高考物理一轮复习 第五章 机械能 第2讲 动能定理及应用学案 粤教版-粤教版高三全册物理学案.doc

第2讲动能定理及应用

知识要点
一、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
2.公式：Ek＝eq\f(1,2)mv2。
3.单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。
4.矢标性：动能是标量，只有正值。
5.状态量：动能是状态量，因为v是瞬时速度。
二、动能定理
1.内容：力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。
2.表达式：W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)或W＝Ek2－Ek1。
3.物理意义：合外力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)既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以间断作用。
基础诊断
1.(多选)关于动能的理解，下列说法正确的是()
A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能
B.动能总为非负值
C.一定质量的物体动能变化时，速度不一定变化，但速度变化时，动能一定变化
D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
解析由动能的定义和特点知，A、B项正确；动能是标量而速度是矢量，当动能变化时，速度的大小一定变化；而速度的变化可能只是方向变了，大小未变，则动能不变，且物体有加速度，处于非平衡状态，故C、D项均错误。
答案AB
2.(2018·全国Ⅱ卷，14)如图1，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定()

图1
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
解析由动能定理WF－Wf＝Ek－0，可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，A正确。
答案A
3.两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比，m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行的最大距离为s2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()
A.s1∶s2＝1∶2B.s1∶s2＝1∶1
C.s1∶s2＝2∶1D.s1∶s2＝4∶1
解析由动能定理，对两车分别列式－f1s1＝0－eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)，－f2s2＝0－eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)，f1＝μm1g，f2＝μm2g，由以上四式联立得s1∶s2＝4∶1，故选项D正确。
答案D

对动能定理的理解及应用
1.对“外力”的两点理解
(1)“外力”指的是合外力，可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用。
(2)“外力”既可以是恒力，也可以是变力。
2.公式W合＝ΔEk中“＝”体现的三个关系

【例1】(多选)如图2所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离。在此过程中()

图2
A.外力F做的功等于A和B动能的增量
B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量
C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
解析A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，B正确；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B相对地的位移不相等，故二者做功不相等，C错误；对B应用动能定理WF－Wf＝ΔEkB，WF＝ΔEkB＋Wf，即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和，D正确；根据功能关系可知，外力F做的功等于A和B动能的增量与产生的内能之和，故A错误。
答案BD

1.(多选)如图3所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，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，木块前进的距离为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()

图3
A.FL＝eq\f(1,2)Mv2 B.Fs＝eq\f(1,2)mv2
C.Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2 D.F(L＋s)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2
解析根据动能定理，对子弹，有－F(L＋s)＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)