专题08　动能和动能定理-2021-2022学年高一物理下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

2021-2022学年高中物理下学期期末考点大串讲 专题08　动能和动能定理 知识点一：动能 1．动能 物体由于运动而具有的能，这种能量即为动能． 2．动能的公式 首先，我们设计这样的物理情景：一物体质量为m，静止在光滑水平面上，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移s，得到速度v，这个过程中外力做功W=Fs，根据动力学规律可以推导出： 这表明，物体的动能(一般用符号表示)可量化为： 3．动能的理解 (1)单位：在国际单位制中是焦耳(J)．1 kg·(m/s)2=1 N·m=1 J． (2)动能是状态量．对于给定的物体(m一定)，某状态下速度的大小决定了该状态下的动能． (3)动能是标量，只有大小，没有方向，且总大于(v≠0时)或等于零(v=0时)，不可能小于零(无负值)． (4)动能是相对量(因速度是相对量)．参考系不同，速度就不同，所以动能也不同． (5)动能的变化，又称动能的增量，是指一个运动过程中物体末状态的动能Ek2(对应于速度v2)与初状态的动能Ek1(对应于速度v1)之差． 1．如图所示是网球运动员在某次室内训练时从距地面一定的高度向竖直墙面发射完全相同的网球。假定网球均水平击出，某一次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为30°，第二次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为60°。若不考虑网球在空中受到的阻力，则第一次与第二次击球相比，（　　） A．初速度之比为3：1 B．碰到墙面前在空中运动时间之比为 C．下降高度之比为1：3 D．碰到墙面时动能之比为1：3 【答案】BC 【解析】 AB．由题知，两次平抛运动的水平位移相同，根据平抛运动规律有 y=gt2 又由平抛运动速度偏向角θ的正切值是位移偏向角正切值的2倍，即 联立得 ， 带入数据θ1=30°，θ2=60°可解得两次运动的时间，初速度之比分别为 ， 故A错误，B正确； C．根据公式 得 C正确； D．平抛的合速度为 故碰到墙面时动能之比 故D错误。 故选BC。 2．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能不可能（　　） A．一直增大 B．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 C．先逐渐减小至零，再逐渐增大 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 【答案】B 【解析】 AB．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，当恒力方向与速度方向的夹角为锐角时，该质点的动能一直增大，选项A可能，不满足题意要求，选项B不可能，满足题意要求； C．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，当恒力方向与速度方向相反时，物体先做匀减速直线运动到速度为零再反向做匀加速直线运动，即质点的动能先逐渐减小至零，再逐渐增大，选项C可能，不满足题意要求； D．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，当恒力方向与速度方向的夹角为钝角时，该质点的动能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，选项D能，不满足题意要求； 故选B。 3．超速行驶在给自己带来危害同时也威胁到他人的生命安全，欲速则不达，平安才能回家。假设汽车超速时动能变为原来的4倍，则下列情形中符合要求的是（　　） A．质量不变，速度变为原来的2倍 B．质量和速度都变为原来的2倍 C．质量变为原来的2倍，速度减半 D．质量减半，速度变为原来的2倍 【答案】A 【解析】 A．由动能表达式可知，若质量不变，速度变为原来的2倍，则动能变为原来的4倍，A符合题意； B．由动能表达式可知，若质量和速度都变为原来的2倍，则动能变为原来的8倍，B不符合题意； C．由动能表达式可知，若质量变为原来的2倍，速度减半，则动能变为原来的，C不符合题意； D．由动能表达式可知，若质量减半，速度变为原来的2倍，则动能变为原来的2倍，D不符合题意； 故选A。 4．如图所示跳水运动员从跳台跳起到落下，以跳台的水平面为零势能面，该运动员的动能与重力势能是如何变化的（　　） A．动能：一直减小；重力势能：一直增大 B．动能：一直增大；重力势能：一直减小 C．动能：先减小后增大；重力势能：先增大后减小 D．动能：先增大后减小；重力势能：先减小后增大 【答案】C 【解析】 从跳台到最高点的过程中，运动员动能减小，重力势能增大；从最高点到接触水面的过程中，运动员动能增大，重力势能减小。综上所述可知C正确。 故选C。 5．改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，关于汽车的动能的说法正确的是（　　） A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的4倍 C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能变为原来的4倍 D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变 【答案】D 【解析】 A．质量不变