化 如圖1所示，光滑水平面上質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離x，速度由v1增加到v2. 圖1 (1)求出力F對物體做功的表達(dá)式． (2)類比重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，力F做功是否也引起了某種形式的能量的變化？ 答案　(1)W＝Fx＝F＝F＝mv22－mv12 (2)WG＝mgh1－mgh2的含義是重力對物體所做的功等于物體重力勢能的變化．類比可知力F所做的功也可能等于某個(gè)能量的變化．我們把mv2表示的能量

4、叫做動(dòng)能． 1．對動(dòng)能的理解 (1)動(dòng)能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，與物體的速度方向無關(guān)． (2)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或某一時(shí)刻的速度)相對應(yīng)． (3)動(dòng)能具有相對性，選取不同的參考系，物體的速度不同，動(dòng)能也不同，一般以地面為參考系． 2．動(dòng)能變化量ΔEk 物體動(dòng)能的變化量是末動(dòng)能與初動(dòng)能之差，即ΔEk＝mv22－mv12，若ΔEk>0，則表示物體的動(dòng)能增加，若ΔEk<0，則表示物體的動(dòng)能減少． 3．對動(dòng)能定理的理解 (1)表達(dá)式W＝Ek2－Ek1＝mv22－mv12 ①Ek2＝mv22表示這個(gè)過程的末動(dòng)能； Ek1＝mv12表示這個(gè)過程的初動(dòng)能． ②W

5、表示這個(gè)過程中合力做的功，它等于各力做功的代數(shù)和． (2)物理意義：動(dòng)能定理指出了合外力對物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，即若合外力做正功，物體的動(dòng)能增大，若合外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減小，做了多少功，動(dòng)能就變化多少． (3)實(shí)質(zhì)：動(dòng)能定理從能量變化的角度反映了力改變運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，在空間上的累積效果． 例1　(多選)關(guān)于速度與動(dòng)能，下列說法正確的是(　　) A．同一個(gè)物體速度越大時(shí)，動(dòng)能越大 B．速度相同的物體，如果質(zhì)量相等，那么它們的動(dòng)能也相等 C．動(dòng)能相等的物體，如果質(zhì)量相等，那么它們的速度也相同 D．動(dòng)能越大的物體，速度越大 答案　AB 解析　由Ek＝mv2可知，

6、對于同一個(gè)物體，速度越大，動(dòng)能越大，對于不同物體，動(dòng)能大的速度不一定大，故A正確，D錯(cuò)誤；因?yàn)閯?dòng)能為標(biāo)量，速度為矢量，故速度相同的物體，如果質(zhì)量相等，那么它們的動(dòng)能也相等，反之則不成立，B正確，C錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能表達(dá)式的理解 動(dòng)能與速度的三種關(guān)系 1．?dāng)?shù)值關(guān)系：Ek＝mv2，m不變時(shí)，速度v越大，動(dòng)能Ek越大． 2．瞬時(shí)關(guān)系：動(dòng)能和速度均為狀態(tài)量，二者具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系． 3．變化關(guān)系：動(dòng)能是標(biāo)量，速度是矢量．當(dāng)動(dòng)能發(fā)生變化時(shí)，物體的速度(大小)一定發(fā)生了變化，當(dāng)速度發(fā)生變化時(shí)，可能僅是速度方向的變化，物體的動(dòng)能可能不變． 例2　下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合

7、外力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系，正確的是(　　) A．物體做變速運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，動(dòng)能一定變化 B．若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零 C．物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化 D．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零 答案　C 解析　力是改變物體速度的原因，物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力一定不為零，但合外力不為零時(shí)，做功可能為零，動(dòng)能可能不變，A、B錯(cuò)誤．物體的合外力做功，它的動(dòng)能一定變化，速度大小也一定變化，C正確．物體的動(dòng)能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 二、動(dòng)能定理的應(yīng)用 例

8、3　如圖2所示，物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水平面，若物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°.求物體能在水平面上滑行的距離．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 圖2 答案　3.5 m 解析　對物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示． 方法一　分過程列方程：設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度為v，物體下滑階段 N1＝mgcos 37°， 故f1＝μN(yùn)1＝μmgcos 37°. 由動(dòng)能定理得： mgsin 37°·x1－μmgcos 37°·x1＝mv2－0 設(shè)物體在水平面上滑行的距離為x2， 摩擦力f2

9、＝μN(yùn)2＝μmg 由動(dòng)能定理得： －μmg·x2＝0－mv2 由以上各式可得x2＝3.5 m. 方法二　全過程列方程： mgx1sin 37°－μmgcos 37°·x1－μmg·x2＝0 得：x2＝3.5 m. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移  應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟 1．選取研究對象(通常是單個(gè)物體)，明確它的運(yùn)動(dòng)過程． 2．對研究對象進(jìn)行受力分析，明確各力做功的情況，求出外力做功的代數(shù)和． 3．明確物體在初、末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1、Ek2. 4．列出動(dòng)能定理的方程W＝Ek2－Ek1，結(jié)合其他必要的解題方程求解并驗(yàn)算． 針對訓(xùn)

10、練1　(多選)甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力F分別拉它們在水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)相同的距離x.如圖3所示，甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上，則下列關(guān)于力F對甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動(dòng)能的說法中正確的是(　　) 圖3 A．力F對甲物體做功多 B．力F對甲、乙兩個(gè)物體做的功一樣多 C．甲物體獲得的動(dòng)能比乙大 D．甲、乙兩個(gè)物體獲得的動(dòng)能相同 答案　BC 解析　由功的公式W＝Fxcos α＝F·x可知，兩種情況下力F對甲、乙兩個(gè)物體做的功一樣多，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，對甲有Fx＝Ek1，對乙有Fx－fx＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物體獲得的動(dòng)

11、能比乙大，C正確，D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 【題點(diǎn)】用動(dòng)能定理定性分析問題 針對訓(xùn)練2　一列車的質(zhì)量是5.0×105 kg，在平直的軌道上以額定功率3 000 kW加速行駛，當(dāng)速率由10 m/s加速到所能達(dá)到的最大速率30 m/s時(shí)，共用了2 min，設(shè)列車所受阻力恒定，則： (1)列車所受的阻力多大？ (2)這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？ 答案　(1)1.0×105 N　(2)1 600 m 解析　(1)列車以額定功率加速行駛時(shí)，其加速度在減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度最大，此時(shí)有P＝Fv＝fvmax 所以列車受到的阻力f＝＝1.0×105 N (2)這段時(shí)間牽

12、引力做功WF＝Pt，設(shè)列車前進(jìn)的距離為s，則由動(dòng)能定理得Pt－fs＝mvmax2－mv02 代入數(shù)值解得s＝1 600 m. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移 1．(對動(dòng)能的理解)(多選)關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是(　　) A．一般情況下，Ek＝mv2中的v是相對于地面的速度 B．動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速率決定，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān) C．物體以相同的速率向東和向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能的大小相等、方向相反 D．當(dāng)物體以不變的速率做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)其動(dòng)能不斷變化 答案　AB 解析　動(dòng)能是標(biāo)量，由物體的質(zhì)量和速率決定，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)．動(dòng)能具有相對性

13、，無特別說明，一般指相對于地面的動(dòng)能．選A、B. 【考點(diǎn)】對動(dòng)能的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能表達(dá)式的理解 2．(對動(dòng)能定理的理解)如圖4，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度．木箱獲得的動(dòng)能一定(　　) 圖4 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 答案　A 解析　由題意知，W拉－W阻＝ΔEk，則W拉>ΔEk，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；W阻與ΔEk的大小關(guān)系不確定，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 【題點(diǎn)】用動(dòng)能定理定性分析問題 3．(動(dòng)能定理的應(yīng)用)一輛汽車以v1＝6

14、 m/s的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車后能滑行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行駛，在同樣的路面上急剎車后滑行的距離x2應(yīng)為(　　) A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m 答案　A 解析　急剎車后，車只受摩擦力的作用，且兩種情況下摩擦力的大小是相同的，汽車的末速度皆為零，故： －fx1＝0－mv12① －fx2＝0－mv22② ②式除以①式得＝ x2＝x1＝2×3.6 m＝6.4 m. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移 4．(動(dòng)能定理的應(yīng)用)如圖5所示，質(zhì)量為0.1 kg的小物塊在粗糙水平桌面

15、上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45 m，若不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2，則(　　) 圖5 A．小物塊的初速度是5 m/s B．小物塊的水平射程為1.2 m C．小物塊在桌面上克服摩擦力做8 J的功 D．小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9 J 答案　D 解析　由－μmgx＝mv2－mv02 得：v0＝7 m/s，Wf＝μmgx＝2 J，A、C錯(cuò)誤． 由h＝gt2，x＝vt得x＝0.9 m，B項(xiàng)錯(cuò)誤． 由mgh＝Ek－mv2得，落地時(shí)Ek＝0.9 J，D正確． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的

16、計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 5．(動(dòng)能定理的應(yīng)用)半徑R＝1 m的圓弧軌道下端與一光滑水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1 m，如圖6所示，有一質(zhì)量m＝1.0 kg的小滑塊自圓軌道最高點(diǎn)A由靜止開始滑下，經(jīng)過水平軌道末端B時(shí)速度為4 m/s，滑塊最終落在地面上，g取10 m/s2，試求： 圖6 (1)不計(jì)空氣阻力，滑塊落在地面上時(shí)速度的大??； (2)滑塊在軌道上滑行時(shí)克服摩擦力做的功． 答案　(1)6 m/s　(2)2 J 解析　(1)從B點(diǎn)到地面這一過程，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有mgh＝mv2－mvB2， 代入數(shù)據(jù)解得v＝6 m/s. (2)設(shè)滑塊在軌道上滑行

17、時(shí)克服摩擦力做的功為Wf，對A到B這一過程運(yùn)用動(dòng)能定理有mgR－Wf＝mvB2－0， 解得Wf＝2 J. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 一、選擇題 考點(diǎn)一　對動(dòng)能和動(dòng)能定理的理解 1．(多選)關(guān)于動(dòng)能，下列說法正確的是(　　) A．動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能 B．物體所受合外力不為零，其動(dòng)能一定變化 C．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化 D．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) 答案　AC 【考點(diǎn)】對動(dòng)能的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能概念的理解 2．關(guān)于動(dòng)能定理，下列說法

18、中正確的是(　　) A．在某過程中，動(dòng)能的變化等于各個(gè)力單獨(dú)做功的絕對值之和 B．只要有力對物體做功，物體的動(dòng)能就一定改變 C．動(dòng)能定理只適用于直線運(yùn)動(dòng)，不適用于曲線運(yùn)動(dòng) D．動(dòng)能定理既適用于恒力做功的情況，也適用于變力做功的情況 答案　D 解析　動(dòng)能的變化等于各個(gè)力單獨(dú)做功的代數(shù)和，A錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理，決定動(dòng)能是否改變的是總功，而不是某一個(gè)力做的功，B錯(cuò)；動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，既適用于恒力做功的情況，也適用于變力做功的情況，C錯(cuò)，D對． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 3．從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面．忽略

19、空氣阻力，該過程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖像是(　　) 答案　A 解析　小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度為v0，則 v＝v0－gt 小球的動(dòng)能Ek＝mv2，把速度v代入得 Ek＝mg2t2－mgv0t＋mv02 Ek與t為二次函數(shù)關(guān)系． 【考點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 【題點(diǎn)】對動(dòng)能定理的理解 考點(diǎn)二　動(dòng)能定理的應(yīng)用 4．兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量之比為mA∶mB＝2∶1，二者初動(dòng)能相同，它們和水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則二者在桌面上滑行到停止經(jīng)過的距離之比為(　　) A．xA∶xB＝2∶1 B．xA∶xB＝1∶2 C．xA∶xB＝4∶1 D．xA∶xB＝1∶4

20、答案　B 解析　物體滑行過程中只有摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，對A：－μmAgxA＝0－Ek；對B：－μmBgxB＝0－Ek.故＝＝，B對． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移 5．質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P和汽車受到的阻力f均恒定不變，在時(shí)間t內(nèi)，汽車的速度由v0增大到最大速度vm，汽車前進(jìn)的距離為s，則此段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W可表示為(　　) A．W＝Pt B．W＝fs C．W＝mvm2＋mv02＋fs D．W＝mvm2＋fs 答案　A 解析　由題意知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，故t時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功W＝Pt，所以A正確；車做加速運(yùn)動(dòng)

21、，故牽引力大于阻力f，故B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理W－fs＝mvm2－mv02，得W＝mvm2－mv02＋fs，所以C、D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 6．物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖1所示，已知在第1 s內(nèi)合力對物體做功為W，則(　　) 圖1 A．從第1 s末到第3 s末合力做功為4W B．從第3 s末到第5 s末合力做功為－2W C．從第5 s末到第7 s末合力做功為W D．從第3 s末到第4 s末合力做功為－0.5W 答案　C 解析　由題圖可知物體速度變化情況，根據(jù)動(dòng)能定理得 第1 s內(nèi)：W＝mv02， 第1 s末到第3 s

22、末： W1＝mv02－mv02＝0，A錯(cuò)誤； 第3 s末到第5 s末： W2＝0－mv02＝－W，B錯(cuò)誤； 第5 s末到第7 s末： W3＝m(－v0)2－0＝W，C正確； 第3 s末到第4 s末： W4＝m()2－mv02＝－0.75W，D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 7.如圖2所示，一個(gè)小球質(zhì)量為m，靜止在光滑的軌道上．現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，則水平力對小球所做的功至少為(　　) 圖2 A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR 答案　C 解析　恰好通

23、過豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C時(shí)，在C點(diǎn)有mg＝，對小球，由動(dòng)能定理W－2mgR＝mv2，聯(lián)立解得W＝2.5mgR，C項(xiàng)正確． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 8.(多選)如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量是25 kg的小孩從高為2 m的滑梯頂端由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度為2 m/s(取g＝10 m/s2)．關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是(　　) 圖3 A．重力做功為500 J B．合外力做功為50 J C．克服阻力做功為50 J D．支持力做功為450 J 答案　AB 解析　重力做功與路徑無關(guān)，WG＝mgh＝25×10×2 J＝500 J，A正確．合

24、外力做功W＝ΔEk＝mv2＝×25×22 J＝50 J，B正確．W＝WG＋W阻＝50 J，所以W阻＝－450 J，即克服阻力做功為450 J，C錯(cuò)誤．支持力始終與速度垂直，不做功，D錯(cuò)誤． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 9．如圖4所示，運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)的高度為h，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對足球做功mv2 B．足球上升過程重力做功mgh C．運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對足球做功mv2＋mgh D．足球上升過程克服重力做功mv2＋mgh

25、答案　C 解析　足球上升過程中足球重力做負(fù)功，WG＝－mgh，B、D錯(cuò)誤；從運(yùn)動(dòng)員踢球至上升至最高點(diǎn)的過程中，W－mgh＝mv2，故運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對足球做的功W＝mv2＋mgh，C項(xiàng)正確． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功 10．木塊在水平恒力F的作用下，沿水平路面由靜止出發(fā)前進(jìn)了l，隨即撤去此恒力，木塊沿原方向又前進(jìn)了2l才停下來，設(shè)木塊運(yùn)動(dòng)全過程中地面情況相同，則摩擦力的大小f和木塊所獲得的最大動(dòng)能Ekm分別為(　　) A．f＝　Ekm＝ B．f＝　Ekm＝Fl C．f＝　Ekm＝ D．f＝F　Ekm＝ 答案　C 解析　全過程：Fl－f·3

26、l＝0得：f＝；加速過程：Fl－fl＝Ekm－0，得Ekm＝Fl，C正確． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求力 11．(多選)如圖5甲所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體以100 J的初動(dòng)能在粗糙的水平地面上滑行，其動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列判斷中正確的是(　　) 圖5 A．物體運(yùn)動(dòng)的總位移大小為10 m B．物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10 m/s2 C．物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為10 m/s D．物體所受的摩擦力大小為10 N 答案　ACD 解析　由題圖可知，物體運(yùn)動(dòng)的總位移為10 m，根據(jù)動(dòng)能定理得，－fx＝0－Ek0，解得f

27、＝＝ N＝10 N，故A、D正確．根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度大小為a＝＝ m/s2＝5 m/s2，故B錯(cuò)誤．由Ek0＝mv02得v0＝＝ m/s＝10 m/s，故C正確． 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求力 二、非選擇題 12．(動(dòng)能定理的應(yīng)用)如圖6所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.5 m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，質(zhì)量m＝0.1 kg的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方H＝0.75 m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出，不計(jì)空氣阻力，求：(取g＝10 m/s2) 圖6 (1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能； (2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)C

28、時(shí)的速度大小vC； (3)小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力大?。? 答案　(1)0.75 J　(2)5 m/s　(3)6 N 解析　(1)小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有： mgH＝Ek 代入數(shù)據(jù)得：Ek＝0.75 J. (2)小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理有： mg(H＋R)＝mvC2代入數(shù)據(jù)得vC＝5 m/s. (3)小球在C點(diǎn)，受到的支持力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律有：N－mg＝，代入數(shù)據(jù)解得N＝6 N 由牛頓第三定律有：小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镹′＝6 N. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理處理多過程問題 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理處理含曲線運(yùn)動(dòng)的多過程問題 13．(動(dòng)能定理

29、的應(yīng)用)如圖7所示，質(zhì)量m＝10 kg的物體放在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，g取10 m/s2，今用F＝50 N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t＝8 s后，撤去F，求： 圖7 (1)力F所做的功； (2)8 s末物體的動(dòng)能； (3)物體從開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功． 答案　(1)1 600 J　(2)320 J　(3)1 600 J 解析　(1)在運(yùn)動(dòng)過程中，物體所受到的滑動(dòng)摩擦力為f＝μmg＝0.4×10×10 N＝40 N， 由牛頓第二定律可得物體加速運(yùn)動(dòng)的加速度 a＝＝ m/s2＝1 m/s2， 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得在8 s內(nèi)物體的位移為 x＝at2＝×1×82 m＝32 m， 所以力F做的功為 WF＝Fx＝50×32 J＝1 600 J. (2)設(shè)在8 s末物體的動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理可得 Fx－fx＝mv2－0＝Ek， 所以Ek＝(1 600－40×32) J＝320 J. (3)對整個(gè)過程利用動(dòng)能定理有 WF＋Wf＝0－0， 所以Wf＝－1 600 J， 即物體從開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功為1 600 J. 【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理處理多過程問題 【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理處理僅含直線運(yùn)動(dòng)的多過程問題