动能定理及应用
动能及动能定理 1 动能表达式：
221υm E K =
2 动能定理（即合外力做功与动能关系）：12K K E E W -=
3理解：①F 合在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
F 合做正功时，物体动能增加；F 合做负功时，物体动能减少。 ②动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。 5应用动能定理解题步骤：
a 确定研究对象及其运动过程
b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功情况
c 确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能
d 列方程、求解。 例1、一小球从高出地面H 米处，由静止自由下落，不计空气阻力，球落至地面后又深入沙坑h 米后停止，求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。
例2．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s 。人和雪橇的总质量为60kg ，下滑过程中克服阻力做的功。
基础练习
1、一个质量是0.20kg 的小球在离地5m 高处从静止开始下落，如果小球下落过程中所受的空气阻力是0.72N ，求它落地时的速度。
2、一辆汽车沿着平直的道路行驶，遇有紧急情况而刹车，刹车后轮子只滑动不滚动，从刹车开始到汽车停下来，汽车前进12m 。已知轮胎与路面之间的滑动摩擦系数为0.7，求刹车前汽车的行驶速度。
3、一辆5吨的载重汽车开上一段坡路，坡路上S=100m ，坡顶和坡底的高度差h=10m ，汽车山坡前的速度是10m/s ，上到坡顶时速度减为5.0m/s 。汽车受到的摩擦阻力时车重的0.05倍。求汽车的牵引力。
F 图 6-3-1
4、质量为4×103Kg 的汽车由静止开始以恒定功率前进，经100
3 s,前进了425m ，这时它达到
最大速度15m/s ，设阻力不变，求机车的功率。
5：如图过山车模型，小球从h 高处由静止开始滑下，若小球经过光滑轨道上最高点不掉下来， 求h 的最小值？
6、如图所示，半径R = 0.4m 的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A 点，
质量为 m = 1kg 的小物体（可视为质点）在水平拉力F 的作用下，从C 点运动到A 点，物体从A 点进入半圆轨道的同时撤去外力F ，物体沿半圆轨道通过最高点B 后作平抛运动，正好落在C 点，已知AC = 2m ，F = 15N ，g 取10m/s2，试求：
（1）物体在B 点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力． （2）物体从C 到A 的过程中，摩擦力做的功．
7、如图所示，质量m=1kg 的木块静止在高h=1.2m 的平台上，木块与平台间的动摩擦因数
=0.2，用水平推力F=20N ，使木块产生位移S 1=3m 时撤去，木块又滑行S 2=1m 时飞出平
台,求木块落地时速度的大小？（空气阻力不计，g=10m/s 2）
拓展提升
1. 一物体质量为2kg ，以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s ，在这段时间内，水平力做功为（ ）
A. 0
B. 8J
C. 16J
D. 32J
2.质量为 5×105kg 的机车，以恒定的功率沿平直轨道行驶，在3min 内行驶了1450m ，其速度从10m/s 增加到最大速度15m/s ．若阻力保持不变，求机车的功率和所受阻力的数值．
3. 质量为M 、厚度为d
水平射穿木块，子弹的质量为m 程中，木块发生的位移为L
4.从离地面H 倍,（1） （2） 小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？
5.小球在竖直放置的光滑圆轨道内做圆周运动，圆环半径为r ，且刚能通过最高点，则球在最低点时的速度和对圆轨道的压力分别为： [ ] A 、
4rg ,16mg B 、gr 5,5mg C 、2gr ,5mg D 、gr 5,6mg
6.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t 图像，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10s 时间内小车牵引力的功率保持不变，7s 末到达最大速度，在10s 末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m ＝1kg ，整个过程中小车
受到的阻力f 大小不变。求：
（1）小车所受阻力f 的大小； （2）在t1～10s 内小车牵引力的功率P ； （3）求出t1 的值及小车在0～t1时间内的位移。(4)0-10s 内牵引力做功
7.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 ．
4mgR B ．3mgR C ．2
mgR
D ．mgR 8、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )
A ．mgh －12mv 2 B.12mv 2－mgh C ．－mgh D ．－(mgh ＋1
2mv 2)
9、2010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得110 m 跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m ，起跑过程前进的距离为
s ，重心升高为h ，获得的速度为v ，克服阻力做功为W 阻，则在此过程中( )
A ．运动员的机械能增加了12mv 2
B ．运动员的机械能增加了1
2mv 2＋mgh
C ．运动员的重力做功为mgh
D ．运动员自身做功W 人＝12
mv 2
＋mgh
10、如图所示，摩托车做特技表演时，以v 0＝10.0 m/s 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出．若摩托车冲向高台的过程中以P ＝4.0 kW 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t ＝3.0 s ，人和车的总质量m ＝1.8×102 kg ，台高h ＝5.0 m ，摩托车的落地点到高台的水平距离x ＝10.0 m ．不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2.求： (1)摩托车从高台飞出到落地所用时间； (2)摩托车落地时速度的大小；
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功．
11、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ，这时物体的速度2 m/s ，则下列说法正确的是 ( )
A 、手对物体做功12J
B 、合外力对物体做功12J
C 、合外力对物体做功2J
D 、物体克服重力做功10 J
12. 一个人站在距地面高h=15m 处，将一质量为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 .
13、如图所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为R =0.8m ，BC 是水平轨道，长S =3m ，BC 处的摩擦系数为μ=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
