专题07 动能和动能定理-2020-2021学年高一下学期物理期末考点大串讲（新教材人教版）

专题07　动能和动能定理 思维导图 知识详解 知识点一：动能 1、定义：物体由于运动而具有的能量。 2、计算式： 3、国际单位：焦耳（焦，J） 换算关系： 4、标矢性：标量。 5、正负：恒为正值。 6、瞬时性：动能由物体的质量m和瞬时速度v决定，是状态量。 7、相对性：选择不同的参考系，物体的瞬时速度不同，动能也就不同。通常选择地面为参考系。 典例1（2021·湖北高一期中）A、B两物体的速度之比为2∶3，质量之比为1∶3，则A、B两物体的动能之比为（　　） A．2∶9　　B．4∶9　　C．4∶27　　D．27∶4 典例2（2020·辽宁鞍山市·高一月考）一个质量为2kg的可视为质点的小球，以2m/s的速率做匀速圆周运动，轨迹半径为1m，则下列结论正确的是（　　） A．小球所受的合力大小为4N B．小球所受合力的功率为16W C．小球的动能为8J D．在小球转动半圈的过程中，小球所受合力做的功为零 典例3（2021·上海高三二模）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．助跑过程中，运动员的动能逐渐增大 B．起跳后上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小 C．起跳后上升过程中，运动员的重力势能逐渐增大 D．在最高点杆的弹性势能最大 典例4（2021·上海高三二模）质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点处于静止状态，在图中t0、2t0、3t0和4t0的各时刻中，质点离出发点距离最大的时刻是__________；质点动能的最大值是____________。 知识点二：动能定理 1、内容：合外力所做的功等于物体动能的变化。 表达式： 2、对动能定理的理解： ①计算式为标量式，v为相对于同一参考系的瞬时速度。 ②“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力，如弹力、摩擦力、万有引力…… ③适用于单一物体，或可看成单一物体的物体系。 ④适用于恒力做功，也适用于变力做功。 ⑤适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ⑥若物体在运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以把全过程作为一个整体来处理。 ⑦在求解物理问题时，可优先考虑动能定理。 典例5（2021·福建省福州高级中学高一期中）如图所示，滑梯顶端离地面的高度为H，一个小孩从粗糙的滑梯顶端由静止开始滑下。若以滑梯顶端为零势能面。以下说法错误的是（　　） A．下滑过程中，小孩的动能增加 B．小孩滑到滑梯底端时的重力势能为-mgH C．下滑过程中，小孩的机械能守恒 D．下滑过程中，滑梯对小孩的支持力不做功 典例6（2021·全国高一课时练习）人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（　　） A．人对小球做的功是　　　　　　　B．人对小球做的功是 C．小球落地时的机械能是　　D．重力对小球做的功是 典例7（2021·辽宁高二月考）（多选）质量为1kg的物体在水平面内做直线运动，其速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．物体在10s~20 s内所受合力做的功为0 B．物体在0~10 s内所受合力做的功为25 J C．物体在0~10 s内所受合力的冲量的大小为10N·s D．物体在10 s~20 s内所受合力的冲量的大小为10N·s 典例8（2021·湖北孝感市·天有永新实验学校高一月考）（多选）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中沿“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1800J C．重力势能减小了1900J D．重力势能减小了2000J 典例9（2021·福建高一期中）（多选）如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的公路上由静止开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为（　　） A．fvmaxt　　B．Pt　　C．　　D． 典例10（2021·山东济宁市·高一期中）如图甲所示为商场内的螺旋滑梯，小孩从顶端A处进入，由静止开始沿滑梯自然下滑（如图乙），并从底端B处滑出。已知滑梯总长度L=20m，A、B间的高度差h=12 m。g取10m/s2 （1）假设滑梯光滑，求小孩从B处滑出时的速度v1的大小； （2）若有人建议将该螺旋滑梯改建为倾斜直线滑梯，并保持高度差与总长度不变。已知小孩与滑梯间的动摩擦因数μ=0.25，若小孩仍从顶端由静止自然下滑，则求小孩从底端滑出时的速