8.3 动能和动能定理 【帮课堂】2023-2024学年高一物理 同步学与练（ 人教版2019必修第二册）

8.3 动能和动能定理 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。 1、通过力对物体做功的分析确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。 2、能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理。 3、理解动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象或者解决实际问题。 ( 0 2 预习导学 ) （1） 课前研读课本，梳理基础知识： 一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 2．公式：Ek＝ 。单位为焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2。 3．矢标性：动能是 ，只有正值。动能与速度方向 。 4．状态量：动能是状态量，因为v是瞬时速度。 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 。 2．表达式：W＝ 或W＝Ek2－Ek1。 3．物理意义： 的功是物体动能变化的量度。 4．适用条件 (1)既适用于直线运动，也适用于 。 (2)既适用于恒力做功，也适用于 。 (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以 。 5. 动能定理表明了“三个关系” (1)数量关系：合力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能变化就是合力做的功。 (2)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 (3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳。 （二）即时练习： 【小试牛刀1】质量为m的物体从高为h的斜面顶端静止下滑，最后停在平面上，若该物体以v0的初速度从顶端下滑，最后仍停在平面上，如图甲所示。图乙为物体两次在平面上运动的v-t图像，则物体在斜面上运动过程中克服摩擦力的功为(　 ) A.mv02－3mgh B．3mgh－mv02 C.mv02－mgh D．mgh－mv02 【小试牛刀2】如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另—端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为(　 ) A. B. C. D. 【小试牛刀3】[多选]如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。则(　　) A．动摩擦因数μ＝ B．载人滑草车最大速度为 C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g ( 0 3 题型精讲 ) 【题型一】恒力作用下动能定理的应用 【典型例题1】如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球挂在离水平地面高为3L的O点，小铁球以O为圆心在竖直面内做圆周运动且恰好能到达最高点A处，不计空气阻力，重力加速度为g，若运动到最高点时轻绳被切断，则小铁球落到地面时速度的大小为(　　) A. B. C.4 D.3 【典型例题2】(多选)如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，A、B间接触面不光滑。现以恒定的外力拉B，A在B上发生了滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动了一段距离。在此过程中(　　) A.外力F做的功等于A和B动能的增量 B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量 C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 【对点训练1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，由于空地大小限制，滑梯的水平跨度确定为x＝6 m。设计时，考虑儿童裤料与滑板间的动摩擦因数μ＝0.4，为使儿童在滑梯上恰能滑下，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求滑梯的高度h； (2)若小明裤料与滑板间的动摩擦因数μ1＝，求他从滑梯上由静止滑到底端的瞬时速度大小； (3)若体重比小明重、穿相同裤料的小华，从滑梯上由静止滑到底端，有人认为小华滑行的时间比小明长。这种说法是否正确？简要说明理由。 【对点训练2】(多选)如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是(　 ) A．FL＝Mv2 B．Fs＝mv2 C．Fs＝mv02－(M＋m)v2 D．F(L＋s)＝mv02－mv2 【题型二】涉及弹簧