8.3 动能和动能定理 知识清单-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理知识清单聚焦《机械能守恒定律》中动能和动能定理核心内容。从动能的定义、表达式及标量性入手，通过推导过程建立动能定理，进而延伸至多过程问题分析、与图象结合的应用，形成从概念到规律再到综合应用的学习支架，衔接功与能量的关系及后续机械能守恒知识。 知识链路以“概念-推导-应用”逻辑展开，动能定理推导过程结合牛顿定律与运动学公式体现科学推理，多过程问题分解与图象结合应用注重模型建构。习题覆盖自由下落、运动做功、刹车制动等情境，强化能量观念，助力学生形成完整的动能定理认知框架，提升解决实际问题的能力。

高中物理人教版必修第二册 第八章《机械能守恒定律》 第3节 动能和动能定理 知识清单 知识点一　动能 1．定义：物体由于运动而具有的能量叫动能，用符号Ek表示。 2．表达式：Ek＝mv2。 3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳。 1 kg·(m/s)2＝1_N·m＝1_J。 4．动能是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有大小没有方向。 5.动能变化量ΔEk ΔEk＝mv－mv，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。 知识点二 动能定理 1.推导：质量为 的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力 的作用下发生一段位移 ，速度由 增加到 ，如图所示。 在这个过程中，恒力 做的功 ,根据牛顿第二定律，有 再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有 把 、 的表达式代入 中，可得 做的功 。 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: 。 说明：式中 为合力做的功，它等于各力做功的代数和。 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。 知识点三　动能定理的应用 1.表达式 中的 为外力对物体做的总功。 2.动能定理描述了做功和动能变化的两种关系。 ①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功。 ②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量。 3.公式W合＝ΔEk中“＝”体现的三个关系 知识点四 动能定理在多过程问题中的应用 1.多过程问题的分析方法 (1)将“多过程”分解为许多“子过程”，各“子过程”间由“衔接点”连接。 (2)对各“衔接点”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图。 (3)根据“子过程”和“衔接点”的模型特点选择合理的物理规律列方程。 (4)分析“衔接点”速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关联，并列出相关的辅助方程。 (5)联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论。 (6)分析的思路 2.利用动能定理求解多过程问题的基本思路 知识点五 动能定理与图象结合的问题 1.图象所围“面积”或“斜率”的含义 2.解决动能定理与图象问题的基本步骤 知识点应用 1．在高h＝6 m的某一高度处，有一质量m＝1 kg的物体自由落下，物体落地时的速度大小为10 m/s，则物体在下落过程中克服阻力做的功为______J．(g取10 m/s2) 2.(多选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是(　　) A.物体的重力势能增加了3 J B.物体的重力势能减少了3 J C.物体的动能增加了4.5 J D.物体的动能增加了8 J 3.如图， 在水平跑道上滑跑试飞。当发动机提供 的牵引力时， 滑跑 即可离地起飞。将滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动，已知飞机的质量为 ，受到的阻力恒为其所受重力的 ， 取 ，则 起飞的速度约为( ) A. B. C. D. 4．(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉着它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　) A．力F对甲物体做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同 5．L4级别完全自动化无人驾驶乘用车将批量生产。有关资料检测表明，当无人驾驶车正以20 m/s的速度在平直公路上行驶时，遇到紧急情况需立即刹车(忽略无人驾驶汽车反应时间)。设该车刹车时产生的加速度大小为8 m/s2。 将上述运动简化为匀减速直线运动，直到汽车停下。求在此过程中该无人驾驶汽车：(已知无人驾驶汽车质量为1.8 t) (1)动能如何变化？ (2)前进的距离x是多少？ 6.如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接，小明乘雪橇从雪道上离冰面高度h＝8 m的A处自静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C处停止，已知小明与雪橇的总质量m＝70 kg，用速度传感器测得雪橇在B处的速度值为vB＝12 m/s，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点，问： (1)从A到C过程中，小明与雪橇所受摩擦力做了多少功？ (2)从B到C过程中，小明与雪橇所受摩擦力做了多少功？ 7.如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10 m/s2，试求： (1)滑块运动到A处的速度大小； (2)不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？ 知识点应用答案 1.答案　10 解析　由动能定理得mgh－W克f＝mv2－0，得W克f＝10 J. 2.答案　AC 解析　因为重力做功－3 J，所以重力势能增加3 J，A正确，B错误；根据动能定理W合＝ΔEk，得ΔEk＝－3 J＋8 J－0.5 J＝4.5 J，C正确，D错误。 3.答案　B [解析]依题意，根据动能定理可得 ， ，解得 。 4.答案　BC 解析　由WF＝Fs可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有Fs－fs＝Ek2，可知Ek1>Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误． 5.答案　(1)减小　(2)25 m [解析]　(1)无人驾驶汽车做匀减速直线运动，其速度不断减小，质量不变，由Ek＝mv2得汽车的动能不断减小。 (2)由牛顿第二定律知受到阻力的大小 f＝ma解得f＝1.44×104 N 初动能Ek＝mv2解得Ek＝3.6×105 J 减速过程由动能定理得－fx＝0－Ek解得x＝25 m。 6.答案　(1)－5 600 J　(2)－5 040 J 解析　(1)从A到C过程中，由动能定理得mgh＋Wf＝0－0 代入数据解得Wf＝－5 600 J。 (2)从B到C过程中，由动能定理得Wf′＝0－mv＝－×70×122 J＝－5 040 J。 7.答案　(1)5 m/s　(2)5 m 解析　(1)由题图乙知，在前2 m内，F1＝2mg，做正功，在第3 m内，F2＝－0.5mg，做负功，在第4 m内，F3＝0。滑动摩擦力Ff＝－μmg＝－0.25mg，始终做负功，对于滑块在OA上运动的全过程，由动能定理得 F1x1＋F2x2＋Ff x＝mv－0 代入数据解得vA＝5m/s。 (2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得 －mgLsin 30°＝0－mv 解得L＝5 m 所以滑块冲上斜面AB的长度L＝5 m。 学科网（北京）股份有限公司 $