高一动能定理专项练习.doc
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1、动能的改变一、 知识点梳理1、动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关.(2)表达式:Ek=mv2(3)动能是标量,不受速度方向的影响.它在国际单位制中的单位是焦耳(J).一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量.2、动能定理(1)内容:外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理.(2)表达式:W总Ek2Ek1EkW总表示外力对物体做的总功,Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能.(3)对动能定理的理解:3.动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程;(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力
2、所做的功,表示出这些力的总功;(3)确定始、末状态的动能.(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总Ek2Ek1;(4)求解方程,分析结果.4.实验:(1)探究影响动能大小的因素:控制变量法、转化法(2)探究恒力做功与动能改变的关系:方案设计、数据分析与处理二、 例题分析【例1】 一物体做变速运动时,下列说法正确的是A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零【例2】 如图,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处.若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平
3、距离为多大?解析:【例3】 在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0 m/s的初速度开始滑动,滑行4.0 m后速度减为4.0 m/s.若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?解析:三、 同步练习1.关于物体动能变化与做功的关系,下列说法正确的是 A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功
4、为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零3.改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍A.质量减半,速度增大到原来的2倍 B.速度不变,质量增大到原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍 D.速度减半,质量增大到原来的4倍4.A、B两物体质量相等,在光滑的水平面上,在粗糙的水平面上,受相同的水平拉力作用.从静止开始运动,移动相同的距离.则A.力对B做的功大于对A做的功 B.力对A、做功相同C.、的动能相同 D.的动能大于的动能5.质点在恒力作用下,由静止开始做直线运动,那么下列说法
5、中正确的是A.质点的动能与它通过的位移成正比 B.质点的动能与它通过的位移的平方成正比C.质点的动能与它运动的时间成正比 D.质点的动能与它运动的时间的平方成正比6.一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m,这时物体的速度为2 m/s.则下列说法正确的是A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 JC.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J7.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为s时撤去F,物体继续前进3s后停止运动.若路面情况相同,则物体受的摩擦力和最大动能是A.f=,Ek=4Fs B.f=,Ek=Fs C.f=,Ek= D.f=,Ek=8
6、.甲、乙两物体质量之比为,当它们以相同速率运动时,它们的动能之比为_;当它们具有相同的动能时,它们的速度大小之比为_.9.一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由零增大到v.已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程.10.如图所示,粗糙水平面AB与位于竖直面上的光滑的弧形轨道BC在B点连接.一物块从AB上的D点以v0=8 m/s的初速度向B点滑行,知BD间距为15 m,物块与水平面间的动摩擦因数为0.2.求:(1)物块到达B点时的速度大小;(2)物块在弧形面上瞬间速度为零的位置距水平面多高?答案:(1)2 m/s (2)0.2 m四
7、、 综合应用:1、应用动能定理巧解多过程问题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。此类问题的解决还应特别注意两类力做功的特点和特殊求法:a、重力做功与路径无关,只取决于初末位置的高度差h,即:WG=mghb、摩擦或空气阻力f总与速度方向相反,故所做功等于该力的大小与路程的乘积:W阻=-fS路程V0S0P例1、如图所示,斜面足够长,其倾角为,质量为m的滑块,距挡板P为S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次
8、与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?2、子弹打木块模型例2、飞行子弹打入放在光滑水平面上的木块中深入d未穿出,同时木块滑动了s,若此过程中子弹与木块间的平均作用力为f,则子弹动能的变化、木块获得的动能、由于摩擦增加的内能各是多少。3、巧用简解摩擦生热问题两个物体相互摩擦而产生的热量Q(或说系统内能的增加量)等于物体之间滑动摩擦力f与这两个物体间相对滑动的路程的乘积,即.利用这结论可以简便地解答 “摩擦生热”问题。ABC例3、如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A(A视质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生
9、正碰。碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问:从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?练习1质量不等,但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列说法正确的有()A质量大的物体滑行距离大 B质量小的物体滑行距离大C质量大的物体滑行时间长 D质量小的物体滑行时间长2一个木块静止于光滑水平面上,现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2 cm而相对于木块静止,同时间内木块被带动前移了1 cm,则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为()A312 B321 C213
10、D2313起重机将物体由静止举高h时,物体的速度为v,下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)()A拉力对物体所做的功,等于物体动能和势能的增量B拉力对物体所做的功,等于物体动能的增量C拉力对物体所做的功,等于物体势能的增量D物体克服重力所做的功,大于物体势能的增量4.如图所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落,在C点处小球速度达到最大x0表示B、C两点之间的距离;Ek表示小球在C处的动能若改变高度h,则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是()5.如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下
11、滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为,下列说法正确的是()A物块滑到b点时的速度为 B物块滑到b点时对b点的压力是2mgCc点与b点的距离为 D整个过程中物块机械能损失了mgR6. 如图5215所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A,B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A和B都向前移动一段距离,在此过程中()A外力F做的功等于A和B动能的增量BB对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量CA对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D外力
12、F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和ABCDDOREh8如图所示,AB与CD为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处,以初速度V0=4m/s沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为=0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程?(g=10m/s2).9一个半径R为0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上,O为圆心,A为半圆环左边最低点,C为半圆环最高点。环上套有一个质量为1kg的小球甲,甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。在水平桌面上
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