动能和动能定理

动能和动能定理
动能和动能定理

高中物理基础训练16 功和能 动能定理

基础训练16 功和能动能定理 (时间60分钟,赋分100分) 训练指要 本套试题训练和考查的重点是:理解功和能的概念,掌握动能定理,会熟练地运用动能定理解答有关问题.第14题、第15题为创新题.这类题综合比较强,能训练提高学生的综合分析能力. 一、选择题(每小题5分,共40分) 1.(2001年上海高考试题)跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是 A.空气阻力做正功 B.重力势能增加 C.动能增加 D.空气阻力做负功 2.一节车厢以速度v =2 m/s 从传送带前通过,传送带以Δm /Δt =2 t /s 的速度将矿砂竖直散落到车厢内,为了保持车厢匀速运动,设车厢所受阻力不变,对车厢的牵引力应增加 A.1×103N B.2×103N C.4×103N D.条件不足,无法判断 3.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止,v -t 图象如图1—16—1所示.设汽车的牵引力为F ,摩擦力为F f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则 图1—16—1 A.F ∶F f =1∶3 B.F ∶F f =4∶1 C.W 1∶W 2=1∶1 D.W 1∶W 2=1∶3 4.质量为m=2 kg 的物体,在水平面上以v 1=6 m/s 的速度匀速向西运动,若有一个F =8N 、方向向北的恒力作用于物体,在t =2 s 内物体的动能增加了 A.28 J B.64 J C.32 J D.36 J 5.质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为 A. 41 mgR B. 3 1 mgR C.2 1 mgR D.mgR

(word完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案

动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力。 例2 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g 取10m/s 2) 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv=0 B. Δv =12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的 拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大 拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 例7 如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持 v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件2-7-3 θ F O P Q l h H 2-7-2

高中物理动能与动能定理的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析

高中物理动能与动能定理的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,两物块A 、B 并排静置于高h=0.80m 的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60kg .一颗质量m=0.10kg 的子弹C 以v 0=100m/s 的水平速度从左面射入A ,子弹射穿A 后接着射入B 并留在B 中,此时A 、B 都没有离开桌面.已知物块A 的长度为0.27m ,A 离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m .设子弹在物块A 、B 中穿行时受到的阻力大小相等,g 取10m/s 2.(平抛过程中物块看成质点)求: (1)物块A 和物块B 离开桌面时速度的大小分别是多少; (2)子弹在物块B 中打入的深度; (3)若使子弹在物块B 中穿行时物块B 未离开桌面,则物块B 到桌边的最小初始距离. 【答案】(1)5m/s ;10m/s ;(2)2 3.510B m L -=?(3)22.510m -? 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:(1)子弹射穿物块A 后,A 以速度v A 沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运 动: 2 12 h gt = 解得:t=0.40s A 离开桌边的速度A s v t = ,解得:v A =5.0m/s 设子弹射入物块B 后,子弹与B 的共同速度为v B ,子弹与两物块作用过程系统动量守恒: 0()A B mv Mv M m v =++ B 离开桌边的速度v B =10m/s (2)设子弹离开A 时的速度为1v ,子弹与物块A 作用过程系统动量守恒: 012A mv mv Mv =+ v 1=40m/s 子弹在物块B 中穿行的过程中,由能量守恒 2221111()222 B A B fL Mv mv M m v = +-+① 子弹在物块A 中穿行的过程中,由能量守恒 222 01111()222 A A fL mv mv M M v =--+②

功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案

一、不定项选择题(每小题至少有一个选项) 1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是() A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零; B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零; C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化; D.物体的动能不变,所受合力一定为零。 2.下列说法正确的是() A.某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和; B.外力对物体做的总功等于物体动能的变化; C.在物体动能不变的过程中,动能定理不适用; D.动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。 3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定() A.水平拉力相等 B.两物块质量相等 C.两物块速度变化相等D.水平拉力对两物块做功相等 4.质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能() A.与它通过的位移s成正比 B.与它通过的位移s的平方成正比 C.与它运动的时间t成正比 D.与它运动的时间的平方成正比 5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为() /s D.s/4 A.s B.s/2 C.2 6.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为() A.s A∶s B=2∶1 B.s A∶s B=1∶2 C.s A∶s B=4∶1 D.s A∶s B=1∶4 7.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为() A.L B.2L C.4L D.0.5L 8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能() A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大D.三球一样大9.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等

动能和动能定理复习_专题训练

动能定理专题 题型1:弄清求变力做功的几种方法 等值法 1.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。

微元法(不推荐,但希望同学们知道这种方法) 2.如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为 ( ) A、 0J B、20πJ C 、10J D、20J. 平均力法 3.一辆汽车质量为105kg,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力。当车前进100m时,牵引力做的功是多少? 动能定理求变力做功法 4.如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为0.8m,BC是水平轨道,长 L=3m,BC处的摩擦系数为1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

机械能守恒定律求变力做功法 5.如图所示,质量m=2kg的物体,从光滑斜面的顶端A点以V0=5m/s的初速度滑下,在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零,已知从A到B的竖直高度h=5m,求弹簧的弹力对物体所做的功。 题型2:弄清滑轮系统拉力做功的计算方法 图8 F1 F2 6.如图所示,在倾角为30°的斜面上,一条轻绳的一端固定在斜面上,绳子跨过连在滑块上的定滑轮,绳子另一端受到一个方向总是竖直向上,大小恒为F=100N的拉力,使物块沿斜面向上滑行1m(滑轮右边的绳子始终与斜面平行)的过程中,拉力F做的功是( ) A.100J B.150J C.200J D.条件不足,无法确定 V0 S0 α P 图11 题型3:应用动能定理简解多过程题型。 7.如图11所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m的滑块,距挡板P 为S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块

专题复习二:功和能 动能定理 能量守恒定律(无答案)

高考二轮复习专题二:功和能 动能定理 能量守恒定律 【考情分析】 【考点预测】 功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点,也是高考考查的重点,常以选择题、计算题的形式出现,考题常与生产生活实际联系紧密,题目的综合性较强.预计在今年高考中,仍将对该部分知识进行考查,复习中要特别注意功和功率的计算,动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用. 考题1 对功和功率的计算的考查 例1 一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时起,第1 s 内受到2 N 的水平外力作用,第2 s 内受到同方向的1 N 的外力作用.下列判断正确的是 ( ) A .0~2 s 内外力的平均功率是94 W B .第2 s 内外力所做的功是5 4 J C .第2 s 末外力的瞬时功率最大 D .第1 s 内与第2 s 内质点动能增加量的比值是4 5 审题 ①分析质点运动情况,分别求第1 s 、第2 s 内的位移.②计算平均功率用公式P =W t ,计算瞬时功率用公式P =Fv . 解析 第1 s 内,质点的加速度为a 1=F 1m =2 m/s 2 ,位移x 1=12 a 1t 2=1 m,1 s 末的速度v 1=a 1t =2 m/s ,第1 s 内质点动能的增加量为ΔE k1=12mv 2 1-0=2 J. 第2 s 内,质点的加速度为a 2=F 2m =1 m/s 2 ,位移x 2=v 1t +12 a 2t 2=2.5 m,2 s 末的速度为v 2=v 1+a 2t =3 m/s , 第2 s 内质点动能的增加量为ΔE k2=12mv 22-12mv 21=2.5 J ;第1 s 内与第2 s 内质点动能的增加量的比值为ΔE k1 ΔE k2 = 4 5 ,D 选项正确.第2 s 末外力的瞬时功率P 2=F 2v 2=3 W ,第1 s 末外力的瞬时功率P 1=F 1v 1=4 W>P 2,C 选项错误.第1 s 内外力做的功W 1=F 1x 1=2 m ,第2 s 内外力做的功为W 2=F 2x 2=2.5 J ,B 选项错误.0~2 s 内外力的 平均功率为P =W 1+W 22t =9 4 W ,所以A 选项正确.答案 AD 易错辨析 1. 计算力所做的功时,一定要注意是恒力做功还是变力做功.若是恒力做功,可用公式W =Fl cos α进行计算.若 是变力做功,可用以下几种方法进行求解:(1)微元法:把物体的运动分成无数个小段,计算每一小段力F 的功.(2)将变力做功转化为恒力做功.(3)用动能定理或功能关系进行求解. 2. 对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率.P =W t 只能用来计算平均功率,P =Fv cos α中的v 是瞬时速度时,计算出的功率是瞬时功率;v 是平均速度时,计算出的功率是平均功率. 突破练习 1. 图中甲、乙是一质量m =6×103 kg 的公共汽车在t =0和t =4 s 末两个时刻的两张照片.当t =0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成是匀加速直线运动).图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图象,测得θ=30°.根据题中提供的信息,无法估算出的物理量是 ( ) A .汽车的长度 B .4 s 内汽车牵引力所做的功 C .4 s 末汽车的速度 D .4 s 末汽车合外力的瞬时功率 2. 一质量m =0.5 kg 的滑块以某一初速度冲上倾角θ=37°的足够长的斜面,利用传感器测出滑块冲上斜面

动能定理练习题

动能定理练习题 1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m 由A 到B : G 10J W mgh =-=- 克服重力做功1G G 10J W W ==克 (2) m 由A 到B ,根据动能定理2: 21 02J 2W mv ∑=-= (3) m 由A 到B :G F W W W ∑=+ F 12J W ∴= 2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出. (1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v . (2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W . 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理:22 01122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3: 22 t 0 1122 mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴= 3a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,在水平面上运动60m 后停下. 求运动员对球做的功? 3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解: (3a)球由O 到A ,根据动能定理4: 2 01050J 2 W mv =-= (3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5: 2211 022 W mv mv =-= 1 不能写成:G 10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下,G W 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中 重力所做的功为负. 2 也可以简写成:“ m :A B →:k W E ∑=?Q ”,其中k W E ∑=?表示动能定理. 3 此处写W -的原因是题目已明确说明W 是克服空气阻力所做的功. 4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功. 5 结果为 0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等.

高中物理动能定理典型练习题含答案.doc

动能定理典型练习题 典型例题讲解 1.下列说法正确的是( ) A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化 B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大 C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快 D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大 【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起.例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必然的联系. 【答案】D 2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力 的多少倍? 【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速 度为v ,根据动能定理有 02 12 -= mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有 22 1 0mv Fh mgh -=- ② 由①②两式解得 h h H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有 000)(=-=-+Fh h H mg 解得h h H mg F += 3.如图5-3-5所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑高度为5m ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2) 【解析】设物体克服摩擦力 图5-3-5 H h 图5-3-4

图5-3-6 图5-3-7 所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得 22 1mv W mgh = - J mv mgh W 32612 1 51012122=??-??=-= 即物体克服阻力所做的功为32J. 课后创新演练 1.一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间内水平力所做的功为( A ) A .0 B .8J C .16J D .32J 2.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( C ) A .1:3 B .3:1 C .1:9 D .9:1 3.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( A ) A .4L B .L )12(- C .2L D .2 L 4.如图5-3-6所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD ) A .fL =21Mv 2 B .f s =2 1mv 2 C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2 D .f (L +s )=21mv 02-2 1mv 2 5.如图5-3-7所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的 边缘开始向右行 至绳和水平方向 成30°角处,在此 过程中人所做的功 为( D ) A .mv 02/2 B .mv 02

物理高考二轮复习专题16:功 功率与动能定理

物理高考二轮复习专题16:功功率与动能定理 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共6题;共12分) 1. (2分) (2017高一下·黄陵期末) 一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球,使球以20m/s的速度飞出.假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止.那么人对球所做的功为() A . 5J B . 20J C . 50J D . 400J 2. (2分) (2019高一下·兰州月考) 如图,用F=20N的拉力将重物G由静止开始以0.2m/s2的加速度上升,则5s末时F的功率是() A . 10W B . 20W C . 30W D . 40W 3. (2分) (2017高一上·蚌埠期中) 一个物体以初速度1m/s做匀加速直线运动,经过一段时间后速度增大为7m/s,则() A . 该加速过程中物体平均速度为5m/s B . 物体在该运动过程位移中点瞬时速度为4m/s

C . 将该过程分为两段相等时间,则物体先后两段相等时间内的位移之比是5:11 D . 将该过程分为两段相等位移,则物体先后两段位移所用时间之比是1:(﹣1) 4. (2分) (2017高二上·江西开学考) 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2 ,弹簧劲度系数为k.C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v.则此时() A . 拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ B . 物块B满足m2gsinθ=kd C . 物块A的加速度为 D . 弹簧弹性势能的增加量为Fd﹣ m1v2 5. (2分)下列关于匀速圆周运动的描述,正确的是() A . 是匀速运动 B . 是匀变速运动 C . 是加速度变化的曲线运动 D . 合力不一定时刻指向圆心 6. (2分) (2019高三上·慈溪期末) 高中体育课上身高1米7的小明同学参加俯卧撑体能测试,在60s内完成35次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于()

功、功率与动能定理(解析版)

构建知识网络: 考情分析: 功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点,也是高考考查的重点,常以选择题、计算题的形式出现,考查常与生产生活实际联系紧密,题目的综合性较强。复习中要特别注意功和功率的计算,动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用 重点知识梳理: 一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向上发生的位移. 2.功的物理意义 功是能量转化的量度. 3.公式 W =Fl cos_α (1)α是力与位移方向之间的夹角,l 为物体对地的位移. (2)该公式只适用于恒力做功. 4.功的正负 (1)当0≤α<π 2 时,W >0,力对物体做正功. (2)当π 2<α≤π时,W <0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功. (3)当α=π 2时,W =0,力对物体不做功. 通晓两类力做功特点 (1)重力、弹簧弹力和电场力都属于“保守力”,做功均与路径无关,仅由作用对象的初、末位置(即位移)决定。

(2)摩擦力属于“耗散力”,做功与路径有关。 二、功率 1.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 2.公式: (1)P =W t ,P 为时间t 内的物体做功的快慢. (2)P =Fv ①v 为平均速度,则P 为平均功率. ②v 为瞬时速度,则P 为瞬时功率. 3.对公式P =Fv 的几点认识: (1)公式P =Fv 适用于力F 的方向与速度v 的方向在一条直线上的情况. (2)功率是标量,只有大小,没有方向;只有正值,没有负值. (3)当力F 和速度v 不在同一直线上时,可以将力F 分解或者将速度v 分解. 4.额定功率:机械正常工作时的最大功率. 5.实际功率:机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率. 三、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能. 2.公式:E k =1 2 mv 2. 3.物理意义:动能是状态量,是标量(选填“矢量”或“标量”),只有正值,动能与速度方向无关. 4.单位:焦耳,1J =1N·m =1kg·m 2/s 2. 5.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性. 6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12mv 22-1 2mv 12. 四、动能定理 1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.表达式:(1)W =ΔE k . (2)W =E k2-E k1. (3)W =12mv 22-1 2mv 12. 3.物理意义:合外力做的功是物体动能变化的量度. 4.适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.

动能和动能定理(说课稿)

《动能和动能定理》说课稿 ?教学目标说明 1、知道动能的符号,单位,表达式,能用表达式计算动能。 2、能从牛顿第二定律及运动学公式得出动能定理,理解动能定理的物理意义。 3、领会其优越性,理解做功的过程就是能量转化的过程,会简单应用动能定理。 4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力做功问题。二?学情分析 (1 )学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。 (2 )学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。 (3 )学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。三?新课引入1、两种引入方案(针对基础不同的学生) 引入本节课,利用学生已经积累的知识和经验可在总结实验探索结果的基础上,针对基 础不同的同学采用不同的引入方法,进行动能定理的论证。 简单指出,理论推导与实验探究都是认识物理规律的一般方法,牛二定律:力使物体产生加速度,使物体速度发生改变,因此我们可以用牛二定律及运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。 对于基础较好的学生,我们可以直接提出问题:能否从理论上研究做功与物体速度变化之间的关系呢?一一引导学生讨论,明确牛二“力一一加速度一一速度”变化。因此可以用牛二定律及运动学公式研究做功与物体速度变化间的关系。 2、教材关于动能表达式的给出 不是简单的直接给出动能的表达式,而是由理论推导之后,进一步推理分析后再定义物 体动能的。这种处理方式与前面的重力势能、弹性势能的得出是一脉相承的,在这里学生接 受起来不会有太大的障碍。 总结:这样引入的好处是:从牛二定律及运动学公式推导动能定理的过程中蕴涵着丰 富而深刻的物理内容,能帮助学生很好的理解牛二定律与动能定理的联系、区别,准确把握 动能定理的内容以及如何灵活应用。 四.教材、教法分析 1、动能定理的推导(两种方案根据学生基础选择) (1)给出情景:恒力F、L、m、v-i、v2。 (2)提出问题:F做功与速度变化间有什么关系呢? (3)学生推理:得出动能定理。 (4)揭示意义:我们已经知道功与能量变化是紧密联系的,重力做功与物体重力势 能变化有一定联系,弹力做功与弹性势能变化有一定联系。因此( 3)中是力F 1 2 做功与一mv2变化关系,换言之就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式。 2 1 1 (5)定义动能:由于W等于一mv2的变化量,可见一mv2是个有特殊意义的物理量, 2 2 我们将它定义为动能。

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.为了备战2022年北京冬奥会,一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练,运动员及装备的总质量m=70 kg.滑道与水平地面平滑连接,如图所示.他从滑道上由静止开始匀加速下滑,经过t=5s到达坡底,滑下的路程 x=50 m.滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止.运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2,求: (1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a; (2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f; (3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功W f. 【答案】(1)4m/s2(2)f = 70N (3)1.75×104J 【解析】 【分析】 (1)运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动,已知时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度. (2)对运动员进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小.(3)对全过程,根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功. 【详解】 (1)根据匀变速直线运动规律得:x=1 at2 2 解得:a=4m/s2 (2)运动员受力如图,根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma 解得:f=70N (3)全程应用动能定理,得:mgxsinθ-W f =0 解得:W f =1.75×104J 【点睛】 解决本题的关键要掌握两种求功的方法,对于恒力可运用功的计算公式求.对于变力可根据动能定理求功. 2.如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上.质量 的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之后由静止释放,离开弹簧后从C点水平1 m kg

高中物理功与动能定理

功功率与动能定理 一、功 要点:条件、;公式: 1.功的正负的判断:;; 例1如图1所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是() A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功 对应练习: 1.如图,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是( ) A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B.轮胎受到的重力做了正功 C.轮胎受到的拉力不做功 D.轮胎受到地面的支持力做了正功 2.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体 与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度 a沿水平方向向左做匀加速运动,位移为S,运动中物体m 与斜面体相对静止.则支持力做功为,斜面对 物体做的功为. 3.如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止.在这一过程中,物块的重力势能增加了2J.用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的静摩擦力.在这一过程中,以下判断正确的是()A. FN和Ff对物块都不做功 B.FN对物块做功为2J,Ff对物块不做功 C.FN对物块不做功,Ff对物块做功为2J D.FN和Ff对物块所做的总功为4J 2.功的计算: 恒力做功: 多个力总功: 滑动摩擦力的功: 变力做功:; 例2一人在A点拉着绳通过一定滑轮,吊起质量m=50kg的物体,如图所示,开始绳与水平方向夹角为60°,当人匀速提起重物,由A点沿水平方向运动距离s=2m到达B点,此时绳与水平方向成30°角,求人对绳的拉力做的功? 例3如图所示,一质量m=2.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端在拉力作用下沿圆弧运动到B端.拉力F大小不变始终为15 N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.物体与圆弧面的动摩擦因数为0.2.圆弧所对应的圆心角为60°,BO边为竖直方向.求这一过程中:

动能定理计算

动能定理计算 1.如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB 、水平轨道BC 和半圆形轨道CD 连接而成的光滑轨道,AB 与BC 的连接处是半径很小的圆弧,BC 与CD 相 切,圆形轨道CD 的半径为R 。质量为m 的小物块从倾斜轨 道上距水平面高为h =2.5R 处由静止开始下滑。求: (1)小物块通过B 点时速度v B 的大小; (2)小物块通过圆形轨道最低点C 时圆形轨道对物块的支 持力F 的大小; (3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D 。 2.如图所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道放在水平面上, 一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口 飞出时,轨道的压力恰好为零, (1)则小球落地点C 距A 处多远? (2)小球冲上轨道前的速度是多大? 3.如图所示,质量kg 60=m 的高山滑雪运动员,从A 点由静止开始沿滑道自由滑下,到B 点时沿与水平方向成?30角斜向上飞出,最后落在斜坡上的C 点。 已知AB 两点间的高度差为m 25=AB h ,B 、C 两点间的高度差 为m 60=BC h ,运动员从B 点飞出时的速度为20m/s (g 取10m/s 2) 求(1)运动员从A 到B 克服摩擦阻力做的功;(2)运动员落到C 点时的速度大小。 4.如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F 随时间t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g= 10m/s 2,根据F-t 图象分析求解: (1)运动员的质量;(2)运动员在运动过程中的最大加速度; (3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。 甲 0 t/s 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0 6.6 6.8 8.4 9.4 11 12 乙

2020届高考物理专题复习检测专题二:功 功率 动能定理(含解析)

专题二能量和动量 第1讲功功率动能定理 (建议用时:40分钟满分:100分) 一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求) 1.如图所示,在天花板上的O点系一根细绳,细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置,由静止释放小球,小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中,下面说法正确的是( C ) A.小球的向心力大小不变 B.细绳对小球的拉力对小球做正功 C.细绳的拉力对小球做功的功率为零 D.重力对小球做功的功率先变小后变大 解析:小球从A点运动到B点过程中,速度逐渐增大,由向心力F=m可知,向心力增大,故A错误;细绳对小球的拉力指向圆心,小球做圆周运动,故绳的拉力对小球不做功,功率也为零,故B错误,C正确;在开始的瞬间重力对小球做功功率为零,到达B点的瞬间重力的功率也为零,即先增大后减小,故D错误.

2.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( D ) A.重力的平均功率相同 B.到达底端时重力的瞬时功率P A=P B C.到达底端时两物体的速度相同 D.重力对两物体做的功相同 解析:两物体质量m相同,初、末位置的高度差h相同,重力做的功相同,但由于运动时间的不同,所以重力的平均功率不同,故A错误,D正确;根据动能定理得,下降的高度相同,根据mgh=mv2可得v=,到达同一水平面的速度大小相等,但是速度方向不同,即速度不同,故C 错误;由于竖直分速度不同,根据P=mgv y可知重力做功的瞬时功率不等,故B错误. 3.目前,我国高铁技术已处于世界领先水平.某“和谐号”动车组由8节车厢连接而成,每节车厢质量均为5.0×104 kg,其中第一节和第五节为动力车厢,正常行驶时每节动力车厢发动机的额定功率为2.0×107 W.某次该动车组在平直的轨道上由静止以恒定加速度启动,t1时刻发动机达到额定功率,此后以额定功率行驶,t2时刻动车组达到最大速度,整个过程的v-t图象如图,假设每节车厢受到的阻力恒定,g=10 m/s2,下列说法正确的是( C )

动能和动能定理教学设计

《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学 樊首望 2010年5月

《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学樊首望 一、设计理念: 本教学设计以新课程的三维目标为依据,重视学生的学习过程,体现“以学生为主体,以教师为主导”的新型师生关系,强化情感、态度与价值观的教育,发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围,鼓励学生合作探究,为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会,也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二,其一,密切联系实际,从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究;其二,教师精心设计引导,学生自然的自主探索,推理,师生互动贯穿整个教学过程。 二、教材分析: 1.内容: 《动能和动能定理》是高中物理(新人教版)必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习,学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么,物体的动能跟哪些因素有关?引起动能变化的原因是什么?就是本节要研究的内容。 2.作用: 本节内容是上一节内容的一个延伸,也是下一节推导机械能守恒定律的依据,具有承前启后作用。通过本节内容的学习,既深化了对功的概念的理解,使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一,它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功,应用十分广泛,所以必须使学生真正的掌握好它。 三、学情分析: 学生在初中阶段已学习过动能的概念,并知道运动物体的速度越大质量越大,动能就越大。而且通过前面的学习,学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”,知道能量的转化可以通过力做功来实现,这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高,主动性不强,注意力也不够集中,再加上他们数学基础较差,逻辑思维能力和运算能力较弱,所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。 四、三维目标:

高考物理动能定理的综合应用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理动能定理的综合应用及其解题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB 底端与半径R=0.4 m 的光滑半圆轨道BC 平滑相连,O 点为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直方向,A 、C 两点等高.质量m=1 kg 的滑块从A 点由静止开始下滑,恰能滑到与O 点等高的D 点,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)要使滑块能到达C 点,求滑块从A 点沿斜面滑下时初速度v 0的最小值; (3)若滑块离开C 点的速度为4 m/s ,求滑块从C 点飞出至落到斜面上所经历的时间. 【答案】(1)0.375(2)3/m s (3)0.2s 【解析】 试题分析:⑴滑块在整个运动过程中,受重力mg 、接触面的弹力N 和斜面的摩擦力f 作用,弹力始终不做功,因此在滑块由A 运动至D 的过程中,根据动能定理有:mgR - μmgcos37° 2sin 37R ? =0-0 解得:μ=0.375 ⑵滑块要能通过最高点C ,则在C 点所受圆轨道的弹力N 需满足:N≥0 ① 在C 点时,根据牛顿第二定律有:mg +N =2C v m R ② 在滑块由A 运动至C 的过程中,根据动能定理有:-μmgcos37° 2sin 37R ?=2 12 C mv - 2 012 mv ③ 由①②③式联立解得滑块从A 点沿斜面滑下时的初速度v 0需满足:v 03gR =23 即v 0的最小值为:v 0min =3 ⑶滑块从C 点离开后将做平抛运动,根据平抛运动规律可知,在水平方向上的位移为:x =vt ④ 在竖直方向的位移为:y = 2 12 gt ⑤ 根据图中几何关系有:tan37°= 2R y x -⑥ 由④⑤⑥式联立解得:t =0.2s 考点:本题主要考查了牛顿第二定律、平抛运动规律、动能定理的应用问题,属于中档题.

动能定理习题(附答案)

A 1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m 由A 到B : G 10J W mgh =-=- 克服重力做功1G G 10J W W ==克 (2) m 由A 到B ,根据动能定理2: 21 02J 2W mv ∑=-= (3) m 由A 到B :G F W W W ∑=+ F 12J W ∴= 2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出. (1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v . (2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W . 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理:2201122 mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3: 22 t 0 1122mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴= 3a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出, 在水平面上运动60m 后停下. 求运动员对球做的功? 3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解: (3a)球由O 到A ,根据动能定理4 : 2 01050J 2 W mv =-= (3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5: 2211 022 W mv mv =-= 1 不能写成:G 10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下,G W 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重 力所做的功为负. 2 也可以简写成:“m :A B →: k W E ∑=?”,其中k W E ∑=?表示动能定理. 3 此处写W -的原因是题目已明确说明W 是克服空气阻力所做的功. 4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功. 5 结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等. v m v 'O A → A B →

功和功率,动能定理

第一部分功和功率 知识要点梳理 知识点一——功和功的计算 ▲知识梳理 1.功的定义 一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功。 2.做功的两个必要因素 力和物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。 如图甲所示,举重运动员举着杠铃不动时,杠铃没有发生位 移,举杠铃的力对杠铃没有做功。如图乙所示,足球在水平地 面上滚动时,重力对球做的功为零。 3.功的物理意义:功是能量变化的量度 能量的转化跟做功密切相关,做功的过程就是能量转化的过 程,做了多少功就有多少能量发生了转化,功是能量转化的量度。 4.公式 (1)当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W = Fl。 (2)当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度时,力F物体所做的功为.即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。 5.功是标量,但有正负 功的单位由力的单位和位移的单位决定。在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。 一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(取绝对值)。这两种说法在意义上是相同的。例如竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J 的功,可以说成球克服重力做了6J的功。 由,可以看出: ①当=0时,,即,力对物体做正功; ②当时,,力对物体做正功。 ①②两种情况都是外界对物体做功。 ③当时,力与位移垂直,,即力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换; ④当时,,力对物体做负功; ⑤当时,,此时,即力的方向与物体运动位移的方向完全相反,是物体运动的阻力。 ④⑤两种情况都是物体对外界做功。 6.合力的功 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。 求合力的功可以先求各个力所做的功,再求这些力所做功的代数和;也可先求合外力,再求合外力的功;也可用动能定理求解。 ▲疑难导析 一、功的正负的理解和判断 1.功的正负的理解 功是一个标量,只有大小没有方向。功的正负不代表方向,也不表示大小,只说明是动力做功还是阻力做功,或导致相应的能量增加或减少。 2.常用的判断力是否做功及做功正负的方法 (1)根据力和位移方向的夹角判断: ①当时,,力对物体做正功; ②当时,,力对物体做负功,也称物体克服这个力做了功; ③当时,,力对物体不做功。 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功。 ①时,力F对物体不做功。例如,向心力对物体不做功;作用在运动电荷上的洛伦兹力对电荷不做功; ②当时,力F对物体做正功; ③当时,力F对物体做负功,即物体克服力F做功。 (3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量转移或转化进行判断。若有能量的变化,或系统各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功。 二、功的计算方法 1.功的公式:,是力的作用点沿力的方向上的位移,公式主要用于求恒力做功和F随l做线性变化的变力做功(此时F取平均值)。

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