下载文档原格式
《动能的改变》每课一练一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题至少一个选项正确）1.关于动能,下列说法正确的是( )①公式E k= 1/2 mv2中的速度v通常是物体相对于地面的速度②动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关③物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等但方向不同④物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动,其动能不同A.①②B.②③C.③④D.①④【解析】选A.动能是标量,与速度的大小有关,而与速度的方向无关,公式中的速度通常是相对于地面的速度.A项正确.3.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）A.合外力做功50 JB.阻力做功500 JC.重力做功500 JD.支持力做功50 J4.某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度关系”，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有（）A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度【解析】选C、D.物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点瞬时速度，故C、D对，A、B错.5.如图2所示,质量m=1 kg、长L=0.8 m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.现用F=5 N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为(g 取10 m/s2)（）A.1 JB.1.6 JC.2 JD.4 J【解析】选B.力F做功最少时,薄板刚好一半被推出桌面.根据动能定理,有WF-μmg·=0,解得W F=1.6 J.二、非选择题（本题共3小题，共30分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）6.（2009·宁夏高考）（10分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图3.比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10 m/s2）7.（思维拓展题）(10分)若雨滴从空中同一高度处竖直下落,它们所受阻力与速度的平方成正比,雨滴接近地面时,已做匀速直线运动.现有质量分别为2 g和3 g的两雨滴,落地时,两者动能之比为多少?［探究·创新］8.(10分)运动会跳远场地总是有一个松软的沙坑，是为了防止运动员落地时受伤设置的，有一位同学想出了一个测量物体陷入沙子时受到阻力大小的办法.让铅球从沙子上面一定高度处静止下落，进入沙子后停止，测出释放点到沙子表面的高度H（如图4），球陷入深度h及铅球的重力mg，便可知道阻力的大小.试用学过的知识探究这种想法的可行性.9. .一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6 m,如果以v2=8 m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为多少？。
第2课时动能的改变1．动能是物体因运动而具有的能，公式E k＝12m v2。
2．动能是标量，单位与功的单位相同，在国际单位制中都是J。
3．动能的改变量等于末动能减去初动能，即ΔE k＝E k2－E k1。
4．动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的改变量，公式W合＝E k2－E k1。
合外力做正功，动能增加；合外力做负功，动能减少。
一、动能 1．定义物体由于运动而具有的能叫动能。
2．影响动能大小的因素(1)动能的大小与运动物体的速度有关，同一物体，速度越大，动能越大。
(2)动能的大小与运动物体的质量有关，同样速度，质量越大，动能越大。
3．表达式：E k ＝12mv 2。
4．单位：焦耳，符号为：J 。
5．标量只有大小、没有方向，动能的大小与速度方向无关。
二、动能定理 1．动能定理的推导 (1)建立情景：如图2115所示，质量为m 的物体，仅在恒力F 作用下，经位移s 后，速度由v 1增加到v 2。
图2115(2)推导依据：外力做的总功：W ＝Fs 。
① 由牛顿第二定律：F ＝ma 。
由运动学公式s ＝v 22－v 122a。
(3)结论：W ＝12mv 22－12mv 12即W ＝E k2－E k1＝ΔE k 。
2．内容合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。
3．表达式(1)W ＝E k2－E k1＝ΔE k 。
② (2)W ＝12mv 22－12mv 12。
③4．适用条件既适用于恒力对物体做功，也适用于变力对物体做功。
既适用于物体做直线运动，也适用于物体做曲线运动。
5．意义可以用外力做功的多少来量度物体动能的改变量，如果外力做正功，物体的动能增加，外力做负功，物体的动能减小。
1．自主思考——判一判(1)某物体的质量大，动能一定大。
(×)(2)某物体的动能变化，速度一定变化。
(√)(3)某物体的速度发生变化，其动能一定变化。
第1节动能的改变1、一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最大行驶速度v max，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k倍．求：(1)、汽车的牵引功率；(2、)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间．2、在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的恒力乙推这个物体，当恒力乙和恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J，则在整个过程中，恒力甲和恒力乙做功各为多少?3、物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，如图7-5-1所示，在A 点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是( )A．物体从A下落到B的过程中，动能不断减小B．物体从B上升到A的过程中，动能不断增大C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变大后变小D．物体在B点的动能为零，是平衡位置4、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图7-5-2所示，则力F所做的功为 ( )A．m g l cosθ B．m g l (1一cosθ) C．Fl sinθ D．Fl(1一cosθ)5、如图7-5-3所示，在摩擦可忽略的水平地面上放着一辆小车，小车的左端放着一只箱子，在水平恒力作用下，把箱子从左端拉至右端卸下，如果一次小车被制动，另一次小车未被制动，小车可沿地面运动，在这两种情况下，有 ( )A．箱子与车面之间的摩擦力一样大 B．F所做的功一样大C．箱子m获得的加速度一样大 D．箱子m获得的动能一样大6、在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v－ t图像如图7-5-4所示．设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力．做的功为W2，那么W1 : W2应为( )A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶47、两块相同材料的物块A 、B 放在水平粗糙的地面上，在水平力F 作用下一同前进，如图7-5-5所示，其质量之比m A ∶m B ＝2∶1．在运动过程中，力F 一共对物体做功300 J ，则A 对B 的弹力对B 所做功为( )A ．100JB ．150JC ．300JD ．缺条件，无法算出8．质量为2kg 的弹性球，以10m ／s 的速度垂直射人一堵泥墙，并陷入其中，则墙对球做功为 ，若球打在坚硬的墙上能以原速率弹回，那么墙对球做功为 。
动能的改变-知识探讨合作与讨论(一)赛车在高速行驶中若撞上护墙,往往会造成车毁人伤的事故;若低速行驶时即使撞上护墙,也不一定会发生大的事故.这是为什么?我的思路:高速行驶的赛车具有很大的动能,对外做功的本领很大,一旦运动受阻,在克服阻力做功的过程中,对赛车本身的破坏是极大的.而赛车低速行驶时动能很小,即使撞上护墙,破坏也很小.(二)动能定理所反映的外力的总功与物体动能变化之间的关系,跟牛顿定律所反映的合外力与物体运动状态的关系是否相同呢？我的思路:动能定理反映的是外力的总功与物体动能变化之间的关系,跟合外力与物体运动状态的关系有所不同：如果一个物体受到的合外力不为零,物体的运动速度将发生变化；如果一个物体外力对它做的总功不为零,物体的动能将发生变化.表面看来两者似乎相同,但仔细分析会发现如果一个物体受到的合外力为零,物体运动状态将保持不变；如果外力对一个物体所做总功为零,物体动能保持不变,但物体的运动状态仍可能变化(运动方向可能变化).所以合外力引起物体运动状态的变化,外力所做总功引起物体的动能变化.两者不能混淆.思考过程1.动能(1)定义：物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关.(2)动能公式E k=mv2(3)动能是标量,不受速度方向的影响.它在国际单位制中的单位是焦耳(J).一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量.2动能定理(1)内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理.(2)表达式：W总＝E k2－E k1＝ΔE kW总表示外力对物体做的总功,E k1表示物体初态的动能,用E k2表示末态动能.(3)对动能定理的理解a.对外力对物体做的总功的理解有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动,因此它们做的功就有正、负之分.总功指的是各外力做功的代数和,又因为W总＝W1+W2+……＝F1s+F2s+……＝F合s,所以总功也可理解为合外力的功.b.对该定理标量性的认识因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小.c.对定理中“增加”一词的理解由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少.因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”.数值可正、可负.d.对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量,而动能是状态量.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系.3.动能定理的应用步骤：(1)明确研究对象及所研究的物理过程;(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力做功的代数和;(3)确定始、末状态的动能.(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总＝E k2－E k1;(4)求解方程,分析结果.知识总结规律：动能定理知识：动能方法：动能定理应用的方法(1)明确研究对象及所研究的物理过程;(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做做功,求出这些力做的功的代数和;(3)确定始、末状态的动能.(未知量用符号表示)根据动能定理列出方程W总＝E k2－E k1;(4)求解方程,分析结果.。
- 1 - 动能的改变 例题解析
【例1】 一物体做变速运动时,下列说法正确的是
A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变
B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
D.物体加速度一定不为零
解析：此例主要考查学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解.只要考虑到竖直上抛运动从抛出点又回到抛出点的例子,很容易得到正确答案
B 、D.
点评：动能定理是外力对物体所做的总功等于物体动能的增量,物体做变速运动时,只能说明合外力不等于零,但做功取决于力和在力的方向上的位移.合外力不等于零,有可能在力的方向上的位移等于零.注意对概念和规律的理解.
【例2】 在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0 m/s 的初速度开始滑动,滑行4.0 m 后速度减为4.0 m/s.若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远？ 解析：设木板槽对木块摩擦力为f ,木块质量为m ,据题意使用动能定理有：
－fs 1=E k2－E k1,即－f ·4=
2
1m (42－62) －fs 2=0－E k2,即－fs 2=－21m 42 两式联立可得：s 2＝3.2 m,即木块还可滑行3.2 m.
点评：此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁.比较两种方法的优劣,可看出动能定理的优势.
【例3】 如图,在水平恒力F 作用下,物体沿光滑曲面从高为h 1的A 处运动到高为h 2的B 处.若在A 处的速度为v A ,B 处速度为v B ,则AB 的水平距离为多大？
B s 解析：A 到B 过程中,的作用.三个力做功分别为Fs 、0和－mg (h 2－h 1),所以动能定理写为：
Fs －mg (h 2－h 1)=
2
1m (v B 2－v A 2) 解得s =F m ［g (h 2－h 1)+21(v B 2－v A 2)］. 点评：从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节.。
