動(dòng)能定理專題復(fù)習(xí)(考點(diǎn)+題型+專題練習(xí))

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)動(dòng)能和動(dòng)能定理第1步：講基礎(chǔ)一、動(dòng)能：1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能．2、表達(dá)式：3、物理意義：動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是標(biāo)量。4、單位：焦耳(J)二、動(dòng)能定理：1、內(nèi)容：合力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。2、表達(dá)式：第2步：學(xué)技巧一、對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化，即 。1、式中的W，是力對(duì)物體所做的總功，可理解為各個(gè)外力所做功的代數(shù)和，也可以理解為合力所做的功。2、式中的，是物體動(dòng)能的變化，是指做功過程的末動(dòng)能減去初動(dòng)能。3、動(dòng)能定理的研究對(duì)象一般是單一物體，或者是可以看成單一物體的物體系。4、動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式，不能在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理。二、常用應(yīng)用動(dòng)能定理的幾種情況1、動(dòng)能定理適用于恒力、變力、直線、曲線運(yùn)動(dòng)。2、動(dòng)能定理是標(biāo)量式，不涉及方向問題。在不涉及加速度和時(shí)間的問題時(shí)，可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。3、對(duì)于求解多個(gè)過程的問題可全程考慮，從而避開考慮每個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的具體細(xì)節(jié)。具有過程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)。（注意動(dòng)能損失：例3和例4比較）4、變力做功問題。在某些問題中，由于力F大小的變化或方向的改變，不能直接由來求變力F所做的功，此時(shí)可由其做功的效果——?jiǎng)幽艿淖兓瘉砬笞兞所做的功。三、經(jīng)典例題例1、（課本例題）一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時(shí)，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力.分析：研究對(duì)象：飛機(jī)研究過程：從靜止→起飛（V=60m/s）hH圖5hH圖5—45表達(dá)式：得到牽引力：例2、將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面H=2m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處，不計(jì)空氣阻力，求泥對(duì)石頭的平均阻力。（g取10m/s2）提示石頭的整個(gè)下落過程分為兩段，如圖5—45所示，第一段是空中的自由下落運(yùn)動(dòng)，只受重力作用；第二段是在泥潭中的運(yùn)動(dòng)，受重力和泥的阻力。兩階段的聯(lián)系是，前一段的末速度等于后一段的初速度?？紤]用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，或者由動(dòng)能定理求解。解析這里提供三種解法。解法一（應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解）：石頭在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度在泥潭中的運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)石頭做減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a，則有

v2=2ah，解得由牛頓第二定律，所以泥對(duì)石頭的平均阻力N=820N。解法二（動(dòng)能定理）自己動(dòng)手例題3、如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接著半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g（1）物塊滑到斜面底端B時(shí)的速度大小。（2）物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力大小。例題4、物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上水平面上，若物體與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°，如圖，求物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)。四、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟：1、確定研究對(duì)象和研究過程。2、分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況。3、寫出該過程中合外力做的功，或各力做功的代數(shù)和。4、寫出研究對(duì)象和初動(dòng)能和末動(dòng)能。5、按照動(dòng)能定理的表達(dá)式列方程求解。注意：應(yīng)用動(dòng)能定理的關(guān)鍵是寫出各力做功的代數(shù)和，不要漏掉某個(gè)力的功。如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個(gè)階段做得功。同時(shí)還要注意各力做功的正負(fù)。第3步：小試牛刀（常見動(dòng)能定理題型）題型一、動(dòng)能概念的理解1．下列關(guān)于一定質(zhì)量的物體的速度和動(dòng)能的說法中，正確的是BA．物體的速度發(fā)生變化，其動(dòng)能一定發(fā)生變化B．物體的速度保持不變，其動(dòng)能一定不變C．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)D．物體的動(dòng)能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定為零題型二、動(dòng)能定理與曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)合2．質(zhì)量為m的物體被細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔而牽引，在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為某個(gè)值F時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)外力逐漸增大到6F時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R/2，則外力對(duì)物體所做的功為BA．0B．FRC．3FRD．5/2FR題型三、動(dòng)能定理求恒力的功3．一架噴氣式飛機(jī)質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力(g=10m/s題型四、動(dòng)能定理求變力的功4．一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力F的作用下，從平衡位置P緩慢移到Q點(diǎn)，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，如圖所示。則力F做的功為CA.FLsinθ B.FLcosθ C.mgL(1-cosθ) D.FLtanθ5．如圖，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F的作用下，以恒定速率v0豎直向下運(yùn)動(dòng)，物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角α=45°的過程，求繩中張力對(duì)物體做的功。1/4mv6．有一均勻直桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在水平面上，其質(zhì)量為m，現(xiàn)有一人用力將直桿緩慢豎起到豎直位置，求此過程中人所做的功。mgL/2題型五、動(dòng)能定理在單過程中的應(yīng)用7．如圖，用拉力F使一個(gè)質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動(dòng)了s，F(xiàn)與水平方向成α角，木箱與冰道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求木箱獲得的速度。題型六、動(dòng)能定理在多過程、全過程中的應(yīng)用8．物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上由小圓孤與斜面連接的水平面上，若物體與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°，如圖，求物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)。3.5m9．如圖，物體從高出地面H處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至地面，掉入沙坑h深度處停止，物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？(H+h)/h第4步：過模擬一、基礎(chǔ)自測(cè)1.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，正確的是（）A.如果物體所受的合外力為零，那么合外力對(duì)物體做的功一定為零B.如果合外力對(duì)物體做的功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能在一段過程中變化量一定不為零D.物體的動(dòng)能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定是零【解析】選A.根據(jù)功的定義可知，A項(xiàng)對(duì)B項(xiàng)錯(cuò)；豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其在上升和下降階段經(jīng)過同一位置時(shí)動(dòng)能相等，故C項(xiàng)錯(cuò)；動(dòng)能不變化，只能說明速度大小不變，但速度方向不一定不變，因此合外力不一定為零，故D項(xiàng)錯(cuò).2.關(guān)于動(dòng)能的理解，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)的物體都具有動(dòng)能B.動(dòng)能總是正值，但對(duì)于不同的參考系，同一物體的動(dòng)能大小是不同的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)【解析】選A、B、C.由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫動(dòng)能，A對(duì).對(duì)不同參考系速度不同，動(dòng)能不同，B對(duì).動(dòng)能變化時(shí)，速度（大小）一定變化，但只有速度方向變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化，C對(duì).動(dòng)能不變，速度方向變化時(shí)，物體處于非平衡狀態(tài)，D錯(cuò).3.某物體在力F的作用下從光滑斜面的底端運(yùn)動(dòng)到斜面的頂端，動(dòng)能的增加量為ΔΕk，重力勢(shì)能的增加量為ΔΕp，則下列說法正確的是（）A.重力所做的功等于-ΔΕpB.力F所做的功等于ΔΕk+ΔΕpC.合外力對(duì)物體做的功等于ΔΕkD.合外力對(duì)物體所做的功等于ΔΕk+ΔΕp【解析】選A、B、C.重力做功WG=-ΔΕp,A對(duì).合力做功W合=ΔΕk，C對(duì)D錯(cuò).又因W合=WF+WG=WF-ΔΕp，所以WF=ΔΕp+ΔΕk，B對(duì).4.（2010·晉江高一檢測(cè)）質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放，落在水平地面后砸出一個(gè)深為h的坑，如圖7-7-4所示,則在整個(gè)過程中（）A.重力對(duì)物體做功為mgHB.物體的重力勢(shì)能減少了mg(h+H)C.外力對(duì)物體做的總功為零D.地面對(duì)物體平均阻力大小為mg(h+H)/h5.如圖所示，一輕彈簧直立于水平地面上，質(zhì)量為m的小球從距離彈簧上端B點(diǎn)h高處的A點(diǎn)自由下落，在C點(diǎn)處小球速度達(dá)到最大．x0表示B、C兩點(diǎn)之間的距離；Ek表示小球在C處的動(dòng)能．若改變高度h，則下列表示x0隨h變化的圖象和Ek隨h變化的圖象中正確的是(BC)二、能力提升1.（2010·武漢高一檢測(cè)）一個(gè)質(zhì)量為25kg的小孩從高度為3.0m的弧形滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時(shí)的速度為2.0m/s.取g=10m/s2，關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是（）A.支持力做功50JB.克服阻力做功500JC.重力做功750JD.合外力做功50J【解析】選C、D.重力做功WG=mgh=750J，C對(duì).合力做功W合=ΔEk=50J，D對(duì).支持力始終與速度垂直，不做功，A錯(cuò).WG+Wf=W合知阻力做功Wf=-700J，所以克服阻力做功為700J，B錯(cuò).2、起重機(jī)鋼索吊著m=1.0×103kg的物體以a=2m/s2的加速度豎直向上提升了5m，鋼索對(duì)物體的拉力做的功為多少？物體的動(dòng)能增加了多少？（g取10m/s2）【解析】由動(dòng)能定理得，物體動(dòng)能的增加量ΔEk=mah=1.0×103×2×5J=1.0×104J由動(dòng)能定理還可以得W拉-WG=ΔEk[來源:.]所以拉力的功W拉=ΔEk+WG=ΔEk+mgh=1.0×104J+1.0×103×10×5J=6.0×104J答案：6.0×104J1.0×104J3.如圖5－2－9所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB之間的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mgh B．合外力對(duì)小車做的功是eq\f(1,2)mv2C．推力對(duì)小車做的功是eq\f(1,2)mv2＋mgh D．阻力對(duì)小車做的功是eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fs圖5－2－9解析：小車克服重力做功W＝Gh＝mgh，A選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加，W合＝ΔEk＝eq\f(1,2)mv2，B選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝eq\f(1,2)mv2，所以推力做的功W推＝eq\f(1,2)mv2－W阻－W重＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－W阻，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；阻力對(duì)小車做的功W阻＝eq\f(1,2)mv2－W推－W重＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－Fs，D選項(xiàng)正確．答案：ABD4．一個(gè)木塊靜止于光滑水平面上，現(xiàn)有一個(gè)水平飛來的子彈射入此木塊并深入2cm而相對(duì)于木塊靜止，同時(shí)間內(nèi)木塊被帶動(dòng)前移了1cm，則子彈損失的動(dòng)能、木塊獲得動(dòng)能以及子彈和木塊共同損失的動(dòng)能三者之比為()A．3∶1∶2 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．2∶3∶1解析：設(shè)子彈深入木塊深度為d，木塊移動(dòng)s，則子彈對(duì)地位移為d＋s；設(shè)子彈與木塊的相互作用力為f，由動(dòng)能定理，子彈損失的動(dòng)能等于子彈克服木塊阻力所做的功，即ΔE1＝f(d＋s)，木塊所獲得的動(dòng)能等于子彈對(duì)木塊作用力所做的功，即ΔE2＝fs，子彈和木塊共同損失的動(dòng)能為ΔE3＝ΔE1－ΔE2＝fd，即三者之比為(d＋s)∶s∶d＝3∶1∶2.答案：APθQOF5.一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力PθQOFA．B．C．D．圖36.汽車在平直的公路上從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車速度達(dá)到vm時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車?yán)^續(xù)滑行了一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度如圖3所示。若汽車加速行駛時(shí)其牽引力做功為W1，汽車整個(gè)運(yùn)動(dòng)中克服阻力做功等于W2，則W1與W2的比值為________。牽引力和阻力大小之比為________。圖31∶1;4∶1三、個(gè)性天地1.如圖5－2－15所示，一塊長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A，B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參考系，A和B都向前移動(dòng)一段距離，在此過程中()A．外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量B．B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量C．A對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功D．外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和解析：A物體所受的合外力等于B對(duì)A的摩擦力，對(duì)A物體運(yùn)用動(dòng)能定理，則有B對(duì)A的摩擦力所做的功，等于A的動(dòng)能的增量，即B對(duì)．A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A，B對(duì)地的位移不等，故二者做功不等，C錯(cuò)．對(duì)B物體應(yīng)用動(dòng)能定理，WF－Wf＝ΔEkB，即WF＝ΔEkB＋Wf，就是外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能增量與B克服摩擦力所做的功之和，D對(duì)．由前述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能增量(等于B對(duì)A的摩擦力所做的功)不等，故A錯(cuò)．答案：BD2．質(zhì)量不等，但有相同動(dòng)能的兩物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行直到停止，則下列說法正確的有()A．質(zhì)量大的物體滑行距離大 B．質(zhì)量小的物體滑行距離大C．質(zhì)量大的物體滑行時(shí)間長(zhǎng) D．質(zhì)量小的物體滑行時(shí)間長(zhǎng)解析：物體的動(dòng)能全部用來克服摩擦阻力做功，有Ek＝μmgl?l＝eq\f(Ek,μmg)，質(zhì)量小，滑行距離大．而t＝eq\f(v,a)＝eq\f(\r(\f(2Ek,m)),μg)，質(zhì)量小，滑行時(shí)間長(zhǎng)．答案：BD3．小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢(shì)能面．在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的2倍，則h等于()A.eq\f(H,9) B.eq\f(2H,9) C.eq\f(3H,9) D.eq\f(4H,9)解析：設(shè)小球上升離