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2020-2021学年3 动能和动能定理教案配套ppt课件
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课后素养落实(十五) (建议用时:40分钟)题组一 动能的理解1.下面有关动能的说法正确的是( )A.物体只有做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能也不变C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化C [物体只要速率不变,动能就不变,A错;动能是标量,不能分解,做平抛运动的物体动能逐渐增大,B错;物体做自由落体运动时,其合力等于重力,重力做正功,物体的动能增加,故C正确;物体的动能变化时,速度一定变化,速度变化时,动能不一定变化,故D错。]2.(2020·辽宁大连高一下阶段检测)改变消防车的质量和速度,能使消防车的动能发生改变。在下列几种情况下,消防车的动能是原来的2倍的是( )A.质量不变,速度增大到原来的2倍B.质量减半,速度增大到原来的4倍C.速度不变,质量增大到原来的2倍D.速度减半,质量增大到原来的2倍C [设物体的原始质量为2,原始的速度为1,由公式Ek=mv2,代入数据得,原始动能Ek=1。质量不变,则m=2,速度变为原来的2倍,则v=2,由公式Ek=mv2,代入数据得动能Ek1=4,动能变为原来4倍,故A错误;质量减半,则m=1,速度变为原来的4倍,则v=4,由公式Ek=mv2,代入数据得动能Ek2=8,动能变为原来的8倍,故B错误;速度不变,则v=1,质量变为原来的2倍,则m=4,由公式Ek=mv2,代入数据得动能Ek3=2,动能变为原来的2倍,故C正确;速度减半,则v=,质量增大到原来的2倍,则m=4,由公式Ek=mv2,代入数据得动能Ek4=,动能变为原来的,故D错误。]3.一物体的速度为v0时,其动能为Ek,当其速度变为2v0时,其动能变为( )A.2Ek B.Ek C.4Ek D.EkC [由动能定义式Ek=mv2可知,当物体的速度增大为原来的2倍时,物体的动能变为E′k=m(2v0)2=4Ek,故C正确,A、B、D错误。]4.一质点做匀加速直线运动,在通过某段位移s内速度增加了v,动能变为原来的9倍。则该质点的加速度为( )A. B. C. D.B [设质点的初速度为v0,则动能Ek1=mv,由于末动能变为原来的9倍,则可知末速度为原来的3倍,故v′=3v0,Δv=2v0=v,故平均速度==2v0=v,根据位移公式可知,==v,根据加速度定义可知a==,故B正确,A、C、D错误。]题组二 动能定理的理解5.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是( )A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零C [力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误;物体的合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确;物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误。]6.有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( )A.木块所受的合力为零B.因木块所受的力对其都不做功,所以合力做功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零C [物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,故合力不为零,A错误;速率不变,动能不变,由动能定理知,合力做的功为零,而支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零,但重力和摩擦力的合力不为零,C正确,B、D错误。]题组三 动能定理的应用7.人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球,落地时小球的速度为v,不计空气阻力,人对小球做的功是( )A.mv2 B.mgh+mv2C.mgh-mv2 D.mv2-mghD [对全过程运用动能定理得mgh+W=mv2-0,解得W=mv2-mgh,故D正确,A、B、C错误。]8.物体在合外力作用下做直线运动的vt图像如图所示,下列表述正确的是( )A.在0~1 s内,合外力做正功B.在0~2 s内,合外力总是做负功C.在1~2 s内,合外力不做功D.在0~3 s内,合外力总是做正功A [由vt图知0~1 s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A正确;1~2 s内v减小,动能减小,合外力做负功,0~3 s内,合外力做功为零,B、C、D错误。]9.滑沙运动是继滑冰、滑水、滑雪和滑草之后又一新兴运动,它使户外运动爱好者在运动的同时又能领略到沙漠的绮丽风光。如图所示,人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑,设下滑时受到的恒定阻力是重力的0.3倍,沙坡长度L为100 m,斜面倾角θ为30°,重力加速度g取10 m/s2,求人滑到斜面底端时的速度大小。[解析] 人和滑沙板受到重力、支持力和阻力的作用,重力做功为mgLsin α,支持力不做功,阻力做功为-0.3 mgL,初动能为Ek1=0。应用动能定理WG+Wf=Ek2-Ek1mgLsin θ-0.3 mgL=mv2-0代入数值后,得v=20 m/s。[答案] 20 m/s1.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是( )A B C DA [小球做竖直上抛运动时,速度v=v0-gt,根据动能Ek=mv2得Ek=m(v0-gt)2,Ek与t成二次函数关系,开口向上,小球下落时,Ek=mv2=t2,Ek与t成二次函数关系,开口向上,故A正确。]2.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球沿水平地面向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A时的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则小球从A到C的过程中弹簧弹力做的功是( )A.mgh-mv2 B.mv2-mghC.-mgh D.-A [小球从A点运动到C点的过程中,重力和弹簧的弹力对小球做负功,由于支持力与小球位移方向始终垂直,故支持力对小球不做功,由动能定理,可得WG+WF=0-mv2,重力做的功为WG=-mgh,则弹簧的弹力对小球做的功为WF=mgh-mv2,A正确。]3.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k<1)倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹。求:(1)小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少;(2)小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少。[解析] (1)设小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是h,则由动能定理得mg(H-h)-kmg(H+h)=0,解得h=H。(2)设小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是s,对全过程由动能定理得mgH-kmgs=0,解得:s=。[答案] (1)H (2)4.如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点,现有质量为m的小球(可看成质点)以初速度v0=,从A点开始向右运动,并进入半圆形轨道,若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C,最终又落于水平轨道上的A处,重力加速度为g,求:(1)小球落到水平轨道上的A点时速度的大小vA;(2)水平轨道与小球间的动摩擦因数μ。[解析] (1)mg=m,得vC=,从C到A由动能定理得mg·2R=mv-mv,得vA=。(2)AB的距离为xAB=vCt=×=2R从A出发回到A由动能定理得-μmgxAB=mv-mv,解得μ=0.25。[答案] (1) (2)0.25
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