8.3 动能和动能定理 导学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8、 机械能守恒定律 (二）动能和动能定理 知识梳理 一、动能 1．定义：物体由于 而具有的能量。 2．表达式： 3．单位：与功的单位相同，在国际单位制中为 。1 J＝1 kg·m2·s－2。 4．动能与速度的三种关系 (1) 关系：Ek＝mv2，同一物体，速度v越大，动能Ek越大。 (2) 关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系。 (3) 关系：动能是标量，速度是矢量。当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化；当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变。 二、动能变化量 1、表达式： 2、物理意义：ΔEk>0，表示动能增加；ΔEk<0，表示动能减少。 3、变化原因： 是引起物体动能变化的原因。合力做正功，动能增加，合力做负功，动能则减少。 三、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 。 2．表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1。式中的W为 功，其中合力做的功是物体动能变化的原因。合力的功等于 ，两者的国际单位都是焦耳。 3．适用范围：既适用于 做功，也适用于 做功；既适用于 运动，也适用 运动；研究对象可以是 ，也可以是多个物体组成的相对静止的系统。 巩固练习 一、选择题 1、关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法中正确的是（　　） A．运动物体所受的合力不为零，合力一定做功，物体的动能一定变化 B．运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变 C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零 D．运动物体所受合力不为零，则该物体不一定做变速运动 2、高铁在启动阶段可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段列车动能（　　） A．与它所经历的时间成正比 B．与它所经历的时间成反比 C．与它的速度成正比 D．与它的位移成正比 3．质量为0.5kg的足球以1m/s速度水平撞击墙壁，又以m/s速度弹回。若以足球的初速度方向为正方向，则在碰撞过程中足球的速度变化量以及动能的变化量为（　　） A．0，0.5J B．m/s，0 C．2m/s，0 D．m/s，0.5J 4．神舟十四号飞船已于2022年6月5日上午在酒泉卫星发射中心成功发射升空，飞船入轨后，按照预定程序，成功与空间站组合体进行自主快速交会对接。若新的组合体总质量为m，运行在离地高为的圆轨道上，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则新的组合体在轨运动时的动能为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，为圆弧轨道，为水平直轨道，圆弧的半径为，的长度也是。一质量为的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落时，恰好运动到处停止，那么物体在段克服摩擦力所做的功为（　　） A． B． C． D． 6、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为(　 　) A.mglcos θ B.mgl(1－cos θ) C.Flcos θ D.Flsin θ 7．如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为θ，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．如果h和μ一定，θ越大，x越大 B．如果h和μ一定，θ越大，x越小 C．摩擦力对木块做功为﹣μmgxcosθ D．重力对木块做功为μmgx 8．汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变。之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax。设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是（　　） A．汽车的额定功率为 fv B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力做的功为 D．汽车从静止到速度最大的过程中，牵引力做功为 9．一质量为2kg的物体静止于粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲 所示。外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所 示，重力加速度g取10m/s2。下列分析正确的是（　　） A、物体运动的总位移为13.5m B．物体与地面之间的动摩擦因数为0