【名师新编，备战2014高中学业水平考试】2013-2014高中物理名师专题指导（学业动脉+夺A必背+典例突破+水平达标）：专题 动能定理及实验（35张ppt）

课件38张PPT。专题十一　动能定理及实验考点1 动能1．定义：物体由于________而具有的能量叫做动能．
2．计算公式：__________.国际单位：________.
3．说明：
(1)动能只有______，没有______，是个标量．计算公式中v是物体运动速度的大小．动能恒为正值．
(2)动能具有相对性，计算公式中v一般取______为参考系．运动焦(J)大小方向地面小试身手(2011年6月广东学业水平考试)某同学将质量为3 kg的铅球，以8 m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是(　　)
A．12 J　　　　　
B．24 J
C．96 J
D．192 JC考点2 动能定理1．内容：____________(或者______________________)等于物体动能的变化．
2.表达式：_____________________或_____________．合外力做的功外力对物体做的总功W合＝Ek2－Ek1W合＝ΔEk3．对动能定理的理解：
(1)W合是所有外力对物体做的总功，等于所有外力对物体做功的代数和，即：W合＝W1＋W2＋W3＋….特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功．
(2)W合＞0时，Ek2＞Ek1 ，物体的动能增加；W合＜0时，Ek2＜Ek1 ，物体的动能减小；W合＝0时，Ek2＝Ek1 ，物体的动能不变．4．应用动能定理解题的一般步骤：
(1)确定研究对象及运动过程；
(2)在全过程中对研究对象进行受力分析；
(3)写出研究过程中合力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)再代数和．如果研究过程中物体受力情况有变化，就要分别写出各力在各个阶段做的功再代数和；
(4)确定初、末状态并写出初、末状态的动能；
(5)利用动能定理列方程求解．小试身手(2012年1月广东学业水平考试)一质量为2 kg的物体在外力作用下，由静止开始做直线运动，到达某点时速度为2 m/s，在此过程中外力对物体做的功是(　　)
A．2 J
B．4 J
C．8
D．16 JB考点3 实验：探究恒力做功与物体动能变化的关系1．实验目的
用打点计时器探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系．
2．实验器材
铁架台(带铁夹)、打点计时器、直尺、重物、纸带、复写纸片、导线、学生电源．3．实验步骤
将打点计时器侧放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔，用一手压住打点计时器，另一手提住纸带的上端，使纸带竖直，重锤紧靠在下边的限位孔处，先开启电源使打点计时器工作，然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落，结果打点计时器在纸带上打下一系列点，利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量ΔEk的定量关系．4．数据处理
如何计算重力所做的功WG和动能的变化量ΔEk?
在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点)，用刻度尺测出这两点间的距离SBE，根据功的定义可知：WG＝mgSBE，采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时，重锤的速度vB和vE, 再根据动能的计算式Ek＝mv2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值ΔEk.5．实验结论
重力所做的功WG与物体动能的改变量ΔEk在误差允许的范围内是相等的．
结论的推广：合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，即：W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1，这就是动能定理．小试身手(2013年深圳学业水平模拟)在利用自由落体“探究动能定理”的实验中，下列器材中不需要的是(　　)
A．重物
B．纸带
C．天平
D．电源C热点1 对动能的理解【例1】 (2012年江苏学业水平测试)一只下落的苹果质量为m，当速度为v时，它的动能是(　　)解析：动能的表达式是
答案：B变式训练1．(2012年1月广东学业水平考试)赛道上的赛车做加速运动，速度为v和速度为2v时赛车动能之比是(　　)
A．1∶1
B．1∶2
C．1∶4
D．1∶3C热点2 动能定理的应用【例2】 (2012年6月广东学业水平考试)距地面高为h处，以水平速度v0抛出一个质量为m的小球， 若不计空气阻力，则物体落地时的动能为(　　)解析：由动能定理W合＝Ek2－Ek1，可以求出物体落地时的动能为
答案：A变式训练2．(2012年1月广东学业水平考试)距离水平地面3 m高处以2 m/s的速度抛出一个小球．若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为(g取10 m/s2)(　　)
A．0 m/s B．5.6 m/s
C．8 m/s D．32 m/sC热点3 实验探究恒力做功与物体动能变化的关系【例3】 (2013年江门学业水平模拟)(多选题)在用自由落体运动探究动能定理的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．要用天平称重锤质量
B．实验时，当松开纸带让重锤下落的同时，立即接通电源
C．要选用第1、第2两点接近2 mm的纸带
D．实验结果总是重力做功略大于动能的增加量 解析：本实验需要得到的结论是 ，重锤的质量可以约掉，因此不用测量重锤质量，A错误；实验时应先接通电源，后释放纸带，B错误；重锤做自由落体运动，第1、第2两点的时间为0.02 s，物体刚好下落大约2 mm，C正确；由于重锤和纸带下落时受到阻力作用，所以实验结果总是重力做功略大于动能的增加量，D选项正确．
答案：A变式训练3．(多选题)我们在用自由落体运动来探究动能定理的实验中，应该 (　　)
A．选用秒表来计时
B．选用打点计时器来计时
C．用交流电源给打点计时器供电
D．用直流电源给打点计时器供电BC一、单项选择题Ⅰ
1．下列关于动能的说法中，正确的是(　　)
A．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关
B．物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时，其动能不同．因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同
C．物体做平抛运动时，其动能在水平方向的分量不变，在竖直方向的分量增大
D．物体所受的合外力越大，其动能就越大解析：动能是标量，只与物体的质量和速度的大小有关，与速度的方向没有关系，所以A选项正确；动能是状态量，与物体的受力情况和运动性质无关，B、D选项错误；动能是标量，不能进行分解，所以C选项错误．
答案：A2．有两个物体甲、乙，它们在同一直线上运动，两物体的质量均为m，甲速度为v，动能为Ek；乙速度为－v，动能为Ek′，那么(　　)
A．Ek′＝－Ek
B．Ek′＝Ek
C．Ek′D．Ek′>Ek解析：动能是标量，且恒为正值或者为零，因此B选项正确．
答案：B3．关于动能和速度，下列说法正确的是(　　)
A．物体的速度发生变化，动能一定发生变化
B．物体的速度发生变化，动能可能不变
C．物体的动能不变，速度一定不变
D．物体的动能发生变化，速度可能不变解析：物体的速度方向变化而大小不变，则动能不变，A选项错误，B选项正确；物体的动能不变只能得到物体的速度大小不变，但是速度可能方向在变，如匀速圆周运动，C选项错误；物体动能变化则物体的速度大小一定改变，D选项错误.
答案：B 二、单项选择题Ⅱ
11．一个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解析：由动能定理W合＝Ek2－Ek1＝50 J，A选项正确；支持力与速度方向垂直，所以支持力不做功，D选项错误；重力做功WG＝mgh＝750 J，C选项错误；由W合＝WG＋Wf可得Wf＝－700 J，B选项错误．
答案：A12．速度为v的子弹，恰可穿透一固定着的木板，如果子弹速度为2v，子弹穿透木板的阻力视为不变，则可穿透同样的木板(　　)
A．2块 B．3块
C．4块 D．1块解析：设每穿过一块木板必须克服阻力做功为Wf，射穿一块木板时由动能定理Wf＝mv2.因此当子弹速度为2v时，子弹动能为2mv2，所以能射穿4块相同的木板，答案选C.
答案：C13．物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示．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，合外力总是做正功解析：根据物体的速度图象可知，物体0～1 s内做匀加速直线运动，故合外力做正功，A正确；1～3 s内做匀减速运动，合外力做负功．根据动能定理0～3 s内合外力做功为零．
答案：A三、多项选择题
16．下列说法中，正确的是(　　)
A．物体的动能不变，则其速度一定也不变
B．物体的速度不变，则其动能也不变
C．物体的动能不变，说明物体的运动状态没有改变
D．物体的动能不变，说明物体所受的合外力不一定为零解析：对于物体的动能，物体的速度不变，则其动能也不变，但是物体的动能不变时，其速度的大小不变方向可以变化．
答案：BD17．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化．在下列几种情况中，关于汽车的动能的说法正确的是(　　)
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，汽车的动能变为原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，汽车的动能不变
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能不变解析：本题由动能的计算公式 很容易得到B、D选项正确．
答案： AD 18．在离地面一定高度处，以相同的动能，向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的(　　)
A．动能　 　 B．速度　 　C．速率 　 　D．位移解析：由动能定理W合＝Ek2－Ek1，各球以相同的动能抛出，下落到达地面时，重力做功相同，则末动能相同，落地速率相同．
答案： AC感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束