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类型动能定理专题复习(考点+题型+专题练习)(总7页).doc

  • 上传人:晟***
  • 文档编号:1788459
  • 上传时间:2021-08-11
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    动能 定理 专题 复习 考点 题型 练习
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    1、动能和动能定理第1步:讲基础一、动能:1、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能2、表达式:3、物理意义:动能是描述物体运动状态的物理量,是标量。4、 单位:焦耳( J )二、动能定理:1、内容:合力对物体所做的总功等于物体动能的变化。2、表达式:第2步:学技巧一、对动能定理的进一步理解力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,即。1、式中的W,是力对物体所做的总功,可理解为各个外力所做功的代数和,也可以理解为合力所做的功。2、式中的,是物体动能的变化,是指做功过程的末动能减去初动能。3、动能定理的研究对象一般是单一物体,或者是可以看成单一物体的物体系。4、动能定理表达式是一

    2、个标量式,不能在某个方向上应用动能定理。二、常用应用动能定理的几种情况1、动能定理适用于恒力、变力、直线、曲线运动。2、动能定理是标量式,不涉及方向问题。在不涉及加速度和时间的问题时,可优先考虑动能定理。3、对于求解多个过程的问题可全程考虑,从而避开考虑每个运动过程的具体细节。具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。(注意动能损失:例3和例4比较)4、变力做功问题。在某些问题中,由于力F大小的变化或方向的改变,不能直接由来求变力F所做的功,此时可由其做功的效果动能的变化来求变力F所做的功。三、经典例题例1、(课本例题)一架喷气式飞机,质量5103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3

    3、102时,达到起飞速度60/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02),求飞机受到的牵引力. 分析: 研究对象:飞机 研究过程:从静止起飞(V=60m/s)hH图545 适用公式:动能定理: 表达式: 得到牵引力:例2、将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g取10m/s2)提示 石头的整个下落过程分为两段,如图545所示,第一段是空中的自由下落运动,只受重力作用;第二段是在泥潭中的运动,受重力和泥的阻力。两阶段的联系是,前一段的末速度等于后一段的初速度。考虑用牛顿第二定律与

    4、运动学公式求解,或者由动能定理求解。解析 这里提供三种解法。解法一(应用牛顿第二定律与运动学公式求解):石头在空中做自由落体运动,落地速度在泥潭中的运动阶段,设石头做减速运动的加速度的大小为a,则有v2=2ah,解得由牛顿第二定律,所以泥对石头的平均阻力N=820N。解法二(动能定理)自己动手例题3、如图所示,倾角=37的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25,求:(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。(2)

    5、物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。例题4、物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑,然后滑上水平面上,若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37,如图,求物体能在水平面上滑行多远。 四、应用动能定理解题的基本步骤: 1、确定研究对象和研究过程。 2、分析研究对象的受力情况和各力的做功情况。 3、写出该过程中合外力做的功,或各力做功的代数和。 4、写出研究对象和初动能和末动能。 5、按照动能定理的表达式列方程求解。注意:应用动能定理的关键是写出各力做功的代数和,不要漏掉某个力的功。如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做得功。同时还要注意各力做功的

    6、正负。第3步:小试牛刀(常见动能定理题型)题型一、动能概念的理解 1下列关于一定质量的物体的速度和动能的说法中,正确的是 BA物体的速度发生变化,其动能一定发生变化B物体的速度保持不变,其动能一定不变C动能不变的物体,一定处于平衡状态D物体的动能不发生变化,物体所受合外力一定为零题型二、动能定理与曲线运动结合 2质量为m的物体被细绳经过光滑小孔而牵引,在光滑的水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时转动半径为R,当外力逐渐增大到6F时,物体仍做匀速圆周运动,半径为R/2,则外力对物体所做的功为 BA0 BFR C3FR D5/2FR题型三、动能定理求恒力的功 3一架喷气式飞机质量m=5.010

    7、3kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力(g=10m/s2) 1.8104N题型四、动能定理求变力的功 4一个质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点。小球在水平力F的作用下,从平衡位置P缓慢移到Q点,细线偏离竖直方向的角度为,如图所示。则力F做的功为 CA. FLsinB. FLcosC. mgL(1-cos)D. FLtan5如图,质量为m的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F的作用下,以恒定速率v0竖直向下运动,物体由静止开始运动

    8、到绳与水平方向夹角=45的过程,求绳中张力对物体做的功。 1/4mv6有一均匀直杆长为L,放在水平面上,其质量为m,现有一人用力将直杆缓慢竖起到竖直位置,求此过程中人所做的功。 mgL/2题型五、动能定理在单过程中的应用 7如图,用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s,F与水平方向成角,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度。题型六、动能定理在多过程、全过程中的应用 8物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑,然后滑上由小圆孤与斜面连接的水平面上,若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37,如图,求物体能在水平面上滑行多远。 3.5m9如图,物体从高出地面

    9、H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面,掉入沙坑h深度处停止,物体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:过模拟一、基础自测1.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.如果合外力对物体做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零D.物体的动能不发生变化,物体所受合外力一定是零【解析】选A.根据功的定义可知,A项对B项错;竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,其在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等,故C项错;动能不变

    10、化,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,因此合外力不一定为零,故D项错.2.关于动能的理解,下列说法正确的是( )A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态【解析】选A、B、C.由于运动具有的能叫动能,A对.对不同参考系速度不同,动能不同,B对.动能变化时,速度(大小)一定变化,但只有速度方向变化时,动能不一定变化,C对.动能不变,速度方向变化时,物体处于非平衡状态,D错.3.某物体在力F的

    11、作用下从光滑斜面的底端运动到斜面的顶端,动能的增加量为k,重力势能的增加量为p,则下列说法正确的是( )A.重力所做的功等于-pB.力F所做的功等于k+pC.合外力对物体做的功等于kD.合外力对物体所做的功等于k+p【解析】选A、B、C.重力做功WG=-p,A对.合力做功W合=k,C对D错.又因W合=WF+WG=WF-p,所以WF=p+k,B对.4.(2010晋江高一检测)质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放,落在水平地面后砸出一个深为h的坑,如图7-7-4所示,则在整个过程中( ) A.重力对物体做功为mgHB.物体的重力势能减少了mg(h+H)C.外力对物体做的总功为零D.地面对物体

    12、平均阻力大小为mg(h+H)/h5. 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(BC)二、能力提升1.(2010武汉高一检测)一个质量为25 kg的小孩从高度为3.0 m的弧形滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50 J B.克服阻力做功500 JC.重力做功750 J D.合外力做功50 J 【解

    13、析】选C、D.重力做功WG=mgh=750 J,C对.合力做功W合=Ek=50 J,D对.支持力始终与速度垂直,不做功,A错.WG+Wf=W合知阻力做功Wf=-700 J,所以克服阻力做功为700 J,B错.2、起重机钢索吊着m=1.0103 kg的物体以a=2 m/s2的加速度竖直向上提升了5 m,钢索对物体的拉力做的功为多少?物体的动能增加了多少?(g取10 m/s2)【解析】由动能定理得,物体动能的增加量Ek=mah=1.010325 J=1.0104 J由动能定理还可以得W拉-WG=Ek来源:.所以拉力的功W拉=Ek+WG=Ek+mgh=1.0104 J+1.0103105 J=6.0

    14、104 J答案:6.0104 J 1.0104 J3.如图529所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB之间的水平距离为s,重力加速度为g.下列说法正确的是()A小车克服重力所做的功是mgh B合外力对小车做的功是mv2C推力对小车做的功是mv2mgh D阻力对小车做的功是mv2mghFs 图529 解析:小车克服重力做功WGhmgh,A选项正确;由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加,W合Ekmv2,B选项正确;由动能定理,W合W推W重W阻mv2,所以推力做的功W推mv2W阻W重mv2mghW阻,C选项错误;阻力对小车做的功W阻mv2W推W重mv2mghFs,D选项正确答案:ABD4一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()A

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