第三单元 第4节 动能定理-【金榜题名】2025-2026学年初升高物理知识衔接

第二部分知识衔接与拓展 第4节 动能定理 点的过程中，铅球的质量不变，速度变小 衔接导引 动能减小，高度变大，重力势能增大；在从 b点到c点的过程中，铅球的质量不变，高 1.会简单推导动能定理。 度变小，重力势能变小，速度变大，动能增 2.知道动能定理的表述，理解其意义。 大；从a点到b,点再到c点的过程中，铅 3.领会运用动能定理的优越性，能应用动能 球的质量不变，速度先变小后变大，动能 定理解决简单问题。 先减小后增大，故B正确、CD错误。故 选：B。 典题衔接 【答案】B [初中知识回顾] [高中知识展望] 我们知道，一个物体能够做功，我们就 在高中，我们将从牛顿第二定律与运动 说它具有能。做功的过程，实际就是能量转 学公式导出动能定理，并理解其物理意义， 化的过程，不同形式的能之间可以相互 会用动能定理解决实际问题 转化。 【典例2】“复兴号”动车组用多节车厢提 【典例1】投掷出去的铅 供动力，从而达到提速的目的。总质量为 球在空中的运动轨迹如 的动车组在平直的轨道上行驶。该动 图所示。若不计空气阻 车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的 力，下列说法中正确的是 ( 额定功率均为P,若动车组所受的阻力与 A.在最高点b点时，铅球的重力势能最 其速率平方成正比(F用=k,k为常 大，动能为零 量)，动车组能达到的最大速度为m。下 B.在从a点到b点再到c点的过程中，铅 列说法正确的是 () 球的动能先减小后增大 A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力 C.在从a点到b点的过程中，铅球的动能 恒定不变 B.若四节动力车厢输出功率均为额定 增大，重力势能减小 值，则动车组从静止开始做匀加速 D.在从a点到c点的过程中，铅球的重力 运动 势能增大，动能减小 C.若四节动力车厢输出功率均为额定 【解析】A.在最高点b点时，铅球的质 值，动车组从静止启动，经过时间1达 量不变，高度最高，重力势能最大，铅球的 到最大速度m,则这一过程中该动车 速度不为0，仍然有水平向前的速度，动 能不为零，故A错误；BCD.在从a点到b 组克服阻力做的功为2mm2-4P1 ·91· 初高中衔接教材 D.若四节动力车厢输出的总功率为2P, 知识衔接】 则动车组匀速行驶的速度为2 衔接点一 动能定理的基本应用 【解析】A.若动车组匀加速启动，加速 [必备知识] 1.推导：如图所示，物体的质量为m,在与运 度a恒定，设牵引力为F,对动车组受力 动方向相同的恒力F的作用下发生了一 分析，根据牛顿第二定律可得：F一kv2 段位移1，速度由1增加到2，此过程力 ma,且：0=at,则F=ma十ka2t2,故牵引 F做的功为W。 力F随时间均匀增加，故A错误： B.若四节动力车厢输出功率都为额定 值，即：4P=Fv,又：F一kw2=ma,联立可 牛顿第二定律：F 得：aL(少-)，可以看出随着口的 演鲜推 力F所做的功：W= 运动学公式：2口 增加，加速度a是减小的，动车组从静止 2.内容：力在一个过程中对物体做的功，等 开始做加速度逐渐减小的加速运动，故B 于物体在这个过程中 错误； 3.表达式：W 如果物体 C.根据动能定理可得：4P1一W 受到几个力的共同作用，W即为 2ma2,则阻力微功大小：W组=4P1 ,它等于 4.适用范围：动能定理是物体在恒力作用 mm2,所以克服阻力微的功：W龙程 1 下，并且做直线运动的情况下得到的，当 物体受到 作用，或者做 4P-2mn3,故C错误： 运动时，可以采用把整个过程分成许多小 段，认为物体在每小段运动中受到的是恒 D,若回节动力车厢输出的总功率为P, 力，运动的轨迹是直线，把这些小段中力 做的功相加，也能得到动能定理。 力车组匀速行狱时加速度为零，有 [知识深化] 1.解题步骤 心，而以额定功率匀速时，有 (1)确定研 分析研究对象的受力 确定总功： 究对象 情况和各力做功情况 表达式 kum2,联立解得v= 20m故D正确。 (2)明确运 明确各过程初、末状 写出初、末 动过程 态的动能E:和Ea :动能表达式 故选：D。 (3)应用动能 对应各过程列方程 分析隐含条件 定理列方程 W=E-Fa 补充其他方程 【答案】D ·92· 第二部分知识衔接与拓展 2.几点说明 2.基本步骤 名词 释疑 <第一步明确图像的种类（如：-图像、F-x图像等】 正负关系 W>0,△E>0:W<0,△Ek<0 挖据图像的隐含条件，求出所需物理量 第二步 、(如：-图像求位移、F-x图像求功等) 般是一个物体，也可以是一个 研究对象 求总功时注意各力做功的情况 系统 第三步 明确待求量和已知量的关系 适用于全过程，也适用于某 过程要求 [思考探究] 阶段 如图甲所示，在水平地面上放置一个质 一个过程量（做功）对应着两个 对应关系 量为m=4kg的物体，让其在随位移均 状态量（动能）》 匀减小的水平推力作用下运动，推力F [思考探究 随位移x变化的图象如图乙所示，已知 骑自行车下坡时，运动 物体与地面之间的动摩擦因数为“一 员没有蹬车，车速却越 0.5,g取10m/s2。 来越快，动能越来越 ↑FN 10 大，这与动能定理相矛盾吗？ F x/m 甲 (1)出发时物体运动的加速度大小是多少： (2)物体能够运动的最大位移是多少。 衔接点二动能定理与图象的结合 [知识深化 1.分析图象 分析动能定理和图象结合的问题时，一定 要弄清图象的物理意义，要特别注意图象 的形状、交点、截距、斜率、面积等信息，并 结合运动图象构建相应的物理模型，选择 合适的规律求解有关问题。 ·3·号 初高中衔接教材 衔接自测 1.如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初 速度为%的物体从D点出发沿DBA滑 A.-4000J B.-3800J 动到顶点A时速度刚好为零：如果斜面 C.-5000J D.-4200J 改为AC,让该物体从D点出发沿DCA 4.一辆汽车以y=6m/s的速度沿水平路 滑动到A点且速度刚好为零，则物体具 面行驶时，急刹车后能滑行=3.6m, 有的初速度（已知物体与接触面之间的动 如果以=8m/s的速度行驶，在同样 摩擦因数处处相同且不为零，转弯处无能 的路面上急刹车后滑行的距离s2应为 量损失) ( A.6.4m B.5.6m D C.7.2m D.10.8m A.等于 B.大于 5.美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众 C.小于 D.取决于斜面的倾角 多观众。经常有这样的场面：在临终场 2.一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面 0.1s的时候，运动员把球投出且准确命 上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用 中，获得比赛的胜利。如果运动员投篮 一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的 过程中对篮球做功为W,出手高度为 速度变为一2（方向与原来相反），在整段时 h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为 间内，水平力所做的功为 m,空气阻力不计，则篮球进筐时的动能 A. B.-3 n2 为 A.W+ngh1一gh2 C.m D.-5 m3 B.W+mgh2-mgh 3.如图所示，某人骑自行车下坡，坡长（一 C.mgh+mgh2-W 500m,坡高h=8m,人和车总质量为 D.mgh2-mgh1一W 100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车 6.一个质量为0.5kg的物体，从静止开始 的情况下，到达坡底时车速为10m/s,g 做直线运动，物体所受合外力F随物体 取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功 位移x变化的图象如图所示，则物体位移 为 ( x=8m时，物体的速度为 ·94· 第二部分知识衔接与拓展 力加速度g取10m/s2.求小滑块第一次 8 x/m 到达C点和D点时的速度大小。 A.2 m/s B.8 m/s C.4√2m/s D.4 m/s 7.如图所示的装置由AB、BC、CD三段轨 道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑 连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水 平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够 长，A、D两点离轨道BC的高度分别为 h1=4.30m、h2=1.35m。现让质量为m 的小滑块自A点由静止释放。已知小滑 块与轨道BC间的动摩擦因数：=0.5，重 第5节 机械能守恒定律 【典例1】 如图所示，物块 衔接导引 在光滑斜面上由静止开 1.知道物体的动能和势能可以相互 始下滑，依次经过a、b两 转化。 点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点 2.理解机械能守恒定律的内容，知道它的含 的能量，下列说法正确的是 义和适用条件。 A.在a点的动能大 3.在具体问题中，判定机械能是否守恒，并 B.在b点的重力势能大 能列出机械能守恒的方程式。 C.在两点的机械能一样大 D.在c点的机械能大 典题衔接 【解析】物块在光滑斜面上由静止开始 [初中知识回顾] 下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，质 在初中，初步学习了动能、重力势能、弹 量不变，高度减小，重力势能减小，遠度增 性势能、机械能的概念，知道了机械能可以 大，动能变大，所以b点的动能比a点的 相互转化。 动能大，b点的重力势能比(，点的重力势 ·95·参考答案 4,C根据重力势能的计算式En=mgh,由于高度h是相 (2)根据图象得推力对物体做的功等于图线与工轴国成 对于参考平面的，具有相对性，选择不同的参考平面，山 的面积，则整力对物体做功 不同，则重力势能不同，在零势能面上为正，零势能面 下为负，即重力势能的大小还与参考平而的选取有关。 w-2F-250J 故A错误：若物体在参考平而的上方，物体与参考平面 根据动能定理可得W一4mgxm=0一0 的距离越大，它的重力势能越大，若物体在参考平面的 解得xm-12.5m。 下方，物体与参考平而的距离越大，它的重力势能越 答案：(1)20m/s2(2)12.5m 小，故B错误：重力势能的正负表示大小，一个物依的 【衔接自测】 重力势能从一5J变化到一3J,重力势能变大了，故C 1.A设斜面领角为a,则物体从D点滑动到顶点A的 正确：根据重力微功和重力势能的关系可知：重力势能 过程中，由动能定理可得 的减少量等于重力对物依效的功，故选项D错误。 5.C静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌 一mgT一mgxm一mgco器arAB=0-之m%2, 面上，由于高度差相同，所以重力做功相同，故A、B错 由几何关系知cos arAB一t(0 溪：重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力 则上式可以简化为 做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgH, 1 则重力势能的减小量为mgH,故C正，D错误。 一mg工0一mg工B一mgxg= 2m 6,C将弹黄拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量 而T0一xDB十10哪· 变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大，故A、B,D错 1 误，C正确 则-mgx0一mg·工0=一Zmw2 7,BD物体自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，弹 从上式可以看出，到达顶点的动能与路径无关，故A 簧的弹力逐渐增大，物体受合力逐渐变大，则加遮度 正确。 逐渐变大，速度逐渐减小，此过程中弹力的方向与位 移方向相反，则弹簧对物体缴负功，弹簧的弹性势能 2A由动能定理得W=号m(-2如)2-号 增大，故选项B,D正确，A,C错误 之mv,选项A正确。 3 8,C设物体原来高度为o,具有重力势能为E的 mgh,下落注程中有名，=mg。一专g产)=E 3.B由动能定理有m+W:=子m- 之m%2,解得 1 名mg2=E0一名m2,即C正确。 W1=-mgh+2m(-w)=-3800J,故B正确。 9,解析：(1)以水面为零势能参考平面，则运动员在跳台 4,A急制车后，水平方向上汽车只受摩擦阻力的作用， 上时具有的重力势能为En=mgh=5000J, 且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆 (2)运动英起跳时的速度为场=5m/s 为索.由动能定理可得-F=0-名mm①，一F 剥运功翼起跳时的动能为民=之mw”=625J。 =0- (3)运动员从起跳到入水过程中，只有重力数功，由动 乙m购②，②式除以①式得兰= 可。知果汽 能定理得mgh-之m-之m3,得=15m/ 车以四=8m/s的速度行驶，急制车后滑行的距离2 答案：(1)5000」(2)625J(3)15m/s 品=（倍）》广×，6m=64m造项A正动 第4节动能定理 5.A设篮球进其时的动能为Ek2,则由动能定理可知 W-mg(h2一h)=Ea一0，得Ee=W+mgh1 【知识衔接】 mgh2,故选项A正确。 衔接点一 6,CF一工图象中图线与横轴所图面积表示功，横轴上 [必备知识] 方为正功，下方为负功，x=8m时，可求得W=8J:由 1.ma Fl 2al 1 动能定理有W=?mm,代入数值解得和=4V2m/s 2.动能的变化3.E2-E1合力做的功 各个力做 选项C正璃， 功的代数和1.变力曲线 7,解析：小滑块从A·B→C过程中，由动能定理得 [思考探究] 答案：不矛盾。运动员屈然没避车，但合力却对人和车 mgh1mg=乞me2-0 做正功，动能越来越大。 代入数据解得心=6m/s 衔接点二 小滑块从A→B→C→D过程中，由动能定现得 [思考探究] 解析：（们）由牛顿第二定律得F-mg=a mga1一a）-ng-之mn2-0 出发时推力F-100N,物体所受的合力最大，加谁度最 代入数据解得=3m/s. 大.代入数据得a=20m/s2. 答案：6m/s3m/s ·121·