1.3动能和动能定理 课前导学 -2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

1.3动能和动能定理——高一物理鲁科版（2019）必修二课前导学 基础知识导学 一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能量。 2．表达式：Ek＝mv2。 3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳。 1 J＝1_N·m＝1_kg·m2/s2。 4．标矢性：标量，只有大小，没有方向。 二、动能的特点 1．动能是标量，没有方向，Ek>0。 2．动能是状态量，对应某一时刻物体的瞬时速度。 3．动能具有相对性，物体运动速度的大小与选定的参考系有关，相对于不同参考系，物体具有不同的速度，即物体的动能不同。无特别说明均以地面为参考系。 [注意] (1)动能描述的是物体在某一时刻或某一位置所具有的能量状态，具有瞬时性，是个状态量。动能变化量则是指物体的末动能减去初动能，即Ek2－Ek1，描述的是从一个状态到另一个状态的变化量，即对应一个过程。动能为非负值，而动能变化量有正有负，ΔEk>0表示物体的动能增加，ΔEk<0表示物体的动能减少。 (2)一个质量不变的物体速度发生变化，动能不一定变化；若动能变化了，则速度一定变化。 三、动能定理 1．推导：如图所示，物体做匀加速直线运动，F为合力。 2．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。 3．表达式 (1)W＝Ek2－Ek1。 (2)W＝mv－mv2。 4．适用范围 不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动的情况。 [说明] (1)如果物体受到几个力的共同作用，式中W为合力所做的功，它等于各力做功的代数和。 (2)如果外力对物体做正功，物体的动能增加，外力对物体做负功，物体的动能减少。 基础小题试练 1.运动员把质量是500 g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10 m，在最高点的速度为20 m/s。估算出运动员踢球时对足球做的功为( ) A.50 J B.100 J C.150 J D.无法确定 2.一质点做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是( ) A.线速度 B.动能 C.重力势能 D.向心力 3.如图，游乐场中有斜面长为l、高为h的滑梯，质量为m的小冰从滑梯顶部由静止开始匀加速下滑到底部，下滑时间为t，重力加速度为g，忽略一切阻力，小冰可视为质点。小冰滑到底部时的动能( ) A.等于0 B.小于 C.等于 D.大于 4.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面上某处由静止释放，撞击斜面底部的木块，下列分析错误的是( ) A.实验中，是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小 B.利用甲、丙两图可以探究动能大小与质量的关系 C.乙、丙两图中，小球到达水平面时，具有相同的速度 D.若水平面光滑且足够长，则木块运动后其动能保持不变 5.关于力对物体做功与物体的动能变化关系，以下说法正确的是( ) A.某个力做正功，物体动能增加 B.某个力做负功，物体动能增加 C.合外力做正功，物体动能增加 D.合外力做负功，物体动能增加 6.拉物体在水平面前进，是生产生活中的常见前景，你肯定亲自干过。一物体在恒定的水平拉力作用下由静止开始沿水平面运动，已知水平拉力大小为F，物体所受水平面的滑动摩擦力大小恒为f。当物体从静止开始运动s距离时，物体的动能等于( ) A. B. C. D. 答案以及解析 1.答案：C 解析：设运动员踢球时对足球做的功为W，根据动能定理有 解得 故选C。 2.答案：B 解析：ABD.质点做匀速圆周运动的过程中，线速度大小不变，但方向时刻在变，向心力大小不变，但方向时刻在变，动能不变，故AD不符合题意，B符合题意； C.只要质点不是在水平面内做匀速圆周运动，其重力势能都会时刻改变，故C不符合题意。 故选B。 3.答案：C 解析：忽略一切阻力，小冰下滑过程中只有重力做功，动能的增加量等于重力势能的减少量，所以小冰滑到底部时的动能为 故C正确，ABD错误。 故选C。 4.答案：B 解析：A.根据转换法可知，实验中是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小，木块移动的距离越大，表明小球的动能越大，故A正确，不符合题意； B.甲、丙两图中小球的质量不同，下落的高度不同，所以无法探究动能大小与质量的关系，故B错误，符合题意； C.乙、丙两图中，小球下落的高度是相同的，则小球到达水平面时，具有相同的速度，故C正确，不符合题意； D.若水平面光滑且足够长，运动的木块将做匀速直线运动，其质量不变，速度不变，动能保持不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 5.答案：C 解析：根据动能定理，物体动能的变化对应合外力做功。合外力做正功，物体动能增加；合外力做负功，物体动能减小。 故选C。 6.答案：C 解析：根据动能定理得 故C正确，ABD错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$