江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第五章机械能第2讲动能定理讲义含解析.pdf
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1、第 2 讲 动能定理第 2 讲 动能定理 一、动能 1定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能 2公式:Ekmv2. 1 2 3单位:焦耳,1J1Nm1kgm2/s2. 4动能是标量,没有负值 5动能是状态量,因为v为瞬时速度 自测 1 (多选)关于动能的理解,下列说法正确的是( ) 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动能总为非负值 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 答案 ABC 二、动能定理 1内容 所有外力对物体做的总功(也叫合外力的功)等于物体动能的变化量 2表达式:W总Ek2Ek1. 3对定
2、理的理解 当W总0 时,Ek2Ek1,物体的动能增大 当W总0 时动能增加,当WFf, 合力向右, 小物块向右加速运动, 弹簧压缩量逐渐减小,F 弹减小,由F弹Ffma知,a减小;当运动到F弹Ff时,a减小为零,此时弹簧仍处于压 缩状态,由于惯性,小物块继续向右运动,此时F弹R 3 所以假设正确,故t0.3 s. 1(多选)质量不等,但有相同初动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直 至停止,则( ) A质量大的物体滑行的距离大 B质量小的物体滑行的距离大 C它们滑行的距离一样大 D它们克服摩擦力所做的功一样多 答案 BD 解析 根据动能定理mgx0Ek0,所以质量小的物体滑行的距
3、离大,并且它们克服摩 擦力所做的功在数值上都等于初动能的大小,B、D 选项正确 2 一个质量为 25kg 的小孩从高度为 3.0m 的滑梯顶端由静止开始滑下, 滑到底端时的速度为 2.0m/s.g取 10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( ) A合外力做功 50JB阻力做功 500J C重力做功 500JD支持力做功 50J 答案 A 3(多选)(2018泰州中学四模)如图 1 所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底 面DE,两侧面与水平面夹角分别为 30和 60,己知物块从A由静止下滑,加速至B匀速 至D;若该物块由静止从A沿另一侧面下滑,则有( ) 图 1 A通过C
4、点的速率等于通过B点的速率 BAB段的运动时间大于AC段的运动时间 C将加速至C匀速至E D一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段大 答案 BD 解析 物体从倾角为的斜面滑下,根据动能定理,有mghmgcos mv20, h sin 1 2 由AB面与水平面夹角小于AC面与水平面夹角可知,物体通过C点的速率大于通过B点的速 率,故 A 错误;物体从倾角为的斜面滑下,根据牛顿第二定律,有mgsin mgcos ma,解得agsin gcos 根据运动学公式,有at2 h sin 1 2 由得到AC段的运动时间小于AB段的运动时间,故 B 正确;由式可知,物体将一直加 速滑行到E点,由于AC段
5、滑动摩擦力较小,AC段的加速度比CE段大,故 C 错误,D 正确 4 (2018前黄中学检测)静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动,t 4s 时停下,其vt图象如图 2 所示,已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同,则下 列判断正确的是( ) 图 2 A整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B整个过程中拉力做的功等于零 Ct2s 时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 Dt1s 到t3s 这段时间内拉力不做功 答案 A 5.(2018东台市 5 月模拟)如图 3 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,
6、 压缩弹簧至 C 点时弹簧最短, C 点距地面高度为h,则小球从A到C的过程中弹簧弹力做的功是( ) 图 3 Amghmv2B.mv2mgh 1 2 1 2 CmghD(mghmv2) 1 2 答案 A 解析 小球从A点运动到C点的过程中,重力和弹簧的弹力对小球做负功,由于支持力与小 球速度方向始终垂直,则支持力对小球不做功,由动能定理,可得WGW弹0mv2,重力 1 2 做功为WGmgh,则弹簧的弹力对小球做的功为W弹mghmv2,所以正确选项为 A. 1 2 6(2018仪征中学月考)如图 4 所示,小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相 同,小物块从倾角为1的轨道上高度为h的A点
7、由静止释放,运动至B点时速度为v1.现将 倾斜轨道的倾角调为2,仍将物块从轨道上高度为h的A点由静止释放,运动至B点时速 度为v2.已知2v2 Cv1v2 D由于不知道1、2的具体数值,v1、v2关系无法判定 答案 C 解析 设A点在水平轨道的竖直投影点为C, 水平轨道与倾斜轨道的交点为D, 物体运动过程 中摩擦力做负功,重力做正功,由动能定理可得 mv20mghmgcosmgxBDmghmghmgxBD,因为h 1 2 h sin 1 tan 1 tan xCD, 所以mv2mghmgxBC, 故物块到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关, 所以v1v2, 1 2 故 C 项正确 7(2018江
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