第08讲 机械能守恒定律（第20课时）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第08讲 机械能守恒定律 第二十课时 动能 动能定理 1、了解动能。 2、应用动能定理。 考点四十五、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 2．表达式：Ek＝mv2。单位：与功的单位相同，国际单位焦耳。1kg·m2/s2＝1N·m＝1J 3．特性 （1）标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向。只有正值，没有负值。 （2）相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。 （3）瞬时性：动能具有瞬时性，与某一时刻或某一位置的速率相对应。 4．动能是状态量。动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态（或某一时刻的速度）相对应。 【特别提醒】物体速度变化（如速度的大小不变，方向变化），则物体的动能不一定变化。而动能变化，则速度一定变化。 【典型题例1】对于动能的理解，下列说法中不正确的是 A．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都具有动能 B．动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能大小是不同的 C．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 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 【典型题例2】下列说法中正确的是 A．做直线运动的物体动能不变，做曲线运动的物体动能变化 B．物体的速度变化越大，物体的动能变化也越大 C．物体的速度变化越快，物体的动能变化也越快 D．物体的速率变化越大，物体的动能变化也越大 【典型题例3】关于动能，下列说法中正确的是 A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是物体都有动能 B．公式Ek＝mv2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值 C．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 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 考点四十六、动能定理 1．内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 2．表达式W＝Ek2－Ek1＝mv－mv。 其中：（1）Ek1＝mv表示物体的初动能；（2）Ek2＝mv表示物体的末动能。 （3）W表示物体所受合外力做的功，或者物体所受所有外力对物体做功的代数和。 3．表达式的理解 （1）公式W＝Ek2−Ek1中W是总功，是物体所受合力所做的功，或者是物体所受所有外力做功的代数和。合力做正功，物体的动能增加；合力做负功，物体的动能减小。 （2）Ek2、Ek1分别是末动能和初动能，Ek2可能大于Ek1，也可能小于Ek1。 （3）物理意义：揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化的关系。 4．动能定理公式中等号的意义 （1）数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功。 （2）单位相同：国际单位都是焦耳。 （3）因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因。 5．适用范围：动能定理的研究对象是单个物体，或者是可以看成单一物体的物体系。 动能定理应用广泛，直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用。 【典型题例4】关于运动物体所受的合力、合力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是 A．合力为零，则合力做功一定为零 B．合力做功为零，则合力一定为零 C．合力做功越多，则动能一定越大 D．动能不变化，则物体所受合力一定为零 【典型题例5】质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是 A．EkA＝EkB B．EkA＞EkB C．EkA＜EkB D．因运动方向不同，无法比较动能 【典型题例6】有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示，如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 A．木块所受的合外力为零 B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零 C．重力和摩擦力所做的功代数和为零 D．重力和摩擦力的合力为零 【典型题例7】在水平路面上，有一辆以36km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则以地面为参考系行李的动能是________J，以客车为参考系行李的动能是________J。 6．应用动能定理解题的步骤： （1）确定研究对象和研究过程（研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统）。 （2）对研究对象进行受力分析（注意哪些力做功哪些力或不做功）。 （3）确定合外力对物体做的功（注意功的正负）。 （4）确定物体的初、末动能（注意动能增量是末动能减初动能）。 （5）根据动能定理列式、求解。 【典型题例8】如图所示，小球从高为h的斜面上的A点，由静止开始滑下，经B点在水平面上滑到