高頻考點解密物理-能量和動量考點動能定理

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精一、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=mveq\o\al(2,2）–mveq\o\al(2,1)=Ek2–Ek1。3．物理意義:合外力的功是物體動能變化的量度.4．適用條件（1）動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動;（2）既適用于恒力做功,也適用于變力做功；（3）力可以是各種性質(zhì)的力,既可以同時作用，也可以分階段作用.二、應(yīng)用動能定理解決多過程問題的解題步驟（2014·上海卷)如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細直桿連接而成，兩軌道長度相等。用相同的水平恒力將穿在軌道最低點的B靜止小球，分別沿Ⅰ和Ⅱ推至最高點A,所需時間分別為t1、t2；動能增量分別為?Ek1、?Ek2.假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點前后速度的大小不變，且球與Ⅰ、Ⅱ軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則A．〉；t1〉t2B．=；t1〉t2C．〉；t1<t2D．=；t1<t2【參考答案】B【試題解析】運動過程包括兩個階段，均為勻加速直線運動。第一個過程和第二個過程運動的位移相等，所以恒力做功相等為，高度相等重力做功相等為，設(shè)斜面傾角為，斜面長度為，則摩擦力做功為，而即斜面對應(yīng)的水平位移,兩個過程的水平位移相等,而也相等，所以摩擦力做功相等,整理可得合外力做功相等，根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量,所以動能變化量相等即，選項AC錯誤；前一個過程加速度先小后大，后一個過程加速度先大后小,做速度時間圖象如下，既要末速度相同，又要位移相同,即末速度相同，與時間軸圍成的面積相等,根據(jù)圖象可判斷，故選項B正確?！痉椒记伞啃∏蜓貎刹煌劬€運動,前后的加速度不同，而要使得末速度相同，運動的位移也相同，可根據(jù)v–t圖象分析,圖象與坐標(biāo)軸所圍面積相等，這樣更加直觀、簡單。1．一質(zhì)量為0。2kg的小木球以6m/s的初速度豎直落入水中,在水中下沉0.5m后,速度變成2m/s，g=10m/s2,則該過程中A．小木球合力做功為3.2JB．小木球重力做功為1JC．小木球所受浮力和阻力做功為–3。2JD．小木球動能減少1。6J2．如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平.一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道.質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功.則A．，質(zhì)點恰好可以到達Q點B．，質(zhì)點不能到達Q點C．，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離D．，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離3．圖中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面,CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可以略去不計。一質(zhì)量為m的小滑塊在A點從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點，A點和D點的位置如圖所示，現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點推回到A點，設(shè)滑塊與軌道間的動摩擦系數(shù)為μ，則推力對滑塊做的功等于A．mghB．mgh+μmghcotθ+μmgsC．μmg(s+h/sinθ)D．4mgh4．如圖所示,長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板,小物塊滑到底端的速度為v，則在整個過程中A．木板對物塊做功為B．摩擦力對小物塊做功為mgLsinαC．支持力對小物塊做功為0D．滑動摩擦力對小物塊做功為5．如圖，用與水平方向成θ角的恒力F，將質(zhì)量為m的物體由靜止開始從A點拉到B點，若物體和地面間的動摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為x。求:（1)從A到B的過程中力F做的功W；(2）物體到達B點時的動能Ek。6．如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一個滑槽軌道，其左半部是傾角為θ=37°，長為l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圓槽QSR，RQ是其豎直直徑.兩部分滑槽在Q處平滑連接,R、P兩點等高.質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊（可看作質(zhì)點)與斜槽間的動摩擦因數(shù)為μ=0.375。將小滑塊從斜槽軌道的最高點P釋放，使其開始沿斜槽下滑，滑塊通過Q點時沒有機械能損失。（取g=10m/s2,sin37°=0.60，cos37°=0.80。)求：（1）小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf；（2)為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達最高點R，從P點釋放時小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大??；（3)現(xiàn)將半圓槽上半部圓心角為α=60°的RS部分去掉，用上一問得到的初速度v0將小滑塊從P點釋放，它從S點脫離半圓槽后繼續(xù)上升的最大高度h。

1．B【解析】小木球合力做功等于動能減小量，即，選項AD錯誤；小木球重力做功為WG=Gh=1J，選項B正確；小木球所受浮力、阻力和重力做功之和為–3.2J，選項C錯誤;故選B.【名師點睛】此題關(guān)鍵是知道合外力的功等于動能的變化量；重力做功等于重力勢能的變化量;除重力以外的其他力做功等于機械能的變化量。2．C【解析】在N點，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得，對質(zhì)點從下落到N點的過程運用動能定理得,mg·2R?W=mvN2?0，解得W=mgR。由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力,則在NQ段克服摩擦力做的功小于PN段克服摩擦力做的功,對NQ段運用動能定理得，?mgR?W′=mvQ2?mvN2,因為W′〈mgR，可知vQ>0，所以質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離。故C正確，ABD錯誤.【名師點睛】本題考查了動能定理和牛頓第二定律的綜合運用,知道在最低點,靠重力和支持力的合力提供向心力,通過牛頓第二定律求出N點的速度是關(guān)鍵。注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功。3．B【解析】緩慢推動,可認為速度為零，即根據(jù)動能定理可得，解得,在下落過程中，根據(jù)動能定理可得，即,所以,B正確?！久麕燑c睛】本題的重點是抓住來回兩個過程摩擦力做功相等，理解“緩緩?fù)啤钡囊饬x，對“來"和“回”兩個過程應(yīng)用動能定理即可求解。4．AD【解析】設(shè)在整個過程中，木板對物塊做功為W，整個過程中重力做功為零,則根據(jù)動能定理得:，故A正確；在木板從水平位置開始轉(zhuǎn)動到與水平面的夾角為α的過程中，摩擦力不做功，物塊沿木板下滑過程中,摩擦力對物塊做功。由于摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，即，則摩擦力對物塊做功,故B錯誤；在木板從水平位置開始轉(zhuǎn)動到與水平面的夾角為的過程中，支持力對物塊做功,設(shè)為，根據(jù)動能定理得：，得，故C錯誤；在物塊下滑的過程中，根據(jù)動能定理得：，得，故D正確.【名師點睛】本題運用動能定理求解力做功，首先要選擇研究的過程，本題中有兩個過程，第一個過程中摩擦力不做功，支持力做功，第二過程中，支持力不做功，摩擦力做功。5．（1)(2）【解析】（1）由功的公式可求得：(2）物體受到的摩擦力對物體從A點到B點的過程應(yīng)用動能定理即物體到達B點時的動能6．(1）0。6J(2）3m/s（3）0.225m【解析】（1）克服摩擦力做的功為Wf=μmgcosθ·l=0。6J（2)從P到R全過程對滑塊用動能定理得：–Wf=mvR2–mv02在R點重力充當(dāng)向心力半徑r=lsinθ=0.3m解得v0=3