第五章 第2讲　动能定理（知识讲解）-2021锁定高考物理一轮总复习（Word）

第2讲　动能定理 夯实基础·自主预演 —————————课前自主梳理　巩固基础知识————————— 一、动能 1. 定义：物体由于 运动 而具有的能叫动能． 2. 公式：Ek＝ mv2 ． 3. 单位： 焦耳 ，1 J＝1 N·m＝1 kg·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． 6. 动能的变化量： (1)概念：物体的末动能与初动能之差，是过程量． (2)公式：ΔEk＝.mv－mv 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 动能的变化量 ． 2. 表达式：W＝ 或W＝Ek2－Ek1.mv－mv 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 ． 5. 应用动能定理解决的典型问题大致分为两种 (1)单一物体的单一过程或者某一过程． (2)单一物体的多个过程．动能定理由于不涉及加速度和时间，比动力学研究方法要简便． 1. 判断下列说法是否正确． (1)动能不变的物体一定处于平衡状态． (×) (2)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化． (×) (3)根据动能定理，合外力做的功就是物体的动能． (×) 2. (2020·山东潍坊高三模拟·多选)质量为m的汽车在平直公路上以初速度v0开始加速行驶，经时间t前进距离s后，速度达到最大值vm.设该过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为(ABD) A. Pt B. fvmt C. fs＋＋fsmv－mvmvm D. 解析　由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功为：W＝Pt，故选项A符合题意．当速度达到最大值vm时，由于P＝Fvm＝fvm，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于Pt＝fvmt，故选项B符合题意．汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：W－fs＝＋fs，故选项D符合题意，选项C不符合题意．mv－mv，解得：W＝mv－mv 3. (2019·福建莆田高三模拟)如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)(B) A. B. C. D. 解析　小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1，根据动能定理，有mgh－W1＝0；小球B下降过程，由动能定理有3mgh－W1＝，故B正确．·3mv2－0，解得：v＝ 4. (2019·陕西西安高三质检)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＝4 s时物块停下，其v－t图象如图所示．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) 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. t＝2 s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D. t＝1 s到t＝3 s这段时间内拉力不做功 解析　对物块运动全过程应用动能定理得：WF－Wf＝0，A正确，B错误；物块在加速运动过程中受到的拉力最大，结合题图可知，t＝1 s时拉力的瞬时功率为整个过程中拉力功率的最大值，C错误；t＝1 s到t＝3 s这段时间内，拉力与摩擦力平衡，拉力做正功，D错误． 5. (2020·安徽省示范高中第一次联考)如图所示，水平地面上有静止的18个相同的木块排成一条直线接触但不粘连，每个木块的长度l＝0.5 m，质量m＝1.2 kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，在右边第一个木块的右端放一质量M＝1 kg的小铅块(可视为质点)，它与各木块间的动摩擦因数均为μ2＝0.5，现突然给小铅块一个向左的初速度v0＝10 m/s，使其在木块上滑行．设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2.则(D) A. 小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小为10 m/s2 B. 小铅块最多能带动5个木块运动 C. 第10个木块运动的速度大小为1 m/s D. 小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小为5 m/s 解析　设小铅块相对木块滑动时加速度大小为a，由牛顿第二定律可知μ2Mg＝Ma，解得：a＝5 m/s2，选项A错误；设小铅块最多能带动x个木块运动，对x个木块整体进行受力分析，当小铅块下的x个木块发生运动时，则有μ2Mg>μ1(mgx＋Mg)，解得：x<3.33即小铅块最多只能带动3个木块运动，选项BC错误；设