動(dòng)能定理專題總結(jié)

1、動(dòng)能和動(dòng)能定理【基礎(chǔ)知識】 一、動(dòng)能1.定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能.2.公式:Ek=mv2,動(dòng)能的單位是焦耳.說明:(1)動(dòng)能是狀態(tài)量,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定,其動(dòng)能就有確定的值,與物體是否受力無關(guān).(2)動(dòng)能是標(biāo)量,且動(dòng)能恒為正值,動(dòng)能與物體的速度方向無關(guān).一個(gè)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(dòng)能就相等.(3)像所有的能量一樣,動(dòng)能也是相對的,同一物體,對不同的參考系會有不同的動(dòng)能.沒有特別指明時(shí),都是以地面為參考系相對地面的動(dòng)能. 基礎(chǔ)演練1.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)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(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能在一段過程中變化量一定不為零D.物體的動(dòng)能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定是零2.關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是（ ）A.動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B.動(dòng)能總是正值，但對于不同的參考系，同一物體的動(dòng)能大小是不同的C.一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)二、動(dòng)能定理1.內(nèi)容:力在一個(gè)過程中對物體所做的功,等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.2.表達(dá)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(dòng)能.若初、末速度分別為v1、v2,則E=mv21,E=mv.3.物理意義:動(dòng)能定理揭示了外力對物體所做的總功與物體動(dòng)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(dòng)能的變化,變化的大小由做功的多少來度量.動(dòng)能定理的實(shí)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(dòng)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(gè)變力的作用，那么：W=Ek2-Ek1.只要求出做功過程中物體的動(dòng)能變化量Ek，也就等于知道了這個(gè)過程中變力所做的功.如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用，但是其中只有一個(gè)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(gè)恒力

4、所做的功，然后再運(yùn)用動(dòng)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(dòng)能定理的方程中.注意以下兩點(diǎn)：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(dòng)能定理求解，動(dòng)能中的速度有時(shí)也可以用分速度來表示.三、理解動(dòng)能定理（1）力（合力）在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。這就是動(dòng)能定理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 W=Ek2Ek1。通常，動(dòng)能定理數(shù)學(xué)表達(dá)式中的W有兩種表述：一是每個(gè)力單獨(dú)對物體做功的代數(shù)和，二是合力對物體所做的功。這樣，動(dòng)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

5、動(dòng)能的變化。 合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。四、應(yīng)用動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(fù)功。 找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)能（或動(dòng)能的變化量） 根據(jù)動(dòng)能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對結(jié)果進(jìn)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(jī)，質(zhì)量5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3×102時(shí)，達(dá)到起飛速度60/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(0.02)，求飛機(jī)受到的

6、牽引力. 例2、如圖所示，一質(zhì)量為2 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(yùn)動(dòng)，物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角=45º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(diǎn)。小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖2-7-3所示，則拉力F所做的功為（ ）A. mglcos B.

7、 mgl(1cos) C. Flcos D. Flsin例5、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(xì)圓管彎成的，固定在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓連接而成的，圓半徑比細(xì)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(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)水平射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過軌道后從p點(diǎn)水平拋出，已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，不計(jì)其他機(jī)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(diǎn)拋出后的水平射程；(2)若v05 m/s，小球經(jīng)過

8、軌道的最高點(diǎn)時(shí)，管道對小球作用力的大小和方向；例6、如圖5-3-2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(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)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(yùn)動(dòng)到斜面的頂端，動(dòng)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(gè)深為h的坑，如

9、圖7-7-4所示,則在整個(gè)過程中（ ）A.重力對物體做功為mgHB.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(gè)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(shí)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(jī)鋼索吊著m=1.0×103 kg的物體以a=2 m/s2的加速度豎直向上提升了5 m

10、，鋼索對物體的拉力做的功為多少？物體的動(dòng)能增加了多少？（g取10 m/s2）3.如圖529所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)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(gè)木塊靜止于光滑水平面上，現(xiàn)有一個(gè)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(shí)間內(nèi)木塊被帶動(dòng)前移了1 cm，則子彈損失的動(dòng)能、木塊獲得動(dòng)能以及子彈和木塊共同損失的動(dòng)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(dòng)，以地面為參考系，A和B都向前移動(dòng)一段距離，在此過程中()A外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量BB對A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)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(dòng)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(dòng)能的兩物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上