高一動能定理專項練習

動能的改變知識點梳理1、動能(1)定義：物體由于運動而具有的能叫動能,它與物體的質量和速度有關.(2)表達式：Ek=mv2(3)動能是標量,不受速度方向的影響.它在國際單位制中的單位是焦耳(J).一個物體處于某一確定運動狀態(tài),它的動能也就對應于某一確定值,因此動能是狀態(tài)量.2、動能定理(1)內容：外力對物體所做的總功等于物體動能的增加,這個結論叫動能定理.(2)表達式：W總＝Ek2－Ek1＝ΔEkW總表示外力對物體做的總功,Ek1表示物體初態(tài)的動能,用Ek2表示末態(tài)動能.(3)對動能定理的理解：3.動能定理的應用步驟：(1)明確研究對象及所研究的物理過程;(2)對研究對象進行受力分析,并確定各力所做的功,表示出這些力的總功;(3)確定始、末狀態(tài)的動能.(未知量用符號表示),根據動能定理列出方程W總＝Ek2－Ek1;(4)求解方程,分析結果.4.實驗：(1)探究影響動能大小的因素：控制變量法、轉化法(2)探究恒力做功與動能改變的關系：方案設計、數據分析與處理例題分析【例1】一物體做變速運動時,下列說法正確的是A.合外力一定對物體做功,使物體動能改變B.物體所受合外力一定不為零C.合外力一定對物體做功,但物體動能可能不變D.物體加速度一定不為零【例2】如圖,在水平恒力F作用下,物體沿光滑曲面從高為h1的A處運動到高為h2的B處.若在A處的速度為vA,B處速度為vB,則AB的水平距離為多大？解析：【例3】在水平放置的長直木板槽中,一木塊以6.0m/s的初速度開始滑動,滑行4.0m后速度減為4.0m/s.若木板槽粗糙程度處處相同,此后木塊還可以向前滑行多遠？解析：同步練習1.關于物體動能變化與做功的關系,下列說法正確的是A.只要動力對物體做功,物體的動能就增加B.只要物體克服阻力做功,它的動能就減少C.外力對物體做功的代數和等于物體的末動能與初動能之差D.動力和阻力都對物體做功,物體的動能一定變化2.下列關于運動物體所受的合外力、合外力做功和動能變化的關系,正確的是A.如果物體所受的合外力為零,那么,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,動能一定變化D.物體的動能不變,所受的合外力必定為零3.改變物體的質量和速度,都能使物體的動能發(fā)生改變.下列哪種情況,物體的動能是原來的2倍A.質量減半,速度增大到原來的2倍B.速度不變,質量增大到原來的2倍C.質量減半,速度增大到原來的4倍D.速度減半,質量增大到原來的4倍4.A、B兩物體質量相等,Ａ在光滑的水平面上,Ｂ在粗糙的水平面上,受相同的水平拉力作用.從靜止開始運動,移動相同的距離.則A.力對B做的功大于對A做的功B.力對A、Ｂ做功相同C.Ａ、Ｂ的動能相同D.Ａ的動能大于Ｂ的動能5.質點在恒力作用下,由靜止開始做直線運動,那么下列說法中正確的是A.質點的動能與它通過的位移成正比B.質點的動能與它通過的位移的平方成正比C.質點的動能與它運動的時間成正比D.質點的動能與它運動的時間的平方成正比6.一質量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m,這時物體的速度為2m/s.則下列說法正確的是A.手對物體做功12JB.合外力對物體做功12JC.合外力對物體做功2JD.物體克服重力做功10J7.物體在水平恒力作用下,在水平面上由靜止開始運動,當位移為s時撤去F,物體繼續(xù)前進3s后停止運動.若路面情況相同,則物體受的摩擦力和最大動能是A.f=,Ek=4FsB.f=,Ek=FsC.f=,Ek=D.f=,Ek=8.甲、乙兩物體質量之比為Ａ,當它們以相同速率運動時,它們的動能之比為________；當它們具有相同的動能時,它們的速度大小之比為________.9.一列火車由機車牽引沿水平軌道行駛,經過時間t,其速度由零增大到v.已知列車總質量為M,機車功率P保持不變,列車所受阻力f為恒力.求這段時間內列車通過的路程.10.如圖所示,粗糙水平面AB與位于豎直面上的光滑的弧形軌道BC在B點連接.一物塊從AB上的D點以v0=8m/s的初速度向B點滑行,知BD間距為15m,物塊與水平面間的動摩擦因數為0.2.求:(1)物塊到達B點時的速度大小;(2)物塊在弧形面上瞬間速度為零的位置距水平面多高?

答案：(1)2m/s(2)0.2m綜合應用：1、應用動能定理巧解多過程問題。物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質不同的小過程（如加速、減速的過程），此時可以分段考慮，也可以對全過程考慮，如能對整個過程利用動能定理列式則使問題簡化。此類問題的解決還應特別注意兩類力做功的特點和特殊求法：a、重力做功與路徑無關，只取決于初末位置的高度差h，即：WG=mghb、摩擦或空氣阻力f總與速度方向相反，故所做功等于該力的大小與路程的乘積：W阻=-fS路程V0S0αP例1、如圖所示，斜面足夠長，其傾角為α，質量為m的滑塊，距擋板P為S0，以初速度V0S0αP2、子彈打木塊模型例2、飛行子彈打入放在光滑水平面上的木塊中深入d未穿出，同時木塊滑動了s，若此過程中子彈與木塊間的平均作用力為f，則子彈動能的變化、木塊獲得的動能、由于摩擦增加的內能各是多少。3、巧用簡解摩擦生熱問題兩個物體相互摩擦而產生的熱量Q（或說系統(tǒng)內能的增加量）等于物體之間滑動摩擦力f與這兩個物體間相對滑動的路程的乘積，即.利用這結論可以簡便地解答“摩擦生熱”問題。ABC例3、如圖所示，在一光滑的水平面上有兩塊相同的木板B和C。重物ABC練習1．質量不等，但有相同動能的兩物體，在動摩擦因數相同的水平地面上滑行直到停止，則下列說法正確的有()A．質量大的物體滑行距離大 B．質量小的物體滑行距離大C．質量大的物體滑行時間長 D．質量小的物體滑行時間長2．一個木塊靜止于光滑水平面上，現(xiàn)有一個水平飛來的子彈射入此木塊并深入2cm而相對于木塊靜止，同時間內木塊被帶動前移了1cm，則子彈損失的動能、木塊獲得動能以及子彈和木塊共同損失的動能三者之比為()A．3∶1∶2 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．2∶3∶13．起重機將物體由靜止舉高h時，物體的速度為v，下列各種說法中正確的是(不計空氣阻力)()A．拉力對物體所做的功，等于物體動能和勢能的增量B．拉力對物體所做的功，等于物體動能的增量C．拉力對物體所做的功，等于物體勢能的增量D．物體克服重力所做的功，大于物體勢能的增量4.如圖所示，一輕彈簧直立于水平地面上，質量為m的小球從距離彈簧上端B點h高處的A點自由下落，在C點處小球速度達到最大．x0表示B、C兩點之間的距離；Ek表示小球在C處的動能．若改變高度h，則下列表示x0隨h變化的圖象和Ek隨h變化的圖象中正確的是()5.如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點，質量為m的物塊(可視為質點)由靜止開始下滑，經圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點時的速度為eq\r(gR) B．物塊滑到b點時對b點的壓力是2mgC．c點與b點的距離為eq\f(R,μ) D．整個過程中物塊機械能損失了mgR6.如圖5－2－15所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A，B間摩擦力的作用，A將在B上滑動，以地面為參考系，A和B都向前移動一段距離，在此過程中()A．外力F做的功等于A和B動能的增量B．B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量C．A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D．外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和ABCDDOREh8．如圖所示，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部都足夠長，下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為1200，半徑R=2.0m,一個物體在離弧底E高度為h=3.0m處，以初速度V0=4m/s沿斜面運動，若物體與兩斜面的動摩擦因數均為μ=0ABCDDOREh9．一個半徑R為0.6m的光滑半圓細環(huán)豎直放置并固定在水平桌面上，O為圓心，A為半圓環(huán)左邊最低點，C為半圓環(huán)最高點。環(huán)上套有一個質量為1kg的小球甲，甲可以沿著細環(huán)軌道在豎直平面內做圓周運動。在水平桌面上方固定了B、D兩個定滑輪，定滑輪的大小不計，與半圓環(huán)在同一豎直平面內，它們距離桌面的高度均為h=0.8m，滑輪B恰好在O點的正上方?，F(xiàn)通過兩個定滑輪用一根不可以伸長的細線將小球甲與一個質量為2kg的物體乙連在一起。一開始，用手托住物體乙，使小球甲處于A點，細線伸直，當乙由靜止釋放后（1）甲運動到C點時的速度大小是多少？（2）甲、乙速度相等時，甲距離水平桌面的高度是多少？（3）甲、乙速度相等時，它們的速度大小是多少？(結果可以用根式表示)10．如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R.一個質量為m的物體(可以看作質點)從直軌道上的P點由靜止釋放，結果它能在兩軌道間做往返運動．已知P點與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數為μ.求：(1)物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；(2)最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力；(3)為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D，釋放點距B點的距離L′應滿足什么條件．勢能的改變知識點梳理1、重力勢能(1)定義：重力勢能是由于物體處于一定高度而具有的能量.(2)表達式：Ep=mgh.(3)重力勢能是標量,由物體所處的位置狀態(tài)決定,是狀態(tài)量.(4)重力勢能的相對性：選擇不同的參考面,物體的重力勢能的數值是不同的,選擇哪個水平面作為參考面,可視研究問題的方便而定.通常選擇地面作為參考平面.對選定的參考平面而言,在參考平面上方的物體,高度是正值,重力勢能也是正值；在參考平面下方的物體,高度是負值,重力勢能也是負值.(5)重力勢能的系統(tǒng)性：重力勢能實際上是物體與地球這一系統(tǒng)共同具有的,平常所說的某一物體具有的重力勢能實際上是系統(tǒng)共有的,這只是一種約定俗成的說法.2.重力做功與重力勢能變化的關系(1)重力做功的特點：重力做功與路徑無關,只與物體起點和終點位置的高度差有關.(2)重力做功與重力勢能的變化：重力做多少正功,重力勢能就減少多少；重力做多少負功(或稱克服重力做了多少功),重力勢能就增加多少.即重力做功等于重力勢能的減少量：WG=Ep1－Ep2=-ΔEp3.彈性勢能(1)發(fā)生彈性形變的物體,在恢復形變時能對外界做功,具有一種潛在的能量.(2)彈性勢能有關因素：彈性勢能隨形變量增大而增加.(3)彈力做功與彈性勢能的變化：彈力做多少正功,彈性勢能就減少多少；彈力做多少負功(或稱克服彈力做了多少功),彈性勢能就增加多少.即彈力做功等于彈性勢能的減少量：W彈=Ep1－Ep2=-ΔEp例題分析【例1】下圖表示一個斜拋物體的運動,當物體由拋出位置1運動到最高位置2時,重力做功是多少？重力勢能改變了多少？由位置2運動到跟位置1在同一水平面上的位置3時,重力做功和重力勢能的變化是多少？由位置1運動到位置3呢？解析：由位置1→2,重力做功,重力勢能；由位置2→3,重力做功,重力勢能；由位置1→3,重力做功.重力勢能；點評：此例的目的是再次強化重力做功、重力勢能的概念和計算.【例2】如圖所示,一物體質量m=2kg,在傾角θ=37°的斜面上的A點以初速度v0=3m/s下滑.A點距彈簧上的擋板位置B的距離為AB＝4m,當物體到達B后,將彈簧壓縮到C點,最大壓縮量為BC＝0.2m.然后,物體又被彈簧彈上去,彈到最高位置D點,D點距A點為AD＝3m.求物體跟斜面間的動摩擦因數.(g取10m/s2,彈簧及擋板質量不計)解析：同步練習1.關于重力勢能的下列說法中正確的是A.重力勢能的大小只由重物本身決定B.重力勢能恒大于零C.在地面上的物體,它具有的重力勢能一定等于零D.重力勢能實際上是物體和地球所共有的2.一實心的正方體鐵塊與一實心的正方體木塊質量相等,將它們放在水平地面上.下列結論正確的是A.鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B.鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C.鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能D.上述三種情況都有可能3.關于重力勢能與重力做功的下列說法中正確的是A.物體克服重力做的功等于重力勢能的增加B.在同一高度,將物體以相同的初速度沿不同方向從拋出到落地過程中,重力做的功相等,物體所減少的重力勢能一定相等C.重力勢能等于零的物體,不可能對別的物體做功D.用手托住一個物體勻速上舉時,手的支持力做的功等于克服重力做的功與物體所增加的重力勢能之和4.若物體m沿不同的路徑Ⅰ和Ⅱ從A滑到B,如圖所示.則重力所做的功為A.沿路徑Ⅰ重力做功最大B.沿路徑Ⅱ重力做功最大C.沿路徑Ⅰ和Ⅱ重力做功一樣大D.條件不足,不能判斷5.甲、乙兩個物體距地面的高度分別為h1和h2(h1＞h2),它們對地面的重力勢能分別為E1、E2.則A.E1＞E2 B.E1＜E2C.E1=E2 D.無法確定6.用力Ｆ把質量為ｍ的物體從地面舉高ｈ時,物體的速度為v,則A.力Ｆ做功為mghB.重力做功為－mghC.合力做功為mv2/2D.重力勢能增加為mgh7.如圖所示,重物A質量為m,置于水平地面上,其上表面豎直固定著一根輕彈簧,彈簧長為L0,勁度系數為k,下端與物體相聯(lián)結.現(xiàn)將上端P用手緩緩地豎直提起,使重物離開地面高度為h.若不計物體的動能的改變和彈簧重力,則人所做的功A.等于mgh B.大于mghC.小于mgh D.無法確定8.粗細均勻、長為5m、質量為60kg的電線桿橫放在水平地面上,如果要把它豎直立起,至少要做________J的功(g=10m/s2).9.質量為1kg的球從2m高處落到水平地面上,又彈回到1m高處,在整個過程中,重力做的功為________J,重力勢能變化了________J.10.如圖所示,勁度系數為k1的輕質彈簧兩端分別與質量為m1、m2的物塊1、2拴接,勁度系數為k2的輕質彈簧上端與物塊2拴接,下端壓在桌面上(不拴接),整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)施力將物塊1緩慢豎直上提,直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面.在此過程中,物塊2的重力勢能增加了多少？物塊1的重力勢能增加了多少？答案：m2(m1+m2)g2/k2m1(m1+m2)g2(1/k1+1/k2同步測試1、將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么()A．不論選定什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增加值相同B．不論選定什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢能相等C．不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等D．不同的參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢能肯定不等2、同一物體，第一次被勻速提升到l0m高處，第二次被沿著傾角為30°的光滑斜面拉到位移為20m處，那么，在這兩次過程中()A．第一次增加的重力勢能大B．第二次增加的重力勢能大C．兩次增加的重力勢能一樣大D．兩次物體克服重力做功值相等3、下列說法中正確的是()A．選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數值是不同的B．物體克服重力做功，物體的重力勢能增加C．重力對物體做正功，物體的重力勢能增加D．重力勢能為負值的物體，肯定比重力勢能為正值的物體做功要少4、質量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力的作用，下落的加速度為4g／5，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是()A．物體重力做的功為mghB．物體的動能增加了mghC，物體重力勢能減少了mghD．物體克服阻力所做的功為mgh／55、在水平面上豎直放置一輕質彈簧，有一個物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧直至速度減為零時()A．物體的重力勢能最大B．物體的動能最大C．彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能最小6、質量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深為h