人教版(新课程标准)学业水平测试物理考前冲刺第十二讲 动能定理 学案(含答案)

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名称 人教版(新课程标准)学业水平测试物理考前冲刺第十二讲 动能定理 学案(含答案)
格式 rar
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-12-27 17:49:07

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第十二讲 动能定理、机械能守恒定理
1.动能定理
它是力学中的重要定理,是无条件适用的,应用动能定理的一般步骤为:
(1)确定研究对象,明确它的运动过程。
(2)正确的________是应用动能定理的前提.
(3)正确判断各个力的____情况:什么力做功?什么力不做功?什么力做正功?什么力做负功?
(4)正确的状态分析,由于动能定理中需要物体初、末状态的动能值,因此必须正确分 析清楚物体初、末状态的运动情况.
(5)根据W总=___________________________________ ;列方程求解.
常见题型一:动能定理
例题1:如图所示,完全相同的两个物体A、B,沿高度相同、倾角分别为α、β的两个固定光滑斜面下滑,则他们滑到斜面底端时(  )
A.加速度相同
B.速度相同
C.动能相同
D.速率不同
例题2:一物块沿倾角为θ的斜面向上滑后又滑回原处。物块与斜面间的动摩擦因数不变,运动过程中物块动能与位移x关系如图所示。则该过程中(重力加速度为g)(  )
A.物块从底端上滑到最高点过程中克服阻力做功0.5E0
B.物块从底端上滑到最高点过程中重力做功为0.75E0
C.物块在上滑过程中加速度大小为gsinθ
D.物块与斜面间的动摩擦因数为tanθ
例题3:如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10m/s的速度从地面冲上高台,t=5s后以同样大小的速度从高台水平飞出。人和车的总质量m=1.8×102kg,台高h=5.0m。摩托车冲上高台过程中功率恒定为P=2kW,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek;
(2)摩托车落地点到高台的水平距离s;
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf。






跟踪训练1:下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是(  )
A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
跟踪训练2:质量为1kg的滑块以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行。从某一时刻起,在滑块上施加一水平向左的作用力。经过一段时间,滑块的速度方向变为向左,大小仍为4m/s。在这段时间里水平力对滑块做的功为(  )
A.0 B.8J C.16J D.32J
跟踪训练3:如图所示,倾角θ=30o的光滑斜面与水平面在B处平滑连接,物体在A处由静止开始下滑,经过B处在水平面上滑行一定距离后停止。已知A处离地面高度h=5m,物体的质量m=20kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力和连接处能量损失,g=10m/s2.求:
(1)物体下滑到B处的速度大小;
(2)物体在水平面上滑行的距离;
(3)整个运动过程中,物体损失的机械能。




2. 机械能守恒定律
(1)内容:在只有____或____做功 的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.
(2)条件:只有____或____做功,其它力 或.
(3)表达式: 或
常见题型一:机械能守恒
例题1:下列过程中,运动物体机械能守恒的是(  )
A.物体沿斜面匀速下滑
B.物体沿水平面做匀速直线运动
C.物体在竖直平面内做匀速圆周运动
D.物体竖直向下做匀速直线运动
例题2:如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,以地面为参考平面,则小球落到地面前瞬间的机械能为(  )

A.0 B.mgh C.mgH D.mg(H+h)
例题3:(2018春?扬州期末)如图所示,一段粗糙的倾斜轨道,在B点与半径R=0.5m的光滑圆弧轨道BCD相切并平滑连接。CD是圆轨道的竖直直径,OB与OC夹角θ=53°.将质量为m=1kg的小滑块从倾斜轨道上的A点由静止释放,AB=S,小滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数μ=0.5.sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.求:
(1)若S=2m,小物块第一次经过C点时的速度大小;
(2)若S=2m,小物块第一次经过C点时对轨道的压力大小;
(3)若物块能沿轨道到达D点,求AB的最小值S'。



跟踪训练1:如果一个物体只受重力作用,则下述说法正确的是(  )
A.若重力做正功,它的机械能增大
B.若重力做正功,它的机械能不改变
C.若重力做负功,它的机械能增加
D.不论重力做正功还是做负功,此物体机械能守恒
跟踪训练2:如图所示,质量为m和3m的小球A和B,系在长为L的细线两端,桌面水平光滑,高h(h<L),B球无初速度从桌边滑下,落在沙地上静止不动,则A球离开桌边的速度(  )

A. B. C. D.
跟踪训练3:如图甲所示,半径R=0.4m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,圆形轨道的最低点与水平面相切,轻弹簧的左端固定,右端与质量m=1kg的物块接触(无栓接),将物块向左压缩弹簧至A点后,由静止释放,弹簧将物块弹出后,物块向右运动至B点前已经与弹簧脱离,并沿圆弧轨道恰好能通过最高点C点.物块与水平面间的动摩擦因数为μ,且μ随离A点的距离L按图乙所示规律变化,A、B两点间距L=2m,取g=10m/s2.求:
(1)物块到C端的速度的大小;
(2)物块经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力;
(3)物块释放前弹簧的弹性势能.



3.能量守恒定律
能量既不会被消灭,也不会创生,它只能从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到另一个物体,在 或 的过程中,能量的总量 .
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的 .
常见题型二:能量守恒
例题1:关于能量和能源,下列说法正确的是(  )
A.能量在转化和转移过程中,其总量有可能增加
B.能量在转化和转移过程中,其总量会不断减少
C.能量在转化和转移过程中,其总量保持不变,故节约能源没有必要
D.能量的转化和转移具有方向性,且现有可利用的能源有限,故必须节约能源
例题2:如图所示,一物体质量m=2kg,在倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑,A点距弹簧上端B的距离AB=4m,当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC=0.2m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点AD=3m,挡板及弹簧质量不计,g取10m/s2.求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm.

跟踪训练1: PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧,为了控制污染,要求我们节约及高效利用能源,关于能源和能量,下列说法中正确的是(  )
A.自然界中的石油、煤炭等能源是取之不尽用之不竭的
B.人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源
C.能量被使用后就消灭了,所以要节约能源
D.能量能源开发的高级阶段是指能源不断地产出能量
巩固练习
1.(2018?江苏学业考试)关于物体机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是(  )
A.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒
D.只有重力做功,机械能一定守恒
2.(2018?江苏学业考试)质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是(  )
A.物体重力势能减少mgh
B.物体的机械能减少mgh
C.物体的动能增加mgh
D.重力做功﹣mgh
3.(2018?江苏学业考试)下面的实例中,系统机械能守恒的是(  )
A.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降
D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块
4.(2018?江苏学业考试)在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(  )
A.mgh﹣﹣ B.﹣mgh﹣﹣
C.mgh+﹣ D.mgh+﹣
5.在离地h高处以初速v0沿竖直方向下抛一球,设球击地反弹时机械能无损失,不计空气阻力,重力加速度为g,则此球击地后回跳的最大高度是多少?









6.如图所示的“s”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数为μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,g=10m/s2,求:
(1)若V0=5m/s,小球经过轨道的最高点d时,管道对小球作用力的大小和方向.
(2)小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当V0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零.










课堂作业
一.选择题(共6小题)
1.(2018?江苏学业考试)下列说法中正确的是(  )
A.机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
B.能量守恒表明,节约能源是无意义的
C.随着科技的发展,永动机是可以制成的
D.能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
2.质量为 m 的物体从桌边竖直向上抛出,桌面离地面高度为h,小球到达的最高点距桌面高为 H,若以桌面为零势能面,则小球落地时的机械能为(  )
A.mgH B.mgh C.mg (H+h) D.mg (H﹣h)
3.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的关系图象是(  )
A. B.
C. D.
4.结合所学的物理知识,对下列生活现象解释正确的是(  )
A.马拉车往前跑而不是车拉马跑是因为马对车的力大于车对马的力,合力向前的原
B.用力压缩弹簧,弹簧上产生弹力是因为弹簧发生弹性变形的原因
C.荡秋千时发现秋千越荡越低是因为能量损失的原因,因此能量守恒只是理论上成立,现实生活中能量是不守恒的,我们要节约能源
D.踢出去的足球能够在空中继续运动的原因是脚对足球施加了力的原因
5.一个人站在阳台上,以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率(  )
A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.一样大
6.如图所示,一个小球质量为m,静止在光滑的轨道上,现以水平力击打小球,使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C,则水平力对小球所做的功至少为(  )

A.mgR B.2mgR C.2.5mgR D.3mgR
二.计算题(共2小题)
7.(2018?江苏学业考试)在地面以v0=300m/s的速度竖直向上发射质量m=4kg的人工降雨弹,降雨弹到达最高点时爆炸撒播催雨剂.空气阻力忽略不计.求人工降雨弹:
(1)离地瞬时的动能;
(2)上升至最高点所增加的重力势能;
(3)上升的最大高度.(g取10m/s2)



8.将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状,并固定在竖直平面内.其中AD段竖直,DE段为圆弧,圆心为O,E为圆弧最高点,C与E、D与O分别等高,BC=AC.将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g.
(1)小珠由C点释放,求到达E点的速度大小v1;
(2)小珠由B点释放,从E点滑出后恰好撞到D点,求圆弧的半径R;
(3)欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过,求释放小珠的位置范围.





参考答案
1.动能定理
常见题型一
例题1:B
例题2:D
例题3:(1)9000J(2)5.53m(3)1000J
跟踪训练1:A
跟踪训练2:A
跟踪训练3:(1)10m/s(2)25m(3)1000J
2. 机械能守恒定律
常见题型一
例题1:B
例题2:D
例题3:(1)2√6 m/s(2)58N(3)2.1m
跟踪训练1:D
跟踪训练2:A
跟踪训练3:(1)2 m/s(2)60N(3)20J

常见题型二
例题1:D
例题2: (1)0.52(2)24.4J

跟踪训练1: B
巩固练习
DBAC
5.H=h+
6.(1)1.1N,方向向下(2)3m/s

课堂作业
选择题
AAABDC
二.计算题
7.(1)1.8×105J(2)1.8×105J(3)4500m
8.(1)0(2)(3)











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