動能定理專題總結(jié)

1、動能和動能定理【基礎(chǔ)知識】 一、動能1.定義：物體由于運動而具有的能叫做動能.2.公式:Ek=mv2,動能的單位是焦耳.說明:(1)動能是狀態(tài)量,物體的運動狀態(tài)一定,其動能就有確定的值,與物體是否受力無關(guān).(2)動能是標(biāo)量,且動能恒為正值,動能與物體的速度方向無關(guān).一個物體,不論其速度的方向如何,只要速度的大小相等,該物體具有的動能就相等.(3)像所有的能量一樣,動能也是相對的,同一物體,對不同的參考系會有不同的動能.沒有特別指明時,都是以地面為參考系相對地面的動能. 基礎(chǔ)演練1.下列關(guān)于運動物體所受的合外力、合外力做功和動能變化的關(guān)系，正確的是（ ）A.如果物體所受的合外力為零，那么合外力對

2、物體做的功一定為零B.如果合外力對物體做的功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做勻變速直線運動，則動能在一段過程中變化量一定不為零D.物體的動能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定是零2.關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是（ ）A.動能是普遍存在的機械能的一種基本形式，凡是運動的物體都具有動能B.動能總是正值，但對于不同的參考系，同一物體的動能大小是不同的C.一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化D.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)二、動能定理1.內(nèi)容:力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化.2.表達式:W=E-E,W是外力所做的總功,E

3、、E分別為初末狀態(tài)的動能.若初、末速度分別為v1、v2,則E=mv21,E=mv.3.物理意義:動能定理揭示了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系,即外力對物體做的總功,對應(yīng)著物體動能的變化,變化的大小由做功的多少來度量.動能定理的實質(zhì)說明了功和能之間的密切關(guān)系,即做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程.利用動能定理來求解變力所做的功通常有以下兩種情況：如果物體只受到一個變力的作用，那么：W=Ek2-Ek1.只要求出做功過程中物體的動能變化量Ek，也就等于知道了這個過程中變力所做的功.如果物體同時受到幾個力作用，但是其中只有一個力F1是變力，其他的力都是恒力，則可以先用恒力做功的公式求出這幾個恒力

4、所做的功，然后再運用動能定理來間接求變力做的功：W1+W其他=Ek.可見應(yīng)把變力所做的功包括在上述動能定理的方程中.注意以下兩點：a.變力的功只能用表示功的符號W來表示，一般不能用力和位移的乘積來表示.b.變力做功，可借助動能定理求解，動能中的速度有時也可以用分速度來表示.三、理解動能定理（1）力（合力）在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這就是動能定理，其數(shù)學(xué)表達式為W=Ek2Ek1。通常，動能定理數(shù)學(xué)表達式中的W有兩種表述：一是每個力單獨對物體做功的代數(shù)和，二是合力對物體所做的功。這樣，動能定理亦相應(yīng)地有兩種不同的表述： 外力對物體所做功的代數(shù)和等于物體動能的變化。

5、 合外力對物體所做的功等于物體動能的變化。四、應(yīng)用動能定理解題的一般步驟： 確定研究對象和研究過程。 分析物理過程，分析研究對象在運動過程中的受力情況，畫受力示意圖，及過程狀態(tài)草圖，明確各力做功情況，即是否做功，是正功還是負功。 找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動能（或動能的變化量） 根據(jù)動能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對結(jié)果進行分析、說明或討論。二、經(jīng)典例題例1、（課本例題）一架噴氣式飛機，質(zhì)量5103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3102時，達到起飛速度60/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(0.02)，求飛機受到的牽引力. 例2、如圖所示，一質(zhì)量為2

6、 kg的鉛球從離地面2 m高處自由下落，陷入沙坑2 cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力.Fv0例3如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角=45過程中，繩中拉力對物體做的功為（ ）Amv02 Bmv022-7-3FOPQlCmv02 Dmv02例4、一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點。小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖2-7-3所示，則拉力F所做的功為（ ）A. mglcos B. mgl(1cos) C. Flcos D. Flsin例5

7、、如圖11所示為“S”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成的，固定在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓連接而成的，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)從a點水平射向b點并進入軌道，經(jīng)過軌道后從p點水平拋出，已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)0.2，不計其他機械能損失，ab段長L1.25 m，圓的半徑R0.1 m，小球質(zhì)量m0.01 kg，軌道質(zhì)量為M0.15 kg，g10 m/s2，求：(1)若v05 m/s，小球從p點拋出后的水平射程；(2)若v05 m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點時，管道對小球作用力的大小和方向；例6、如圖5-

8、3-2所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長S=3m，BC處的摩擦系數(shù)為=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到C點剛好停止.求物體在軌道AB段所受的阻力對物體做的功.基礎(chǔ)演練3.某物體在力F的作用下從光滑斜面的底端運動到斜面的頂端，動能的增加量為k，重力勢能的增加量為p，則下列說法正確的是（ ）A.重力所做的功等于-pB.力F所做的功等于k+pC.合外力對物體做的功等于kD.合外力對物體所做的功等于k+p4.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放，落在水平地面后砸出一個深為h的坑，如圖7-7-4所示,則在整個過程中（ ）A.重力對物體做功為m

9、gHB.物體的重力勢能減少了mg(h+H)C.外力對物體做的總功為零D.地面對物體平均阻力大小為mg(h+H)/h四、能力提升1.（2010武漢高一檢測）一個質(zhì)量為25 kg的小孩從高度為3.0 m的弧形滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0 m/s.取g=10 m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是（ ）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 2、起重機鋼索吊著m=1.0103 kg的物體以a=2 m/s2的加速度豎直向上提升了5 m，鋼索對物體的拉力做的功為多少？物體的動能增加了多少？（g取10 m/s2）3.如圖

10、529所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB之間的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是( )A小車克服重力所做的功是mgh B合外力對小車做的功是mv2C推力對小車做的功是mv2mgh D阻力對小車做的功是mv2mghFs 4一個木塊靜止于光滑水平面上，現(xiàn)有一個水平飛來的子彈射入此木塊并深入2 cm而相對于木塊靜止，同時間內(nèi)木塊被帶動前移了1 cm，則子彈損失的動能、木塊獲得動能以及子彈和木塊共同損失的動能三者之比為( )A312 B321 C213 D231五、提高題01.如圖5215所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A，B間摩擦力的作用，A將在B上滑動，以地面為參考系，A和B都向前移動一段距離，在此過程中()A外力F做的功等于A和B動能的增量BB對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量CA對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和02質(zhì)量不等，但有相同動能的兩物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行