版高考物理创新江苏专用版文档第五章+机械能+基础课2+含答案docWord格式.docx
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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）动能定理既适用于恒力做功，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，也可以分段作用。
小题速练
1.思考判断
（1）一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。
（）
（2）动能不变的物体一定处于平衡状态。
（3）如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零。
（4）物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化。
（5）物体的动能不变，所受的合外力必定为零。
（6）做自由落体运动的物体，动能与吋间的二次方成正比。
答案
（1）V
（2）X（3）V（4）X
（5）X（6）V
2.［人教版必修2P74第1题改编］改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。
在下列情形中，汽车的动能是原来的两倍的是（）
A.质量不变，速度增大到原来的2倍
B.速度不变，质量增大到原来的2倍
C.质量减半，速度增大到原来的4倍
D.速度减半，质量增大到原来的4倍
答案B
考点II动能和动能定理的理解
1•动能与动能的变化的区别
（1）动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量。
（2）动能为非负值，而动能变化量有正负Z分。
AEk>
0表示物体的动能增加，A£
k<
0表示物体的动能减少。
2.对动能定理的理解
（1）做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中的的意义是一种因果关系在数值上相等的符号。
因果关系X合力做功是物体动能变化的原因
数敬关系卜<
合力的功与动能变化町以等晟代换
I
单位关系卜洋际单位都是焦耳
⑵对“外力”的理解
动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力。
【例1】
（2017-南京三模）（多选）从离沙坑高度H处无初速地释放一个质量为m的小球，小球落入沙坑后，陷入深度为尿已知当地重力加速度为g,不计空气阻力，则下列关于小球下落全过程的说法正确的是（）
A.重力对小球做功为mgH
B.小球的重力势能减少了mg（H+h）
C.外力对小球所做的总功为零
D.小球在沙坑中受到的平均阻力为务?
g
解析重力全程做功，故重力做功和重力势能减少量均为mg（H+h）,A项错误,B项正确；
小球初、末速度都为零，由动能定理，外力总功为零，C项正确；
由mg（H+h）-/h=O,可知阻力（：
+"
），D项错误。
答案BC
力学中四类图象所围“面积”的意义
【例2】
（2017-江苏单科）一小物块沿斜而向上滑动，然后滑回到原处。
物块初动能为歩。
，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能侏与位移x关系的图线是（）
解析设斜面的倾角为0,小物块沿斜面向上滑动过程，由动能定理得Ek=Ek°
—Ogsin〃+〃"
2gcos〃）x；
设小物块滑到最髙点的距离为厶，小物块沿斜面向下滑动过程，由动能定理得Ek=Ek°
—mgxsm〃加geos&
（2厶—%）=Ek（）—2卩mgLeos0—（mgsin<
9—/zmgeos0）x,故选项C正确。
答案c
方法技巧
分析动能定理与图象结合问题“三步走”
更二多〉t明确图象的种类（如：
图象、匸兀图象等）丿、挖掘图象的隐含条件，求出所需物理量（如：
UT
抄二少〉J图象求位移、Fr•图象求功等）
丢#〉求总功时注意其他力做功的情况明确待求量和已知量的函数关系
应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”
“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；
“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。
【例3】
（2017-南京市高三年级学情调研）如图1所示，高度A=0.8m的光滑导轨M位于竖直平而内，其末端与长度Z=0.7m的粗糙水平导轨BC相连，BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地面的高度H=1.25m。
一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），从A点、由静止下滑，小滑块与BC段的动摩擦因数“=0.5,重力加速度g取10m/s,不计空气阻力。
解析
（1）设进入水平导轨BC的初速度为如，由机械能守恒有
0B=y）2gh=4m/s
加速度a=£
=卩g=5m/s2
由厶=vst—^at2解得（=0.2s
（2）%=如—Q（=3m/s
Vc
FN+mg=m—
代入数据可得Fn=8N
由牛顿第三定律得
滑块对管壁弹力方向竖直向上，大小为8No
（3）设平抛运动的时间为/,则有
1?
H—2rpg0
由动能定理得mg•2r=—^mvc
水平射程为x=vDt
.（H—2r）r^—
解倚*=\/g'
yjvc+4gr
当尸=0.2m时水平射程最远
最远距离为xm=1.7m。
答案
（1）0.2s
（2）8N方向竖直向上（3）0.2m1.7m
核心素养培养
均相同，A.B两点的连线与水平方向的夹角为a,不计物块在轨道转折时的机械能损失，则动摩擦因数大小为（）
A.tan0
C・tan（〃+a）D・tan（〃一a）
解析如图所示，设3、O间距为『，力点离水平面的高度为方，A.O间的水平
距离为52,物块的质量为加，在物块下滑的全过程中，应用动能定理可得nigh5*2h
—“加geos少co；
加gn=0,解得〃=»
+、s=tana,故选项B正确。
【典例2]（2017-宿迁市第三次模拟考试）（多选）如图3所示，/BC是一个位于
竖直平面内的圆弧形轨道，高度为仏轨道的末端C处与水平面相切。
一个质量
为加的小木块从轨道顶端/处由静止释放，到达C处停止，此过程中克服摩擦力做功为％,到达3处时速度最大为O,加速度大小为伽；
小木块在C处以速度。
向左运动，恰好能沿原路冋到力处，此过程中克服摩擦力做功为必，经过3处的速度大小为血。
重力加速度为g。
贝X）
图3
A.
B.V\<
V2
v=2yfgh
C.WX<
W2D.a〃=0
解析小木块向上经过B处到达最高点/后，滑下再次到达B点，小木块与轨道之间有摩擦，所以小木块的机械能逐渐减小，转化为内能，则向上经过B处
的动能要比向下经过B点的动能大，所以V2>
V\,B正确；
同理，在轨道上任选一点，总有向上经过该点的速度要比向下经过该点的速度大，即向上经过该点需要的向心力大，弹力大，摩擦力大，所以上升过程中克服摩擦力做的功大，C正确；
下降过程，根据动能定理得=上升过程，根据动能定理得一02-mgh=0~^mv2,因为％2>
"
1,故。
>
2畅,A错误；
下滑到达B处时速度最大，说明切向加速度为零，但向心加速度不为零，选项D错误。
1•在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，
不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小（）
A.—样大B.水平抛的最大
C•斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大
解析由动能定理mgh=^mV2,落地时速度血的大小相等，故A正确。
答案A
2.（2017•江苏泰州市高三第一次模拟）如图4所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点吋，其速度方向恰好改变了90°
则物体在M点到N点的运动过程中动能将（）
图4
A.不断增大B.不断减小
C.先减小后增大D.先增大后减小
解析速度方向改变了90。
，说明恒力的方向应为右下方，与初速度的夹角大于90°
小于180°
才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当速度与恒力垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大，选项C正确。
3.（2017-}1苏徐州考前模拟）在2016年全国室内铅球邀请赛中，河北名将巩立姣以19.37m夺冠。
运动员在比赛时投掷铅球的分解动作如图5所示，若铅球出手时速度大小约为10m/s,铅球质量为5kg,则她在掷铅球过程中合外力对球做的功约为（）
图5
A.25JB.250JC.70JD.270J
解析对掷铅球的过程，由动能定理得对球做的功为
PK=|mz?
o-O=|x5X102J=250Jo故选项B正确。
4.静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s吋停下，其v~t图象如图6所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是（）
A.整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功
B.整个过程中拉力做的功等于零
C./=2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大
D./=ls到尸3s这段时间内拉力不做功
解析对物块运动的整个过程运用动能定理得必一旳=0,即拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功，选项A正确，B错误；
在0〜1s时间内，拉力恒定且大于摩擦力，物块做匀加速运动，速度增大，t=ls时，速度最大，拉力的瞬时功率最大；
t=2s时，物块匀速运动，拉力等于摩擦力，所以Z=2s时刻拉力的瞬时功率不是最大的，选项c错误；
z=ls至X=3s这段时间，物块匀速运动，拉力做正功，摩擦力做负功，合外力做功为零，选项D错误。
答案A
活页作业
（时间：
40分钟）
一、单项选择题
1•韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑雪空中技巧比赛屮沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。
韩晓鹏在此过程中（）
A.动能增加了1900J
B.动能增加了2000J
C.重力势能减小了1900J
D.重力势能减小了2000J
解析由题可得，重力做功”g=1900J,则重力势能减少1900J,故C正确,D错误；
由动能定理得，妙g—忙倔，克服阻力做功plOOJ,则动能增加1800J,故A、B错误。
答案C
2.（2017-启东中学）子弹的速度为s打穿一块固定的木块后速度刚好变为零。
若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半吋，子弹的速度是（）
vy[2vv
A，2B•电FC.§
D.g
解析设子弹质量为加，木块的厚度为d,木块对子弹的阻力为/,根据动能定
理，子弹刚好打穿木块的过程满足一/〃=0-^mv2，设子弹射入木块厚度一半时的速度为答案B
3.质量为2kg的物体以一定的初速度沿倾角为30。
的斜而向上滑行，在向上滑行的过程屮，其动能随位移的变化关系如图1所示，则物体返回到出发点时的动能为（取g=10m/s2）（）
图1
B.
A.34J
C.92J
56J
D.196J
解析物体上滑的过程中重力与摩擦力都做负功，由动能定理得一///gxsin30°
—F/x=0—E（）,下滑的过程中重力做正功，摩擦力做负功，得mgxsin30°
—/yx=E—0,代入数据得E=34J,故选A。
4.（2017-扬州中学期中）/、B两
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