1、创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 第2讲动能定理考纲下载：动能和动能定理()主干知识练中回扣忆教材 夯基提能1动能(1)定义：物体由于而具有的能。(2)公式：Ek。(3)单位：，1 J1 Nm1 kgm2/s2。运动12mv2焦耳创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(4)标矢性：动能是，只有正值，动能与速度方向。(5)动能的变化：物体与之差，即 Ek。2动能定理(1)内容：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中。标量 无关 末动能 初动能 12mv2212m21动能的变化 同一创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(2)表达式：W
2、 EkEk2Ek1。(3)物理意义：合力的功是物体动能变化的量度。(4)适用条件动能定理既适用于直线运动，也适用于。既适用于恒力做功，也适用于做功。力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以作用。12mv2212m21曲线运动 同一变力 分阶段 创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 巩固小练1判断正误(1)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，速度变化时，动能也一定变化。()(2)处于平衡状态的物体动能一定保持不变。()(3)如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做功一定为零。()(4)物体在合力作用下做变速运动时，动能一定变化。()(5)物体的动能不变，所受的合力必定为零
3、。()(6)做自由落体运动的物体，动能与下落的高度成正比。()创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 对动能定理的理解2多选关于动能定理的表达式 WEk2Ek1，下列说法正确的是()A公式中的 W 为不包含重力的其他力做的总功B公式中的 W 为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功，再求功的代数和或先求合力再求合力的功C公式中的 Ek2Ek1 为动能的增量，当 W0 时动能增加，当 W0 时，动能减少D动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 BC 公
4、式 WEk2Ek1 中的“W”为所有力所做的总功，A 错误，B 正确；若 W0，则 Ek2Ek1，若 W0，则 Ek2Ek1，C 正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，D 错误。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 动能定理的应用3.(2016温州联考)如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点 A 的速度为 v，压缩弹簧至 C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为 h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至 C 点，弹簧对小球做的功为()Amgh12mv2 B.12mv2mghCmgh12m
5、v2Dmgh创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 A 小球从 A 点运动到 C 点的过程中，重力和弹簧弹力对小球做负功，由于支持力与位移方向始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理，可得 WGWF012mv2，重力做功为 WGmgh，则弹簧弹力对小球做的功为WFmgh12mv2，A 正确。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 核心考点分类突破析考点 讲透练足考点一动能定理的理解及应用1对“外力”的两点理解(1)“外力”指的是合力，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用。(2)既可以是恒力，也可以是变力。创 新
6、方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 2公式中“”体现的三个关系数量关系合力的功与物体动能的变化可以等量代换单位关系国际单位都是焦耳因果关系合力的功是物体动能变化的原因创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 3.应用动能定理的流程创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 4应用动能定理的注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。(2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试
7、物理(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便。(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以确定。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 1关于运动物体所受的合力、合力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()A合力为零，则合力做功一定为零B合力做功为零，则合力一定为零C合力做功越多，则动能一定越大D动能不变，则物体合力一定为零创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 A 由 WFlcos 可知，物体所受合力为零，
8、合力做功一定为零，但合力做功为零，可能是 90，故 A 正确，B 错误；由动能定理 WEk 可知，合力做功越多，动能变化量越大，但动能不一定越大，动能不变，合力做功为零，但合力不一定为零，C、D 均错误。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 2.(2016兰州模拟)光滑斜面上有一个小球自高为 h 的 A 处由静止开始滚下，抵达光滑水平面上的 B 点时速度大小为 v0。光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条，如图所示，小球越过 n 条活动阻挡条后停下来。若让小球从 h 高处以初速度 v0 滚下，则小球能越过的活动阻挡条的条数是(设小球每次越过活动阻挡条
9、时损失的动能相等)()An B2n C3n D4n创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 B 设每条阻挡条对小球做的功为 W，当小球在水平面上滚动时，由动能定理得 nW012mv20，对第二次有 NW012mv22012mv20mgh，又因为12mv20mgh，联立解得 N2n，选项 B 正确。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 3.如图所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部 C 点时的动能分别为 Ek1 和 Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 W1 和 W2，则(
10、)AEk1Ek2 W1Ek2 W1W2CEk1Ek2 W1W2DEk1W2创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 B 设斜面的倾角为，斜面的底边长为 x，则下滑过程中克服摩擦力做的功为Wmgcos xcos mgx，所以两种情况下克服摩擦力做的功相等。又由于 B 的高度比A 低，所以由动能定理可知 Ek1Ek2，B 正确。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 考点二动能定理与图象结合的问题1四类图象所围“面积”的含义(1)v-t 图：由公式 xvt 可知，vt 图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。(2)a-t 图：由公式 vat 可知，at 图线与坐标
11、轴围成的面积表示物体速度的变化量。(3)F-s 图：由公式 WFs 可知，Fs 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。(4)P-t 图：由公式 WPt 可知，Pt 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 2解决物理图象问题的基本步骤(1)观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义。(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式。(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题，或者利用函数图线上的特
12、定值代入函数关系式求物理量。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 典题 1(2016东城区模拟)如图甲所示，一半径 R1 m、圆心角等于 143的竖直圆孤形光滑轨道，与斜面相切于 B 处，圆孤轨道的最高点为 M，斜面倾角 37，t0 时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达 M 点，取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(1)物块经过 M 点的速度大小；(2)物块经过 B 点的速度大小；(3)物块与斜面间的动摩擦因数。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与
13、测试物理 解析(1)物块恰能到达 M 点则有 mgmv2MR 解得 vM gR 10 m/s(2)物块从 B 点运动到 M 点的过程中，由动能定理得 mgR(1cos 37)12mv2M12mv2B 解得 vB 46 m/s 创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(3)由题图乙可知，物块在斜面上运动时，加速度大小为avt10 m/s2，方向沿斜面向下，有 mgsin 37mgcos 37ma 解得 0.5 答案(1)10 m/s(2)46 m/s(3)0.5创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 1(2016衡水模拟)物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线
14、滑行直到停止。以 a、Ek、s 和 t 分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是()创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 C 物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项 A、B 错误；由动能定理，FfsEkEk0，解得 EkEk0Ffs，选项 C 正确，D 错误。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 2打桩机是利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械。某同学对打桩机的工作原理产生了兴趣。他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示。他设想，用恒定大小的拉力 F 拉动绳端 B，使物体从 A
15、 点(与钉子接触处)由静止开始运动，上升一段高度后撤去 F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度。按此模型分析，若物体质量 m1 kg，上升了 1 m 高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能 Ek 与上升高度 h 的关系图象如图乙所示。(g 取 10 m/s2，不计空气阻力)创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(1)求物体上升到 0.4 m 高度处 F 的瞬时功率；(2)若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获得 20 J 的动能向下运动。钉子总长为 10 cm。撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力。已知钉子在插入过程中所受阻力 Ff 与深度 x 的关
16、系图象如图丙所示，求钉子能够插入的最大深度。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：(1)撤去 F 前，根据动能定理，有(Fmg)hEk0 由题图乙得，斜率为 kFmg20 N 得 F30 N 又由题图乙得，h0.4 m 时，Ek8 J，则 v4 m/s PFv120 W 创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(2)碰撞后，对钉子有Ffx0Ek 已知 Ek20 J Ffkx2 又由题图丙得 k105 N/m 解得 x0.02 m 答案：(1)120 W(2)0.02 m创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 考点三用动能定理解决多过程问题1运用动
17、能定理解决问题时，选择合适的研究过程能使问题得以简化。当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程。2当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的做功特点：(1)重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关。(2)大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 典题 2(2015浙江高考)如图所示，用一块长 L11.0 m 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高 H0.8 m，长 L21.5 m。斜面与水平桌面的倾角 可在 060间调节后固定。将质量 m
18、0.2 kg 的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 10.05，物块与桌面间的动摩擦因数为 2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。(重力加速度取 g10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(1)当 角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示)(2)当 角增大到 37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数 2；(已知 sin 370.6，cos 370.8)(3)继续增大 角，发现 53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离 xm。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析(1
19、)为使小物块下滑，应有 mgsin 1mgcos 满足的条件 tan 0.05 即当 arctan 0.05 时物块恰好从斜面开始下滑。(2)克服摩擦力做功 Wf1mgL1cos 2mg(L2L1cos)由动能定理得 mgL1sin Wf0 代入数据得 20.8 创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理(3)由动能定理得 mgL1sin Wf12mv20 结合式并代入数据得 v1 m/s 由平抛运动规律得 H12gt2，x1vt 解得 t0.4 s x10.4 m xmx1L21.9 m答案(1)tan 0.05(2)0.8(3)1.9 m创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导
20、与测试物理 1(2015全国新课标)如图，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平。一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落，恰好从 P 点进入轨道。质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力为 4mg，g 为重力加速度的大小。用 W 表示质点从 P点运动到 N 点的过程中克服摩擦力所做的功。则()创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 AW12mgR，质点恰好可以到达 Q 点BW12mgR，质点不能到达 Q 点CW12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离DW12mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离创 新 方 案
21、 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 C 设质点到达 N 点的速度为 vN，在 N 点质点受到轨道的弹力为 FN，则 FNmgmv2NR，已知 FNFN4mg，则质点到达 N 点的动能为 EkN12mv2N32mgR。质点由开始至 N 点的过程，由动能定理得 mg2RWfEkN0，解得摩擦力做的功为 Wf12mgR，即克服摩擦力做的功为 WWf12mgR。设从 N 到 Q 的过程中克服摩擦力做功为 W，则 WW。从 N 到 Q 的过程，由动能定理得mgRW12mv2Q12mv2N，即12mgRW12mv2Q，故质点到 Q 点后速度不为零，继续上升一段距离，选项 C 正确。创 新 方
22、 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 2(2016张掖模拟)如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部 BC 是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处 B、C 位于同一水平面上。一小物体从右侧斜槽上距 BC平面高度为 2h 的 A 处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距 BC 所在水平面高度为 h 的 D 处，接着小物体再向回下滑，若不考虑空气阻力，则()创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 A小物体恰好滑回到 B 处时速度为零B小物体尚未滑回到 B 处时速度已变为零C小物体能滑回到 B 处之上，但最高点要比 D 处低D小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理 解析：选 C 小物体从 A 处运动到 D 处的过程中，克服摩擦力所做的功为 Wf1mgh，从 D 处开始运动的过程，因为速度较小，其对圆弧槽的压力较小，所以克服摩擦力所做的功 Wf2mgh，所以小物体能滑回到 B 处之上，但最高点要比 D 处低，C 正确，A、B 错误；因为小物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知，所以它可能停在圆弧槽上的任何地方，D 错误。创 新 方 案 系 列 丛 书高考专题辅导与测试物理