《江蘇省2019版高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機械能守恒定律 第18講 動能 動能定理學(xué)案 必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省2019版高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機械能守恒定律 第18講 動能 動能定理學(xué)案 必修2(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第18講 動能 動能定理
緊扣考綱 考情再現(xiàn)
測試內(nèi)容
測試要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
動能
A
21
26
26
動能定理
C
14、26
27
27
28
28
考點一 動能
動能是物體由于________________________________.動能的表達(dá)式為Ek=mv2,動能是________量.
例1 (2017·無錫一中模擬)以下關(guān)于物體的動能的敘述中,正確的是( )
A.速度不變、運動物體的質(zhì)量發(fā)生變化,它的動能不一定變化
B.質(zhì)量不變、運動物體的速度大小發(fā)生變
2、化,它的動能不一定會變化
C.速度減半,質(zhì)量增大到原來的4倍,物體的動能是原來的2倍
D.質(zhì)量減半,速度增大到原來的2倍,物體的動能是原來的2倍
易錯辨析 速度是矢量,有大小、有方向;動能是標(biāo)量,只有大小沒有方向.
考點二 動能定理
動能定理:________________________等于物體動能的變化量.表達(dá)式為W=ΔEk或者W=Ek2-Ek1.
特別提醒 (1)動能定理中W為合外力的功、計算功時要注意功的正、負(fù).
(2)ΔEk為動能的變化,ΔEk=Ek2-Ek1=mv-mv.
例2 (2018·江蘇學(xué)測)如圖1所示,左端固定的輕質(zhì)彈簧被物塊壓縮,物塊被釋放后,由靜止開
3、始從A點沿粗糙水平面向右運動,離開彈簧后,經(jīng)過B點的動能為Ek,該過程中,彈簧對物塊做的功為W,則物塊克服摩擦力做的功Wf為( )
圖1
A.Wf=Ek B.Wf=Ek+W
C.Wf+Ek=W D.Wf=W-Ek
例3 (2018·如皋學(xué)測模擬)如圖2所示,摩托車做特技表演時,以某一速度沖向高臺,然后從高臺以v0=10 m/s的速度水平飛出.人和車的總質(zhì)量m=1.5×102 kg,臺高h(yuǎn)=5 m,g=10 m/s2.
圖2
(1)求人和摩托車從高臺飛出時的動能;
(2)若不計空氣阻力,求車落地前瞬間的速度;
(3)若落地前瞬間的速度仍然是10 m/s,求從高臺
4、飛出到落地過程中空氣阻力做的功.
考點三 動能定理的綜合應(yīng)用
(1)動能定理的適用范圍:適用于物體的________運動和________運動;適用于________和________做功;適用于各種性質(zhì)的力,既可以分段作用,也可以同時作用.
(2)應(yīng)用動能定理解題的一般步驟
①選取研究對象,明確物理過程;
②分析研究對象的受力情況,求出總功;
③明確物體在始末狀態(tài)的動能;
④列出動能定理方程及其他必要的輔助方程進(jìn)行求解.
例4 如圖3所示,粗糙的足夠長的固定斜面CD與一個光滑的圓弧形軌道ABC相切,圓弧半徑為R=1 m,圓弧BC對應(yīng)的圓心角θ=3
5、7°,圓弧形軌道末端A點與圓心等高,質(zhì)量m=5 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從A點正上方下落,經(jīng)過E點時速度v=4 m/s,已知E點距A點高H=5.2 m,恰好從A點進(jìn)入軌道,若物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
圖3
(1)物塊第一次經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小;
(2)物塊運動足夠長的時間后在斜面上(除圓弧軌道外)總共能運動多長的路程?
規(guī)律方法 應(yīng)用動能定理解題時,注意合外力做功等于物體動能的變化量.解題過程中首先分析有哪些力做功,做正功還是負(fù)功,求出總功.
1.(2012·江蘇
6、學(xué)測)一只下落的蘋果質(zhì)量為m,當(dāng)速度為v時,它的動能是( )
A.mv B.mv C.mv2 D.mv2
2.(2011·江蘇學(xué)測)質(zhì)量不同而具有相同動能的兩個物體,在動摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止,則( )
A.質(zhì)量大的滑行的距離大
B.質(zhì)量大的滑行的時間長
C.質(zhì)量大的滑行的加速度小
D.它們克服阻力做的功一樣多
3.(2018·江蘇學(xué)測)如圖4所示,某科技興趣小組試飛一架自制的無人機,該無人機的質(zhì)量m=0.5 kg,由靜止開始沿豎直方向勻加速上升,加速度a=2 m/s2,上升時間t=3 s,求:該過程中無人機
圖4
(1)受到合力的大小F;(2)上升的
7、高度h;
(3)末動能Ek.
4.(2015·江蘇學(xué)測)如圖5所示,借助一長為L的粗糙斜面,將一質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)點)移上貨車.第一次使物體以初速度v從斜面底端沿斜面上滑,滑行的最大距離為L;第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時,施加沿斜面向上的恒定推力,作用一段距離后撤去該力,物體繼續(xù)上滑,恰好到達(dá)斜面頂端.
圖5
(1)求第一次上滑過程中物體的加速度大小a;
(2)定性說明第二次上滑過程中物體可能的運動情況;
(3)求第二次上滑過程中推力對物體做的功W.
8、
答案精析
考點突破
考點一
運動而具有的能量 標(biāo)
例1 D [動能是標(biāo)量,Ek=mv2,速度不變,質(zhì)量發(fā)生變化,則動能發(fā)生改變,A錯.質(zhì)量不變,速度大小發(fā)生變化,則物體動能改變,B錯.根據(jù)公式判斷C錯,D對.]
考點二
合外力做的功
例2 D [由動能定理有W-Wf=Ek-0,
則Wf=W-Ek.]
例3 見解析
解析 (1)從高臺飛出時的動能:
Ek0=mv02=7.5×103 J
(2)從高臺飛出到落地,根據(jù)動能定理有
mgh=mv2-mv02
代入數(shù)據(jù)可得:v=10 m/s
落地時,豎直分速度:
vy== m/s=10 m/s
9、
設(shè)落地前瞬間速度的方向與水平面的夾角為θ,
則sin θ==
θ=45°
(3)從高臺飛出到落地,
根據(jù)動能定理有WG+W阻=Ek-Ek0=0
計算得出:W阻=-mgh=-7.5×103 J.
考點三
(1)直線 曲線 恒力 變力
例4 (1)750 N (2)17 m
解析 (1)由E點到B點的過程,由動能定理得
mg(H+R)=mvB2-mvE2
vE=v=4 m/s
在B點有FN-mg=
聯(lián)立解得FN=750 N
由牛頓第三定律知物塊對軌道的壓力大小
FN′=FN=750 N.
(2)由能量守恒定律可得:
mv2+mg(H+Rcos θ)=Ff·s
10、Ff=μmgcos θ=20 N
解得s=17 m.
真題演練
1.C 2.D
3.見解析
解析 (1)由牛頓第二定律得F=ma
代入數(shù)據(jù)得F=1 N
(2)由勻加速直線運動規(guī)律有h=at2
代入數(shù)據(jù)得h=9 m
(3)末速度v=at
動能Ek=mv2
代入數(shù)據(jù)得Ek=9 J.
4.見解析
解析 (1)第一次上滑過程中,
根據(jù)勻變速直線運動公式v2-v02=2ax得
02-v2=2a×L
解得a=-.
負(fù)號表示加速度方向沿斜面向下.
(2)第二次上滑過程中物體可能的運動情況是:
①先勻加速上滑,撤去推力后勻減速上滑;
②先勻速上滑,撤去推力后勻減速上滑;
③先做加速度較小的勻減速上滑運動,撤去推力后再做加速度較大的勻減速上滑運動.
(3)根據(jù)動能定理有,第一次上滑時
-mgsin θ×L-Ff×L=0-mv2
第二次上滑時W-mgsin θ×L-FfL=0-mv2
聯(lián)立解得W=mv2.
7