高一第二學(xué)期物理競賽輔導(dǎo)動能 動能定理

1、第六講 動能 動能定理一：知識要點：1動能：2動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化（增量） 公式：3理解：（1）W總是所有外力（包括物體所受的重力）對物體做的總功；（2）W總 = W1 + W2 + （代數(shù)和），或W總 = F總lcos；（3）只對慣性參考系成立；（4）對物體做任何運動都是適用的，特別對處理變速運動的問題尤為方便；二：例題：例1一個人用力把一個質(zhì)量為1 kg的物體，由靜止向上提起1 m，這時物體的速度為2 m/s，則下列說法正確的是（ ）A、手對物體做功為12 JB、合外力對物體做功為2 JC、合外力對物體做功為12 JD、物體克服重力做功為10 J例2一個質(zhì)量為0

2、.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（ ）A、v=0 B、v=12 m/s C、W=0 D、W=10.8 J例3如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中：小球的動能先增大后減??；小球在離開彈簧時動能最大；小球動能最大時彈性勢能為零；小球動能減為零時，重力勢能最大，以上說法中正確的是（ ）A、B、C、D、例4如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，

3、質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動。已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離L，子彈進入木塊的深度為s，若木塊對子彈的阻力Ff視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（ ）A、FfL=Mv2B、Ff s=mv2C、Ff s=mv02（Mm）v2D、Ff（Ls）=mv02mv2例5如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細繩車牽引著在水平光滑面上做勻速圓周運動，當(dāng)拉力為F時，轉(zhuǎn)動半徑為R，當(dāng)外力增大到8F時，物體仍然做勻速圓周運動，其轉(zhuǎn)動半徑為，在此過程中，外力對物體所做的功是（ ）A、FRB、FR C、FRD、4FR例6質(zhì)量為m=2 kg的物體，在水平面上以v1=6 m/s

4、的速度勻速向西運動，若有一個F=8N、方向向北的恒力作用于物體，在t=2 s內(nèi)物體的動能增加了（ ）A、28 JB、64 JC、32 JD、36 J例7如圖所示，在水平地面上有一輛質(zhì)量為2 kg的玩具汽車沿Ox軸運動，已知其發(fā)動機的輸出功率恒定，它通過A點時速度為2 m/s，再經(jīng)過2 s，它通過B點，速度達6 m/s，A與B兩點相距10 m，它在途中受到的阻力保持為1 N，則玩具汽車通過B點時的加速度為_ m/s2例8一跳繩運動員質(zhì)量m=50 kg，一分鐘跳N=180次假設(shè)每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次時間的2/5，試估算該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率為 （取g=10 m/s2

5、）例9質(zhì)量為5.0×103 kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機滑行。速度圖象如圖所示，則在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機做功為_，汽車克服摩擦力做功為_。例10電動機通過一繩子吊起質(zhì)量為8 kg的物體，繩的拉力不能超過120 N，電動機的功率不能超過1200 W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90 m（已知此物體在被吊高接近90 m時已開始以最大速度勻速上升），所需時間為多少？例11一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）.在圓管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點）.A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)

6、形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度為v0.設(shè)A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1，m2，R，v0應(yīng)滿足什么關(guān)系？例12如圖4-2-1所示，質(zhì)量4kg的物體靜止于光滑水平面上的A點，系物體的繩跨過輕小滑輪被拉緊時，繩與水平面夾30°角，現(xiàn)用豎直向下的恒力73N拉繩向下運動，當(dāng)物體由A拉到B時，在B點繩與水平夾45°角，已知滑輪離地高2m，求物體在B點的速度.例13一個小滑塊放在固定的、半徑為R的光滑半球頂部，如圖3-4-14所示.由于輕微的擾動，它開始由靜止下滑.求：它離開球面時，離半球底部的高度h.三：能力訓(xùn)練：1下列關(guān)于運

7、動物體所受合外力和動能變化的關(guān)系正確的是（ ）A、如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零B、如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零C、物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化D、物體的動能不變，所受合外力一定為零2質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊，并留在其中，下列說法正確的是（ ）子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等；阻力對子彈做的功與子彈動能的減少相等；子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等；子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功A、 B、 C、 D、3質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，運動過程中

8、小球受到空氣阻力的作用，設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為（ ）A、mgR/4B、mgR/2C、mg/RD、mgR4質(zhì)量為1 kg的物體以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其動能隨位移變化的圖線如圖，g取10 m/s2，則以下說法中正確的是（ ）A、物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5 B、物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2 C、物體滑行的總時間為4 s D、物體滑行的總時間為2.5 s5如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪，由地面上

9、的人拉著勻速向右以速度v0走動，則繩子與豎直方向夾角由0°變成45°過程中，人做功為（ ） A、mv02B、mv02C、mv02D、mv026光滑地面上放一長木板，質(zhì)量為M，木板上表面粗糙且左端放一木塊m，如圖所示，現(xiàn)用水平向右的恒力F拉木塊，使它在木板上滑動且相對地面位移為s（木塊沒有滑下長木板）。在此過程中（ ）mFMmA、若只增大m，則拉力F做功不變B、若只增大m，則長木板末動能增大C、若只增大M，則小木塊末動能不變D、若只增大F，則長木板末動能不變7一質(zhì)量為m的小球，用長為l的細繩懸于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，此時繩與豎直方向的夾角為

10、，如圖4-2-5所示，則關(guān)于力F做的功，下列各項中正確是（ ）AmglcosBFlsinCmgl（1cos）Dmglsin8如圖4-2-6所示，一物體以6m/s的初速度從A點沿AB圓弧下滑到B點，速率仍為6m/s，若物體以5m/s的初速度從A點沿同一路徑滑到B點，則物體到達B點的速率（ ）A大于5m/sB小于5m/sC等于5m/sD不能確定9質(zhì)量M=500 t的機車，以恒定的功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過一段時間t=5 min，在水平路面上行駛s=2.25 km，速度達到最大值vm=54 km/h，則機車的功率為_W，機車運動中受到的平均阻力為_ N10如圖所示，一小球在傾角為30°的斜面上的

11、A點被水平拋出時動能為6 J，則小球落到斜面上的B點時動能為_ J11質(zhì)量為24kg的滑塊，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s。則在這段時間內(nèi)水平力做的功為 。12一個物體從斜面上高h處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，量得停止處對開始運動處的水平距離為s（如圖所示），不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并認為斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同，求動摩擦因數(shù)13質(zhì)量m（kg）的機車，以恒定功率從靜止出發(fā)，經(jīng)t（s）行駛了S（m），速度達到最大值vm(m/s)，設(shè)機車所受阻力恒定，求機車功率表達式.1某地強風(fēng)風(fēng)速約為v=20m/s，設(shè)該地的空氣密度=1.3kg/m3，如果把截面S=20m2的風(fēng)的動能全部轉(zhuǎn)化為電能，則利用上述已知量寫出計算電功率的公式？電功率的大小約為多少瓦？（取一位有效數(shù)字）ms=4.5mv15如圖所示，皮帶的速度是3m/s，兩軸心距離s=4.5m，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為=0.15。電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪正上方時，電