内容正文:
第10讲 动能和动能定理
——划重点之复习强化精细讲义系列
考点1
动能及动能定理
考点2
动能定理的应用
考点3
动能定理的图像问题
考点4
应用动能定理求解多过程问题
考点1:动能及动能定理
【典例1】下列关于动能的说法正确的是( )
A.两个物体中,速度大的动能也大
B.某物体的速度加倍,它的动能也加倍
C.做匀速圆周运动的物体动能保持不变
D.物体质量一定,物体的动能保持不变,则速度一定不变
【典例2】如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体。钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则( )
A.底板对物体的支持力做的功等于
B.物体所受合力做的功等于
C.钢索的拉力做的功等于
D.电梯所受合力做的功等于
【典例3】(多选)如图所示,某同学从A点以水平方向成60°角沿斜向上的方向投出一篮球,篮球正好垂直击中篮板上的B点,反弹后下落经过与A等高的C点,已知D点为篮板底下与A等高的点,且AC=CD,篮球质量为m,被抛出时的速度大小为v,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.篮球与篮板碰撞过程中损失的动能为
B.从A到B过程中(不含B点)篮球的速率均匀变化
C.从A到B到C篮球运动时间之比
D.从A到B和从B到C篮球速度变化量的绝对值之比
【变式1】运动员在短道速滑比赛中过弯时的运动可以看成匀速圆周运动。关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是速度不变的运动 B.匀速圆周运动的加速度不变
C.做匀速圆周运动的物体所受的合力做正功 D.做匀速圆周运动的物体的动能不变
【变式2】如图所示,质量为3kg的小球从倾角为30°的斜面上水平抛出并且落在该斜面上。若不计空气阻力,已知小球的初速度为2m/s,则它落到斜面上的动能为( )
A.10J B.12J C.14J D.8J
【变式3】如图所示是某游乐场过山车的一段简化图,该段过山车由粗糙斜面轨道AB和圆环轨道组成。假设小球从A处由静止释放,沿着斜面轨道运动到B点,而后沿圆环轨道内侧运动。则在小球从位置A运动到圆环轨道最高点C的过程中,下列说法正确的是( )
A.合外力对小球所做的功等于小球动能的增量
B.合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量
C.重力对小球所做的功等于“小球与轨道之间由于摩擦而产生的热量”
D.小球重力势能的减少量等于“小球与轨道之间由于摩擦而产生的热量”
【变式4】2022年北京冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛在张家口云顶滑雪公园举行,中国选手徐梦桃夺得冠军。她在一次滑行中沿“助滑区”坡道保持同一姿态下滑了一段距离,重力对她做功1900J,她克服阻力做功100J。徐梦桃在此过程中( )
A.动能增加了1900J B.动能增加了2000J
C.重力势能减小了1900J D.重力势能减小了2000J
【变式5】甲、乙两颗质量不同的小球(均视为质点),从同一高度以不同的初速度水平抛出,落在水平地面上。若甲球的质量为乙球质量的4倍,甲球的初速度大小为乙球的初速度大小的一半,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.甲球在空中运动的时间较长 B.甲球的水平射程较大
C.落地前瞬间,甲球竖直方向的速度较大 D.落地前瞬间,甲球的动能较大
【变式6】(多选)宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面,从静止释放一个质量为m的物体,由于运动时气体阻力(阻力与速度有关)的作用,其加速度随下落位移变化的关系图象如图所示。已知该星球半径为R,万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.该行星的平均密度为
B.卫星在距该行星表面高h处的圆轨道上运行的周期为
C.该行星的第一宇宙速度为
D.物体下落过程中的最大动能为
【变式7】(多选)如图所示为某地一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。假定某时间内该地区的风速是v,撞击叶片后速度变为零,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为,若该风机将风能转化为电能的效率为,下列说法正确的是( )
A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为
B.若风速变为原来2倍,则电功率将变为原来8倍
C.此风力发电机发电的功率为
D.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为
考点2:动能定理的应用
【典例4】如图所示,质量为m的物体静止在水平光滑的平台上,系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度水平向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处,在此过程中人的拉力对物体所做的功为(,)( )
A. B.
C. D.
【典例5】(多选)如图,圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可转动的同心圆盘,圆盘的边缘放置一个质量为m的物块,物块与