1、返回返回知识联动1定义物体由于运动而具有的能。2公式Ek12mv2。3单位J,1 J1 Nm1 kgm2/s2。返回4矢标性动能是标量,只有正值。5动能的变化量Ek12mv2212mv12,是过程量。返回应用升级1关于动能的理解,下列说法错误的是()A动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B物体的动能总为正值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,一定处于平衡状态返回解析:动能是运动物体都具有的能量,是机械能的一种表现形式,A 对;动能是标量,总是正值,B 对;由 Ek12mv2 可知当 m 恒定时,Ek 变化速率一定变化,速度一定
2、变化,但当速度方向变化速率不变(如匀速圆周运动)时动能不变,C 对;动能不变,如匀速圆周运动,物体不一定处于平衡状态,D 错。答案:D返回思维启动如图521所示,力F将物体m沿光滑的水平面,从A点拉至B点,速度由vA增至vB,力F做功为W,物体动能的增量为Ek,则Ek_,图521W与Ek的关系为:W_Ek(填“”、“”或“0,物体的动能增加。(2)W0,物体的动能减少。(3)W0,物体的动能不变。5适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。返回应用升级2.如图 522 所示,
3、一架喷气式飞机质量为 5.0104 kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到 s5.3102 m 时,速图 522度达到起飞速度 v60 m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的 0.2 倍(g 取 10 m/s2)。求飞机受到的牵引力。返回解析:设牵引力为 F,阻力 fkmg1.0105 N,由动能定理得(Ff)s12mv20,解得:F2.7105 N。答案:2.7105 N返回返回知识检索1总功的计算(1)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合,然后由WF合lcos计算。(2)由WFlcos计算各个力对物体做的功W1、W2、Wn,然后将各个外力所做的功求代数和,即W合W1W2
4、Wn。返回2动能定理公式中等号的意义(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。(2)单位相同,国际单位都是焦耳。(3)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因。返回典题例析例1(双选)如图523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上图523滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。在此过程中()返回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返
5、回解析 A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B对。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不等,C错。对B应用动能定理,WFWFfEkB,即WF返回EkB WFf就是外力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对。由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错。答案 BD返回1.如图524所示,质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向
6、右移动x,则()图524A摩擦力对A、B做功相等BA、B动能的增量相同CF对A做的功与F对B做的功相等D合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等拓展训练 返回解析:因F斜向下作用在物体A上,A、B受的摩擦力不相同,因此,摩擦力对A、B做的功不相等,A错误;但A、B两物体一起运动,速度始终相同,故A、B动能增量一定相同,B正确;F不作用在B上,不能说F对B做功,C错误;合外力对物体做的功应等于物体动能增量,故D错误。答案:B返回知识检索(1)正确分析物体受力,要考虑物体受到的所有力,包括重力。(2)要弄清各力做功情况,计算时应把已知功的正、负代入动能定理表达式。(3)有些力在物体运动全过程中不是
7、始终存在,导致物体的运动包括几个物理过程,物体运动状态、受力情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须根据不同情况分别对待。返回(4)在应用动能定理解决问题时,动能定理中的位移、速度各物理量都要选取同一个惯性参考系,一般都选地面为参考系。(5)功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。返回典题例析例2 如图525甲所示,一质量为m1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t0时刻开始,物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动,第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数0.2,g取10 m
8、/s2,求:返回图525(1)A、B间的距离;(2)水平力F在5 s时间内对物块所做的功。返回审题指导 解答本题时应注意以下两点:(1)03 s内力F为变力。(2)3 s5 s内物块做初速度为零的匀加速运动。返回解析(1)由题图乙可知在 35 s 内物块在水平恒力作用下由 B 点匀加速运动到 A 点,设加速度为 a,A、B 间的距离为 s,则有 FmgmaaFmgm40.21101 m/s22 m/s2s12at24 m。返回答案(1)4 m(2)24 J(2)设整个过程中水平力所做功为 WF,物块回到 A 点时的速度为 vA,由动能定理得:WF2mgs12mvA2vA22asWF2mgsma
9、s24 J返回拓展训练2.质量m1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运图526动到位移是8 m时物体停止,运动过程中Eks的图线如图526所示。(g取10 m/s2)求:(1)物体的初速度多大;(2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大;(3)拉力F的大小。返回解析:(1)从图线可知初动能为 2 J,Ek012mv22 J,v2 m/s。(2)在位移为 4 m 处物体的动能为 Ek10 J,在位移为 8 m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功。设摩擦力为 f,则返回f s20Ek010 J10 Jf10
10、4 N2.5 N因 fmg故 fmg2.5100.25返回答案:(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N(3)物体从开始到移动 4 m 这段过程中,受拉力 F 和摩擦力 f 的作用,合力为 Ff,根据动能定理有(Ff)s1EkEk0故得 FEkEk0s1f(10242.5)N4.5 N。返回返回1(2011新课标全国卷改编)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能不可能是()A一直增大B先逐渐减小至零,再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大返回解析:当力的方向与速度方向相同或与速度方向的夹角小于90时,物体
11、的速度逐渐增大,动能逐渐增大;当力的方向与速度方向相反时,物体做匀减速运动,速度逐渐减小到零后反向逐渐增大,因此动能先减小后增大;当力的方向与速度的方向夹角大于90小于180时,力的方向与速度的方向夹角逐渐减小,速度先逐渐减小,直到夹角等于90时速度达到最小值,而后速度逐渐增大,故动能先逐渐减小到某一非零的最小值,再逐渐增大。故选项A、B、D正确,C错误。答案:C返回2.(双选)(2012湛江模拟)物体在合外力作 用 下做直线运动的vt图像如图52 7所示。下列表述正确的是()图527A在02 s内,合外力总是做负功B在12 s内,合外力不做功C在03 s内,合外力做功为零D在01 s内比13
12、 s内合外力做功快返回解析:由物体的速度图像,根据动能定理可知在02 s内物体先加速后减速,合外力先做正功后做负功,A错;根据动能定理得03 s内合外力做功为零,12 s内合外力做负功,C对,B错;在01 s内比13 s内合外力做功快,D对。答案:CD返回3(2010福建高考)如图528甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则()返回图528返回At1时刻小球动能最
13、大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内,小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能返回解析:在t1时刻,小球刚好与弹簧接触,重力大于弹力,合外力与速度方向一致,故小球继续加速,即小球动能继续增加,A项错;在t2时刻弹簧弹力最大,说明弹簧被压缩到最短,此时,小球速度为零,B项错;t2t3过程中,弹簧从压缩量最大逐渐恢复到原长,在平衡位置时,小球动能最大,所以小球的动能先增大后减小,C项正确;t2t3过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒,故小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,D项错。答案:C返回4.(2012长沙质检)如图529所示,轻弹
14、簧左端固定在竖直墙上,右端点在O位置,质量为m的物块A(可视图529为质点)以初速度v0从距O点右方s0的P点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O点位置后,A又被弹簧弹回,A离开弹簧后,恰好回到P点,物块A与水平面间的动摩擦因数为。求:返回(1)物块A从P点出发又回到P点的过程,克服摩擦力所做的功。(2)O点和O点间的距离s1。返回解析:(1)A 从 P 点出发又回到 P 点的过程中根据动能定理得克服摩擦力所做的功为 Wf12mv02(1)A 从 P 点出发又回到 P 点的过程中根据动能定理2mg(s1s0)12mv02得:s1 v024gs0答案:(1)12mv02(2)v024gs0返回