必修27.动能和动能定理学案及答案

这是一份必修27.动能和动能定理学案及答案，共6页。学案主要包含了对动能定理的进一步理解，运用动能定理须注意的问题等内容，欢迎下载使用。
课标要求：
１.知道动能定理，会用动能定理解决实际问题
２.会用动能定理求解变力的功
重点：动能、动能定理
难点：运用动能定理求解变力的功
巩固基础
1.对于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
Ａ.动能是状态量，恒为正值
Ｂ.动能不变的物体，一定处于平衡状态
Ｃ.一个物体的速度改变时，其动能必改变
Ｄ．动能与势能是两种不同形式的物理量，可以相互转化
2．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能是相同的（ ）
Ａ.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的
Ｂ.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的
Ｃ.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的
Ｄ.质量相同，速度的大小也相同，但方向不同
3．关于运动物体所受的合外力、合外力的功和动能变化的关系，下列说法正确的是( )
Ａ．物体在合外力作用下做变速运动，则动能一定变化
Ｂ．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零
Ｃ．如果物体所受的合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零
Ｄ．物体的动能不变，则所受的合外力必定为零
4．如图所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动。物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A点运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为( )
A． B．
C． D．由于F的方向未知，W无法求出
5．一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s（取g＝10 m/s2）。关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )
A．合外力做功50 J B．阻力做功500 J
C．重力做功500 J D．支持力做功50 J
6．两辆汽车在同一平直路面上匀速行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1。当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为S1，乙车滑行的最大距离为S2。设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力。则( )
A．S1∶S2＝1∶2 B．S1∶S2＝4∶1
C．S1∶S2＝2∶1 D．S1∶S2＝1∶1
7．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
Ａ.推力对小车做的功是
Ｂ.合外力对小车做的功是
Ｃ.小车克服重力做的功是
Ｄ.阻力对小车做的功是
F
370
8.用100N的拉力F使一个质量为20kg的木箱由静止开始在水平路面上移动了100m，拉力F与木箱前进的方向成370角，如图所示。木箱与水平路面间的动摩擦因数为0.5，求木箱获得的速度（sin370=0.6,cs370=0.8,g=10m/s2）。
9．如图所示，质量为m＝2 kg的小球（可视为质点），从半径R＝0.5 m的固定半圆形槽的边缘A点沿内表面开始下滑，第一次到达最低点B时的速度大小v＝2 m/s。求此过程中阻力对物体所做的功 (g取10 m/s2)。
提升能力
10. 如图所示，光滑斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动。若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为（ ）
A．mgh B．Fh
C．2Fh D．2mgh
C
R
O
．
D
．
E
11. 如图所示，CD为圆弧轨道，DE为水平轨道，圆弧的半径为Ｒ，DE的长度也为2Ｒ。一质量为ｍ的物体与两个轨道的摩擦因数都为μ，当它由轨道的顶端C从静止下滑时，恰好运动到E处停止,重力加速度为g。求物体在CD段克服摩擦阻力做的功

12.如图是一个粗糙程度处处相同的斜面和水平面，其连接B处用一个弯曲的圆弧连接，小球经过此处时机械能不损失。一个质量为m的滑块从高为h的斜面上A点静止下滑，结果停止水平面上的C点，设释放点到停止的水平距离为S,
（1）求证：
（2）如果仅改变斜面的倾角或滑块的质量，水平距离为S会如何变化吗？
（3）现在要使物体由C点沿原路回到A点时速度为零，那么必须给小球以多大的初速度？(设小球经过B点处无能量损失,重力加速度为g)
S
感悟经典
一、对动能定理的进一步理解
1．动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力，包括重力。
2．位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系。
3．动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用。
4．动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程。
二、运用动能定理须注意的问题
1.应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能。
A
B
m
p
θ
2．若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑，但求功时，有些力不是全过程都起作用的，必须根据不同的情况分别对待求出总功，计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式。
如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，以后它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求：
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力
解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动。设在轨道上通过的总路程为
对整个过程由动能定理得
所以总路程为
（２）由Ｂ到Ｅ的过程：
联立求得：
由牛顿第三定律得：物体对圆弧轨道的压力为 方向向下
第七节 动能和动能定理
1.A D 2.BD 3.C 4. B 5. A 6. B 7. C
8.解析：由动能定理得:
得：
9.解析：小球由A到B的过程中，圆形槽对小球的支持力不做功，只有阻力、重力对小球做功，由动能定理可得：
所以
10. D
11. 解析：从C到E全过程，由动能定理得：
得：
12. 解析：(1)设斜面的倾角为α，斜面的射影和水平面BC的长度分别为x、y,
α
S
x
y
在斜面上，摩擦力功为
在平面上的摩擦力功为
在全过程中，由动能定理得：
由以上得：
(2) 由（1）式得：，S与小球的质量和斜面的倾角无关。
(3)根据动能定理得：
由A到C:
由C到A:
联立解得：