8.3 动能与动能定理-【起飞计划】2023-2024学年高一物理同步讲练（人教版2019必修第二册）

8.3 动能与动能定理 知识点一 动能的表达式 1.表达式：Ek＝mv2. 2.单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J. 3.标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向. 技巧归纳：对动能的理解 (1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关. (2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应. (3)动能具有相对性，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. 2.动能变化量ΔEk ΔEk＝mv22－mv12，若ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少. [例题1] （2023春•郴州期末）关于某一物体的动能．下列说法正确的是（　　） A．若速度不变时，动能一定不变 B．若动能不变时，速度一定不变 C．若速度变化时，动能一定变化 D．若动能变化时，速度不一定变化 [例题2] （2023春•东城区校级期末）改变物体的质量和速度，可以改变物体的动能．在下列情况中，物体的动能变为原来2倍的是（　　） A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B．质量不变，速度增大到原来的4倍 C．速度不变，质量增大到原来的2倍 D．速度不变，质量增大到原来的4倍 [例题3] （2023•顺德区模拟）图（a）为某景区的蛙口喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图（b）所示，最大高度相同，轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方，不计空气阻力，对轨迹A、B说法正确的是（　　） A．水滴在空中运动的时间不同 B．水滴的初速度大小相等 C．水滴在最高点速度之比1：2 D．水滴落地时动能之比1：4 [例题4] （2022秋•齐齐哈尔期末）若一乒乓球运动员某一次击球时，将乒乓球从A点水平击出，乒乓球击中D点；另一运动员将该乒乓球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，乒乓球也击中D点，A、C高度相同。忽略空气阻力，则（　　） A．乒乓球在两个过程中飞行时间相等 B．乒乓球两次击中D点时速率相同 C．乒乓球被击出后的初动能可能相同 D．乒乓球两次击球过程重力做功相同 [例题5] （2023•中山区校级一模）如图所示，质量为M、半径为R的半球形碗放置于水平地面上，碗内壁光滑。现使质量为m的小球沿碗壁做匀速圆周运动，其轨道平面与碗口平面的高度差用h表示，运动过程中碗始终保持静止，设碗与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．h越小，地面对碗的摩擦力越小 B．h越小，地面对碗的支持力越大 C．若h，则小球的动能为mgR D．若h，M＝10m，则碗与地面之间的动摩擦因数可以小于 知识点二 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. 2.表达式：W＝mv22－mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和. 3.适用范围：动能定理是物体在恒力作用下，并且做直线运动的情况下得到的，当物体受到变力作用，并且做曲线运动时，可以采用把整个过程分成许多小段，也能得到动能定理. 技巧归纳：动能定理的理解 1.表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv22－mv12 (1)Ek2＝mv22表示这个过程的末动能；Ek1＝mv12表示这个过程的初动能. (2)W表示这个过程中合力做的功，它等于各力做功的代数和. 2.物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即若合外力做正功，物体的动能增加，若合外力做负功，物体的动能减小，做了多少功，动能就变化多少. 3.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果. [例题6] （2023•安徽开学）我国著名田径运动员巩立姣比赛时的情景如图所示，若巩立姣比赛时先后两次将铅球从空间同一位置斜向上抛出，两次抛出的速度方向与水平方向的夹角不同，铅球落地时的位置相同，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A．两次铅球在空中运动的时间相同 B．两次抛出后铅球运动的最小速度相同 C．两次铅球刚要落地时，重力的瞬时功率相同 D．两次铅球在空中运动过程中，动能的变化量相同 [例题7] （2023春•郫都区校级期末）用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离s，速度为v，物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ，则在以上过程中摩擦力对物体做的功为（　　） A．mgs B．0 C．μmgs D． [例题8] （2023春•武侯区期末）图为成都某游乐场的水滑梯。滑梯由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人（视为质点）从距水平轨道7.2m高的水滑梯顶端由静止开始下滑，要求人不能碰撞水平轨道的末端，人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的。水平轨道的长度至少为（　　） A．12m B．1