2025屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)動能定理及應(yīng)用

2025屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)

動能定理及應(yīng)用一.動能

1.定義:物體由于運動而具有的能叫動能，符號:Ek3.單位：焦耳,1J＝1N·m＝1kg·m2/s24.矢標(biāo)性：動能是標(biāo)量、狀態(tài)量，只有正值2.表達(dá)式:5.動能變化量：v為瞬時速度mmFFv1v2題1:在粗糙水平面上，物體受恒力F，向前運動距離L后，速度由v1變?yōu)関2，求該過程動能變化量？合力對物體做功？它們有何關(guān)系？已知摩擦力大小為f.v發(fā)生改變，動能一定變嗎？動能改變，v一定變嗎？二.動能定理1.內(nèi)容:力(合力)在一個過程中對物體做的(總)功,等于該過程物體動能的變化2.表達(dá)式:3.適用范圍:適用于任何情況4.對動能定理的理解(3)標(biāo)量性:動能定理是一個標(biāo)量式，不存在方向的選取問題(2)數(shù)量關(guān)系:合力做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系，但并不是說動能的變化就是合力做的功。(1)因果關(guān)系:合力做功是引起物體動能變化的原因。(速度都是相對于同一參考系而言的一般以地面為參考系)1.同一物體分別從高度相同，傾角不同的光滑斜面的頂端滑到底端時，相同的物理量是（）A.動能B.速度C.速率D.重力所做的功ACD2.有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖3所示.如果由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是A．木塊所受的合力為零B．因木塊所受的力對其都不做功，所以合力做的功為零C．重力和摩擦力的合力做的功為零D．重力和摩擦力的合力為零C3.質(zhì)量為200g的皮球靜止在水平地面上，小明將球水平踢出，平均作用力的大小為40N，球離開腳時的速度為6m/s，皮球在水平地面上運動了25m停了下來，對上述過程描述正確的是()A.小明對足球做功為1000J B.小明對足球做功為3.6JC.皮球克服阻力做功為1000J D.阻力對足球做功為3.6JB動能定理解題步驟1.明確研究對象,明確起、始位置及其初、末動能2.對研究過程受力分析:幾個力,恒力？變力？，判斷正、負(fù)功3.分階段或全過程列動能定理求解三.動能定理的應(yīng)用——解題（當(dāng)物體的運動包含多個不同過程時，可分段應(yīng)用動能定理求解；也可以全過程應(yīng)用動能定理。）1.如圖3所示，粗糙水平地面AB與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量m＝1kg的小物塊在9N的水平恒力F的作用下，從A點由靜止開始做勻加速直線運動。已知xAB＝5m，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，當(dāng)小物塊運動到B點時撤去力F,取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)小物塊到達(dá)B點時速度的大?。?2)小物塊運動到D點時，軌道對小物塊作用力的大小。若F大小可變，則要讓小物塊恰好能到達(dá)D點，此時F為多大？四.動能定理與圖象結(jié)合的問題1.圖象所圍“面積”或“斜率”的含義關(guān)鍵:先看圖像定種類盡量根據(jù)圖像的坐標(biāo)特點，找出函數(shù)關(guān)系式1.某滑雪賽道如圖5所示，滑雪運動員從靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳。將運動員視為質(zhì)點，不計摩擦力及空氣阻力，此過程中，運動員的動能Ek與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是()A2.用傳感器研究質(zhì)量為2kg的物體由靜止開始做直線運動的規(guī)律時，在計算機上得到0～6s內(nèi)物體的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A.0～6s內(nèi)物體先向正方向運動，后向負(fù)方向運動B.0～6s內(nèi)物體在4s時的速度最大C.物體在2～4s內(nèi)速度不變D.0～4s內(nèi)合力對物體做的功等于0～6s內(nèi)合力做的功答案D3.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以內(nèi)時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。該物體的質(zhì)量為(

)A.2kg B.1.5kgC.1kg D.0.5kgC4.如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長為4m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化?；瑝K與OA間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10m/s2，試求：(1)滑塊運動到A處的速度大??；(2)不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長度是多少？動能定理解決多過程問題，思路：(2)全過程列式時，涉及重力、彈簧彈力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時，要注意它們的特點．(1)重力、彈簧彈力做功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)．(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的數(shù)值等于力的大小與路程的乘積．(1)可分段或全程應(yīng)用動能定理求解.5.如圖1甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖乙所示的模型．傾角為45°的直軌道AB、半徑R＝10m的光滑豎直圓軌道和傾角為37°的直軌道EF，分別通過水平光滑銜接軌道BC、C′E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離l＝40m．現(xiàn)有質(zhì)量m＝500kg的過山車，從高h(yuǎn)＝40m處的A點由靜止下滑，經(jīng)BCDC′EF最終停在G點．過山車與軌道AB、EF間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，與減速直軌道FG間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.75.過山車可視為質(zhì)點，運動中不脫離軌道，g取10m/s2.求：(1)過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大小；(2)過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力大?。?3)減速直軌道FG的長度x.(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)6.如圖2甲所示，一傾角為37°，長L＝3.75m的斜面AB上端和一個豎直圓弧形光滑軌道BC相連，斜面與圓軌道相切于B處，C為圓弧軌道的最高點．t＝0時刻有一質(zhì)量m＝1kg的物塊沿斜面上滑，其在斜面上運動的v－t圖象如圖乙所示．已知圓軌道的半徑R＝0.5m．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)物塊到達(dá)C點時對軌道的壓力的大小FN；(3)試通過計算分析是否可能存在物塊以一定的初速度從A點滑上軌道，通過C點后恰好能落在A點．如果能，請計算出物塊從A點滑出的初速度大??；如果不能請說明理由．0.54N7.如圖所示，豎直面內(nèi)有一粗糙斜面AB，BCD部分是一個光滑的圓弧面，C為圓弧的最低點，AB正好是圓弧在B點的切線，圓心O與A、D點在同一高度，θ＝37°，圓弧面的半徑R＝3.6m，一滑塊質(zhì)量m＝5kg，與AB斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.45，將滑塊從A點由靜止釋放(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)．求在此后的運動過程中：(1)滑塊在AB段上運動的總路程；(2)在滑塊運動過程中，C點受到的壓力的最大值和最小值．

(1)8m(2)102N70N8.如圖所示，ABCD為一豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水平，A點比BC高出H＝10m，BC長為l＝1m，AB和CD軌道光滑．一質(zhì)量為m＝1kg的物體，從A點以v1＝4m/s的速度開始運動，經(jīng)過BC后滑到高出C點h＝10.3m的D點時速度為零，求：(取g＝10m/s2)(1)物體與BC軌道間的動摩擦因數(shù)；(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度大??；(3)物體最后停止的位置(距B點)．(1)0.5(2)13.3m/s(3)0.4m9.與光滑斜坡aa′、bb′分別相切，相切處a、b位于同一水平面內(nèi)，距水平地面高度為h.一質(zhì)量為m的小物塊從斜坡aa′上距水平面ab的高度為2h處沿斜坡自由滑下，并自a處進入槽內(nèi)，到達(dá)b處后沿斜坡bb′向上滑行，到達(dá)的最高處距水平面ab的高度為h，若槽內(nèi)的動摩擦因數(shù)處處相同，不考慮空氣阻力，且重力加速度為g，則()A．小物塊第一次從a處運動到b處的過程中克服摩擦力做功mghB．小物塊第一次經(jīng)過B點時的動能等于2.5mghC．小物塊第二次運動到a處時速度為零D．經(jīng)過足夠長的時間后，小物塊最終一定停在B處A10.在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之