《20132014学年物理沪科版必修2教案：第五章第2讲动能和动能定理.docVIP

第2讲　动能和动能定理 一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能． 2．公式：Ek＝mv2. 3．单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m/s2. 4．矢标性：动能是标量，只有正值． 二、动能定理 1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化． 2．表达式：W＝mv－mv. 3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度． 4．适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动． (2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功． (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用． 1．下列关于动能的说法，正确的是(　　) A．运动物体所具有的能就是动能 B．物体做匀变速运动，某一时刻速度为v1，则物体在全过程中的动能都是mv C．做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变 D．物体在外力F作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小 解析：运动的物体除具有动能以外，还具有其他形式的能，A选项错误．动能是状态量，当速度v的大小变化时，动能就发生变化，B选项错误；由于匀速圆周运动中，物体的速度大小不变，因此物体的动能不变，C选项正确；在物体做加速度逐渐减小的加速运动时，物体的动能仍在变大，D选项错误；故答案应该选C. 答案：C 2．物体做匀速圆周运动时(　　) A．速度变化，动能不变 B．速度变化，动能变化 C．速度不变，动能变化 D．速度不变，动能不变 解析：速度是矢量，动能是标量，物体做匀速圆周运动时速度的方向随时变化，但大小不变，故速度在变，动能不变，选项A正确． 答案：A 3．人骑自行车下坡，坡长l＝500 m，坡高h＝8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为(　　) A．－4 000 J B．－3 800 J C．－5 000 J D．－4 200 J 答案：B 4．(2013·重庆一检)人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端时的速度为v，如图所示．则在此过程中(　　) A．人对物体做的功为mgh B．人对物体做的功小于mgh C．物体所受的重力做功为－mgh D．物体所受的合外力做功为mv2 解析：由于重力和滑动摩擦力都做负功，可以判断人对物体做的功大于mgh，A、B错；物体上升高度为h，克服重力做功为mgh，即重力做功为－mgh，C对；物体沿粗糙的斜面由静止开始做匀加速运动，上升高度h的过程中，人的拉力F、物体重力mg和滑动摩擦力Ff的合力做功等于动能的变化，即WF＋WG＋WFf＝mv2，D对． 答案：CD 5．如图所示，质量为m的小球，从离地面H高处由静止释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为F阻，则下列说法正确的是(　　) A．小球落地时动能等于mgH B．小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能 C．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H＋h) D．小球在泥土中受到的平均阻力为mg(1＋H/h) 解析：小球下落高度为H的过程中需要克服空气阻力做功，故其落地时的动能为(mg－F阻)H，选项A错误；设小球刚落地时的动能为Ek，小球在泥土中运动的过程中克服阻力做功为W1，由动能定理得mgh－W1＝0－Ek，解得W1＝mgh＋Ek，故选项B错误；若设全过程中小球克服阻力做功为W2，则mg(H＋h)－W2＝0，解得W2＝mg(H＋h)，故选项C正确；若设小球在泥土中运动时，受到的平均阻力为阻，则全程由动能定理得mg(H＋h)－F阻H－阻h＝0，解得阻＝，故选项D错误． 答案：C 1．动能定理公式中“＝”的意义 等号表明合力做功与物体动能变化的三个关系 (1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功． (2)单位相同：国际单位都是焦耳． (3)因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因． 2．动能定理的特点 如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离．在此过程中(　　) A．外力F做的功等于A和B动能的增量 B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量 C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功 D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对．A对B的摩擦力与B对A的