2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機械能2動能定理及其應(yīng)用學(xué)案

PAGE4-動能定理及其應(yīng)用必備學(xué)問一、動能和動能的變更1.定義:物體由于運動而具有的能。2.公式:Ek=12mv23.單位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s4.物理意義:(1)動能是狀態(tài)量,v是瞬時速度(選填“瞬時速度”或“平均速度”)。(2)動能是標(biāo)量(選填“矢量”或“標(biāo)量”),只有正值,動能與速度方向無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。5.動能的變更:物體末動能與初動能之差,即ΔEk=12mv22-1物體在推力F作用下做勻加速直線運動,初動能為12mv12,末動能為12mv22,動能的變更為12二、動能定理1.內(nèi)容:在一個過程中合外力對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變更。2.表達(dá)式:W=ΔEk=Ek2-Ek1=12mv22-13.物理意義:合外力的功是物體動能變更的量度。4.適用范圍:(1)動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動。(2)既適用于恒力做功,也適用于變力做功。(3)力可以是各種性質(zhì)的力,既可以同時作用,也可以不同時作用?；A(chǔ)小題1.推斷下列題目的正誤。(1)物體的動能是有方向的,其方向與速度的方向相同。 ()(2)肯定質(zhì)量的物體動能變更時,速度肯定變更,但速度變更時,動能不肯定變更。 ()(3)處于平衡狀態(tài)的物體動能肯定保持不變。 ()(4)做自由落體運動的物體,動能與下落時間的二次方成正比。 ()(5)假如合外力對物體做功為零,那么物體所受的合外力肯定為零。 ()(6)物體在合外力作用下做變速運動,動能肯定變更。 ()(7)物體的動能不變,所受的合外力必定為零。 ()提示:(1)×。動能是標(biāo)量,只有大小,沒有方向。(2)√。當(dāng)物體的速度方向發(fā)生變更而速度大小不變時,物體的動能不變。(3)√。平衡狀態(tài)是指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),物體的速度保持不變,其動能保持不變。(4)√。做自由落體運動的物體的速度vt=gt,其動能為Ek=12mvt2=12mg2(5)×。合外力做功為零,可能合外力為零,也可能合外力方向上的位移為零。(6)×。物體做變速運動,若只是速度方向變更,則動能不變,如勻速圓周運動。(7)×。合外力做功為零則動能不變,但合外力不肯定為零,如勻速圓周運動。2.關(guān)于物體的動能,下列說法中正確的是 ()A.物體速度變更,其動能肯定變更B.物體所受的合外力不為零,其動能肯定變更C.物體的動能變更,其運動狀態(tài)肯定發(fā)生變更D.物體的速度變更越大,其動能肯定變更也越大【解析】選C。若速度的方向變更而大小不變,則其動能不變更,故選項A錯誤;物體所受合外力不為零,只要速度大小不變,其動能就不變更,如勻速圓周運動中,物體所受合外力不為零,但速度大小始終不變,動能不變,故選項B錯誤;物體動能變更,其速度肯定發(fā)生變更,故運動狀態(tài)變更,選項C正確;物體速度變更若僅由方向變更引起,其動能可能不變,如勻速圓周運動中,速度變更,但動能始終不變,故選項D錯誤。3.物體沿曲面從A點無初速度滑下,滑至曲面的最低點B時,下滑的高度為5m,速度為6m/s,若物體的質(zhì)量為1kg。則下滑過程中物體克服阻力所做的功為A.32J B.18J C.50J D.0J【解析】選A。物體從A到B過程,由動能定理得mgh-Wf=12mvB2-0,解得Wf=mgh-12mvB2=1×10×5J-12×1×62J=32J,故A4.如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從離地面H高處從靜止起先釋放,落到地面后接著陷入泥中h深度而停止,設(shè)小球受到空氣阻力為f,重力加速度為g,則下列說法正確的是 ()A.小球落地時動能等于mgHB.小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功小于剛落到地面時的動能C.整個過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為mg(1+Hh【解析】選C。小球從靜止起先釋放到落到地面的過程,由動能定理得mgH-fH=12mv02,