1、同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 自 学 导 航要 点 导 析第2页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案07 机械能守恒定律自 学 导 航要 点 导 析第3页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案第七节 动能和动能定理自 学 导 航要 点 导 析第4页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案目 标 导 向自 学 导 航要 点 导 析第5页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思
2、课 后 习 题 答 案知识与技能1.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算2理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算过程与方法理解动能定理的推导过程教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，逐步扩大为几个力做功和变力做功，为了加深理解，可设置一些具体的问题，寻找动能的变化与哪些力做功相对应.情感态度与价值观1.培养科学务实的态度，从实验探究的实际出发分析得出动能的定义式2培养合作交流的思想，能主动与他人合作，敢于发表自己的主张，敢于放弃并修正自己错误的观点.自 学 导 航要 点 导 析第6页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导
3、思课 后 习 题 答 案自 学 导 航自 学 导 航要 点 导 析第7页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案1动能(1)定义：物体由于_而具有的能(2)表达式：_.(3)单位：与功的单位相同，国际单位为_1 J_.2动能定理(1)内容：合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中_自 学 导 航要 点 导 析第8页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(2)表达式W_.W_.说明：a.式中 W 为_，它等于各力做功的_b.如果外力做正功，物体的_，外力做负功，物体的_(
4、3)适用范围：不仅适用于_做功和_运动，也适用于_做功和_运动情况自 学 导 航要 点 导 析第9页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案答案1(1)运动(2)Ek12mv2(3)焦耳 1 Nm 1 kgm2/s22(1)动能的变化(2)Ek2Ek1 12mv2212mv21合力的功 代数和 动能增加 动能减少(3)恒力 直线 变力 曲线自 学 导 航要 点 导 析第10页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案要 点 导 析自 学 导 航要 点 导 析第11页同步导练/RJ必修
5、物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案导析 1 动能(Ek12mv2)(1)动能具有相对性，参考系不同，速度就不同，所以动能也不等一般都以地面为参考系描述物体的动能(2)动能是状态量，是表征物体运动状态的物理量物体的运动状态一旦确定，物体的动能就唯一地被确定了(3)物体的动能对应于某一时刻运动的能量，它仅与速度的大小有关，而与速度的方向无关动能是标量，且恒为正值自 学 导 航要 点 导 析第12页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(4)单位：J(5)动能的变化：动能只有正值，没有负值，但动能的变
6、化却有正有负“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量动能的变化量为正值，表示物体的动能增加了；动能的变化量为负值，表示物体的动能减小了自 学 导 航要 点 导 析第13页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案导析 2 动能定理图 771(1)推导：设物体的质量为 m，初速度为 v1，在与运动方向相同的合力 F 的作用下发生一段位移 l，速度增加到 v2，如图 771 所示，这个过程中 F 做的功 WFl，根据牛顿第二定律有 Fma，由匀变速直线运动的规律有 2alv22v21，得 l 12a(v22v21)，联立上式可得 W12mv
7、2212mv21.自 学 导 航要 点 导 析第14页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(2)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化这个结论叫做动能定理(3)表达式：WEkEk2Ek112mv2212mv21.(4)物理意义：揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化的关系自 学 导 航要 点 导 析第15页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(5)对动能定理的理解W 是总功，是物体所受合力所做的功，或者是物体所受所有外力做功的代数和合力做正功，物体
8、的动能增加；合力做负功，物体的动能减小动能定理的实质是一种功能关系，是其他形式的能通过做功与动能之间的相互转化动能定理的研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力作用的过程，既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况这是动能定理的优越性所在动能定理的研究过程可以是运动的全过程，也可以是运动中的某段具体过程自 学 导 航要 点 导 析第16页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(6)应用动能定理解题的思路选取研究对象(一般为单个物体)，明确运动过程分析研究对象的受力和各
9、力的做功情况，求出外力所做的总功明确研究对象在运动过程的始、末状态的动能 Ek1 和 Ek2.列出动能定理的方程：WEk2Ek112mv2212mv21.结合其他规律求解自 学 导 航要 点 导 析第17页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案方 法 导 学自 学 导 航要 点 导 析第18页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案思维导悟导悟 1 对动能的理解【例 1】下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是()A物体做变速运动，合力一定不为零，动能一定变化B
10、若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C物体的合力做功，它的速度大小一定发生变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零自 学 导 航要 点 导 析第19页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【解析】物体做变速运动，合外力一定不为零，但合外力不一定做功，所以 A、B错；合外力做功，动能一定变，速度大小一定变，C 对；动能不变，则合外力做功为零，但合外力不一定为零，D 错【答案】C自 学 导 航要 点 导 析第20页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【点悟】动能与速度的关系(
11、1)数值关系：Ek12mv2，速度 v 越大，动能 Ek越大(2)瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系(3)变化关系：动能是标量，速度是矢量，当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变自 学 导 航要 点 导 析第21页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【变式训练 1】如图 772 所示，通风机通过墙上的小洞，将一质量为 m 的小物体水平吹出去，初速度为 v，但由于墙外的风力和重力的作用，经过时间 t，物体下落了一段距离后，其速度大小仍为 v，但方
12、向却与初速度的方向相反，如果以初速度的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是()A速度的变化量为 0B速度的变化率为2vtC动能的变化量为 mv2D合外力做的功为零图772自 学 导 航要 点 导 析第22页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：速度的变化量 vvv2v，A 选项错误；速度变化率vt 2vt，B 选项错误；动能变化量 Ek12mv212mv20，C 选项错误；根据动能定理可知合外力做的功等于动能变化量，故合外力做功为零，D 选项正确 答案：D自 学 导 航要 点 导 析第23页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超
13、越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案导悟 2 动能定理的应用【例 2】如图 773 所示，物体在离斜面底端 5 m 处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧连接的水平面上，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.求物体能在水平面上滑行多远图 773自 学 导 航要 点 导 析第24页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【解析】解法 1：分段法图 774对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图 774 所示物体下滑阶段 FN1mgcos37故 Ff1FN1mgcos37自 学 导 航要 点 导 析第2
14、5页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案由动能定理得mgsin37x1mgcos37x112mv21在水平面上运动过程中 Ff2FN2mg由动能定理，得mgx2012mv21由两式可得x2sin37cos37x10.60.40.80.45 m3.5 m.自 学 导 航要 点 导 析第26页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解法 2：全程法物体受力分析同解法 1.物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程应用动能定理有mgsin37x1mgcos37x1mgx20得
15、 x2sin37cos37x10.60.40.80.45 m3.5 m.【答案】3.5 m自 学 导 航要 点 导 析第27页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【点悟】(1)应用牛顿运动定律和运动学规律时，涉及的有关物理量比较多，对运动过程中的细节也要仔细研究；而应用动能定理只考虑合力做功和初、末两个状态的动能，并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理(2)一般情况下，由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题，用动能定理也可以求解，并且更为简捷(3)动能定理既适用于直线运动也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力运动自
16、 学 导 航要 点 导 析第28页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【变式训练 2】如图 775 所示，一质量为 2 kg 的铅球从离地面 2 m 高处自由下落，陷入沙坑 2 cm 深处，求沙子对铅球的平均阻力图 775自 学 导 航要 点 导 析第29页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：铅球的运动分成自由下落和陷入沙坑减速运动两个过程，根据动能定理，分段列式或全程列式，都可求出平均阻力 解法 1：分段列式设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，则 mgH12mv20
17、设铅球在沙中受到的平均阻力为 F，则 mghFh012mv2 代入数据可得 F2 020 N 自 学 导 航要 点 导 析第30页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解法 2：根据全程列式在铅球运动的全过程中，重力做功 mg(Hh)，进入沙中阻力做功Fh，全程动能变化为零，则由 WEk2Ek1 得 mg(Hh)Fh0 解得 F2 020 N.答案：2 020 N自 学 导 航要 点 导 析第31页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案导悟 3 用动能定理求解往复性问题 对于物体
18、运动过程中有往复运动的情况，物体所受的滑动摩擦力、空气阻力等大小不变，方向发生变化，但在每一段上这类力均做负功，而且这类力所做的功等于力和路程的乘积，与位移无关【例 3】如图 776 所示，斜面足够长，其倾角为.质量为 m 的滑块，距挡板P 的距离为 s0，以初速度 v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受的摩擦力小于滑块的重力沿斜面方向的分力若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失求滑块在斜面上通过的总路程为多少？自 学 导 航要 点 导 析第32页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案图 776自 学 导 航要 点 导 析第3
19、3页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【解析】滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少又滑块所受的摩擦力小于滑块的重力沿斜面方向的分力，所以滑块最终会停在斜面底端 在整个过程中，滑块受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功 设滑块通过的总路程为 L，对全过程由动能定理得 mgs0sinmgLcos012mv02 解得 Lv022gs0sin2gcos.自 学 导 航要 点 导 析第34页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【答案】v022gs0sin2
20、gcos【点悟】考虑到重力做功与路径无关，滑动摩擦力一直做负功，且与路程成正比，所以对全过程应用动能定理就显得非常简便该题的求解充分显示了动能定理解题的优越性，是解题思维的创新 自 学 导 航要 点 导 析第35页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【变式训练 3】如图 777 所示，MPQ 为竖直面内一固定轨道，MP 是半径为 R的14光滑圆弧轨道，它与水平轨道 PQ 相切于 P，Q 端固定一竖直挡板，PQ 长为 s.一小物块在 M 端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次碰撞后停在距 Q 点为 l 的地方，与挡板碰撞过程中无机械能损
21、失，重力加速度为 g.求物块与 PQ 段动摩擦因数 的可能值图 777自 学 导 航要 点 导 析第36页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：物块运动存在两种情况，第一种情况是物块水平面运动的路程为 ls，全过程列动能定理，mgRmg(ls)0，解得 Rls；第二种情况是物块水平面运动的路程为 3sl，同理 mgRmg(3sl)0，解得 R3sl.答案：Rls或 R3sl自 学 导 航要 点 导 析第37页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案探究导引探究 1 应用动能定
22、理求变力做功【例 1】如图 778 所示，竖直平面内有一用同种材料制成的一段轨道，AB 段为14圆周，半径为 R，BC 段水平，长度为 R.一小物块质量为 m，与轨道间的动摩擦因数为，当它从轨道顶端 A 由静止下滑时，恰好运动到 C 点静止，则物块在 AB 段克服摩擦力做的功为()AmgR BmgR(1)C.12mgRD.12mgR图 778自 学 导 航要 点 导 析第38页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【解析】设在 AB 段物块克服摩擦力做的功为 W，则物块由 A 运动到 B 的过程中，根据动能定理可得 mgRW12mv2B
23、0，物体在 BC 段，根据动能定理得：mgR012mv2B，联立得：WmgR(1)，B 正确【答案】B自 学 导 航要 点 导 析第39页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【点悟】动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，力做功时可以是连续的，也可以是不连续的，可以在一条直线上，也可以不在一条直线上自 学 导 航要 点 导 析第40页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案探究 2 动能定理的适用条件【例 2】(多选)如图 779 所示，质
24、量为 M 的木块放在光滑水平面上，质量为 m的子弹以速度 v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度 v1运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进了 L，子弹陷入的深度为 s，将子弹所受的阻力 f视为恒力，则下列关系式中正确的有()AfL12Mv21Bfs12mv21Cfs12mv2012(Mm)v21Dfs12mv2012mv21图 779自 学 导 航要 点 导 析第41页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【解析】根据动能定理，对木块有 fL12Mv210对子弹有f(Ls)12mv2112mv20解得 fs12mv2
25、012(Mm)v21其中12mv2012(Mm)v21正好为系统损失的机械能，选项 A、C、D 正确【答案】ACD自 学 导 航要 点 导 析第42页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案【点悟】(1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看作一物体的物体系统本题中 f 虽为木块与子弹系统的内力，但 f 对二者做功合功为负，使系统动能减少，后面章节会学到 f 与相对路程的乘积即为该系统动能减少量转化为产热(2)应用动能定理时，当各物体位移不同时，一定要注意分析各物体位移的实际意义自 学 导 航要 点 导 析第43页同步导练/RJ必
26、修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案探究 3 动能定理的综合应用动能定理的研究对象可以是单一物体，也可以是多物体组成的系统，当组成系统的物体间存在相互作用力时，整体法应用动能定理容易出错，隔离分析各个物体，分别列动能定理求解是解题的关键【例 3】如图 7710 所示，在光滑的平面上有一平板小车 m1正以速度 v 向右运动，现将一质量为 m2的木块无初速度地放在小车上，由于木块和小车间的摩擦力的作用，小车的速度将发生变化为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力 F.当 F 作用一段时间后把它撤去，木块恰能随小车一起以速度 v
27、共同向右运动设木块和小车间的动摩擦因数为，求在上述过程中，水平恒力 F 对小车做多少功？自 学 导 航要 点 导 析第44页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案图 7710自 学 导 航要 点 导 析第45页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：由于小车一直匀速运动，设它们获得共同速度的时间为 t，在此时间内，小车的位移为 x 车v t 木块放到小车上后做初速度为零的匀加速直线运动，木块在时间 t 内对地的位移为 x木 vtvt2 根据动能定理，对于木块有 m2gx 木1
28、2m2v20 对于小车有 WFm2gx 车12m1v212m1v 2 联立式，可得 WFm2v2.答案：m2v2 自 学 导 航要 点 导 析第46页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案真 题 导 思自 学 导 航要 点 导 析第47页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案1(2018 年高考江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面忽略空气阻力，该过程中小球的动能 Ek 与时间 t 的关系图像是()A BC D自 学 导 航要 点 导 析第48页同步导练/
29、RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：设小球抛出瞬间的速度大小为 v0，抛出后，某时刻 t 小球的速度 vv0gt，故小球的动能 Ek12mv212m(v0gt)2，结合数学知识知，选项 A 正确 答案：A自 学 导 航要 点 导 析第49页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案2(2018 年高考课标全国卷)如图 7711，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度木箱获得的动能一定()图 7711自 学 导 航要 点 导 析第50页同步导练/RJ必修 物
30、理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案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自 学 导 航要 点 导 析第51页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：由动能定理 WFWfEk0，可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，A正确 答案：A自 学 导 航要 点 导 析第52页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案3(2019 年高考课标全国卷)(多选)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 总等于动
31、能 Ek与重力势能 Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的 E 总和 Ep随它离开地面的高度 h 的变化如图 7712 所示重力加速度取 10 m/s2.由图中数据可得()图 7712自 学 导 航要 点 导 析第53页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案A物体的质量为 2 kgBh0 时，物体的速率为 20 m/sCh2 m 时，物体的动能 Ek40 JD从地面至 h4 m，物体的动能减少 100 J自 学 导 航要 点 导 析第54页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解
32、析：根据题给图象可知 h4 m 时物体的重力势能 mgh80 J，解得物体的质量 m2 kg，抛出时物体的动能为 Ek100 J，由动能公式 Ek12mv2，可知 h0 时物体的速率为 v10 m/s，选项 A 正确，B 错误；由功能关系可知 fh|E|20 J，解得物体上升过程中所受空气阻力 f5 N，从物体开始抛出至上升到 h2 m 的过程中，由动能定理有mghfhEk100 J，解得 Ek50 J，选项 C 错误；由题给图象可知，物体上升到 h4 m 时，机械能为 80 J，重力势能为 80 J，动能为零，即物体从地面上升到 h4 m，物体动能减少 100 J，选项 D 正确 答案：AD
33、自 学 导 航要 点 导 析第55页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案4(2019 年高考课标全国卷)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用距地面高度 h 在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能 Ek随 h 的变化如图 7713 所示重力加速度取 10 m/s2.该物体的质量为()图 7713自 学 导 航要 点 导 析第56页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案A2 kg B.1.5 kgC1 kgD
34、0.5 kg自 学 导 航要 点 导 析第57页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：设物体的质量为 m，则物体在上升过程中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直向下的恒定外力 F，由动能定理结合题图可得(mgF)3 m(3672)J；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直向上的恒定外力 F，再由动能定理结合题图可得(mgF)3 m(4824)J，联立解得 m1 kg、F2 N，选项 C 正确，A、B、D 均错误 答案：C自 学 导 航要 点 导 析第58页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题
35、 导 思课 后 习 题 答 案5(2016 年高考天津卷)我国将于 2022 年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图 7714 所示，质量 m60 kg 的运动员从长直助滑道 AB 的 A 处由静止开始以加速度 a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端 B 时速度 vB24 m/s，A 与B 的竖直高度差 H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点 C 处附近是一段以 O 为圆心的圆弧助滑道末端 B 与滑道最低点 C 的高度差 h5 m，运动员在 B、C 间运动时阻力做功 W1 530 J，取 g10 m/s2.自 学 导 航要 点
36、 导 析第59页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(1)求运动员在 AB 段下滑时受到阻力 Ff 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的 6 倍，则 C 点所在圆弧的半径 R 至少应为多大自 学 导 航要 点 导 析第60页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：(1)运动员在 AB 段做初速度为零的匀加速运动，设 AB 的长度为 x，则有 vB22ax 由牛顿第二定律有 mgHx Ffma 联立式，代入数据解得 Ff144 N 自 学 导 航要 点 导
37、析第61页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案(2)设运动员到达 C 点时的速度为 vC，在由 B 到达 C 的过程中，由动能定理有 mghW12mvC212mvB2 设运动员在 C 点所受的支持力 FN，由牛顿第二定律有 FNmgmvC2R 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的 6 倍，联立式，代入数据解得 R12.5 m答案：(1)144 N(2)12.5 m 自 学 导 航要 点 导 析第62页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案6(2019 年高考天津卷)完全由我
38、国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图 7715 甲所示为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC 是与水平甲板 AB 相切的一段圆弧，示意如图 7715 乙，AB 长 L1150 m，BC水平投影 L263 m，图中 C 点切线方向与水平方向的夹角 12(sin120.21)若舰载机从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，经 t6 s 到达 B 点进入 BC.已知飞行员的质量 m60 kg，g10 m/s2，求自 学 导 航要 点 导 析第63页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方
39、法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案图 7715(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功 W；(2)舰载机刚进入 BC 时，飞行员受到竖直向上的压力 FN 多大自 学 导 航要 点 导 析第64页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为 v，则有 v2L1t 根据动能定理，有 W12mv20 联立式，代入数据，得 W7.5104 J 自 学 导 航要 点 导 析第65页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思
40、课 后 习 题 答 案(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为 R，根据几何关系，有 L2Rsin 由牛顿第二定律，有 FNmgmv2R 联立式，代入数据，得 RN1.1103 N 答案：(1)W7.5104 J(2)FN1.1103 N自 学 导 航要 点 导 析第66页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案7(2019 年高考北京卷)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为 g.(1)质量为 m 的雨滴由静止开始，下落高度 h 时速度为 u，求这一过程中克服空气阻力
41、所做的功 W.(2)将雨滴看作半径为 r 的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力 fkr2v2，其中 v 是雨滴的速度，k 是比例系数自 学 导 航要 点 导 析第67页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案图 7716a设雨滴的密度为，推导雨滴下落趋近的最大速度 vm与半径 r 的关系式；b示意图 7716 中画出了半径为 r1、r2(r1r2)的雨滴在空气中无初速下落的 vt图线，其中_对应半径为 r1 的雨滴(选填、)；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的 vt 图线自 学 导 航要 点 导 析第68页同步导练/RJ
42、必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解析：(1)根据动能定理 mghW12mu2 可得 Wmgh12mu2(2)a.根据牛顿第二定律 mgfma 得 agkr2v2m 当加速度为零时，雨滴趋近于最大速度 vm 雨滴质量 m43r3 自 学 导 航要 点 导 析第69页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案由 a0，可得，雨滴最大速度 vm4g3kr b如图 7717 图 7717自 学 导 航要 点 导 析第70页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课
43、后 习 题 答 案答案：(1)mgh12mu2(2)a.vm4 g3kr b见解析自 学 导 航要 点 导 析第71页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案课 后 习 题 答 案自 学 导 航要 点 导 析第72页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案解答与说明1A.动能是原来的 4 倍B.动能是原来的 2 倍C.动能是原来的 8 倍D.动能不变2由动能定理 W合Ek2Ek112mv2212mv2112m(v22v21)可知，在题目所述的条件下，(v22v21)较大的，需要做的功
44、也越多汽车的速度由 10 km/h 加速到 20 km/h 的过程中：v22v21(202102)km2/h2300 km2/h2汽车的速度由 50 km/h 加速到 60 km/h 的过程中：v22v21(602502)km2/h21100 km2/h2可见，后一种情况中，汽车所做的功比较多自 学 导 航要 点 导 析第73页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案3设子弹所受的平均阻力为 Ff，根据动能定理W 合12mv2212mv21，得Ffscos18012mv2212mv21所以 Ffmv21v222s2103300210022
45、5102 N1.6103 N子弹在木板中运动 5 cm 的过程中，所受木板的阻力各处不同，题中所说的平均阻力是相对子弹运动这 5 cm 的过程来说的自 学 导 航要 点 导 析第74页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案4人沿气囊下滑过程中，重力与阻力做功设人受到的阻力为 Ff，根据动能定理 W合12mv2212mv21，有WGWf12mv2t0即 mghFfs12mv2t取 g10 m/s2，解得 vt2 3 m/s3.46 m/s说明：要求学生对运用牛顿运动定律与运用动能定理解题的思路进行比较，从而产生感悟，以较好地达到避免乱套公式的目的自 学 导 航要 点 导 析第75页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案5设人将足球踢出的过程中，人对足球做的功为 W，从人踢到球上升至最大高度的过程中，由动能定理W 合12m(v22v21)，得WWG12mv2t 0即 Wmgh12mv2tW12mv2tmgh120.5202 J0.51010 J150 J自 学 导 航要 点 导 析第76页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思课 后 习 题 答 案能力导练二十
