动能与动能定理习题课

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动能与动能定理
习题讲评课
重庆市江北中学高一物理备课组
知识回顾
1，动能：物体由于运动而具有的能量。
2，动能的大小：
3，动能是标量，且恒为正值。
4，动能是状态量，也是相对量，因为速度的大小与参考系的选择有关。
外力做的功等于物体动能的变化
动能定理的理解
①动能定理中“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力。如弹力、摩擦力、电场力、磁场力、万有引力。
②动能定理的对象是单一物体，或者可以看成单一物体的物体系。
③动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，
④若物体在运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以把全过程作为一个整体来处理。
例题1：一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2m/s，则下列说法正确的是 ( )
V=2m/s
h=1m
F
F
A．手对物体做功 12J
B．合外力对物体做功 12J
C．合外力对物体做功 2J
D．物体克服重力做功 10 J
mg
A C D
例题2：质量为m的物体，从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ
（1）物体滑至斜面底端时的速度
（2）物体在水平面上滑行的距离
对全过程使用动能定理：
例题3：质量为2千克的铅球从离地面2米高处自由下落，陷入沙坑2厘米深处，求沙子对铅球的平均阻力。
对全过程使用动能定理：
例题4：质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，已知运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功是多少？
V1
H
V2
解：
对象—运动员
过程---从起跳到落水
受力分析---如图示
f
mg
由动能定理
合
练习1：放在光滑水平面上的某个物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动。在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之比为( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
C
练习2，质量为 1500 kg 的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图1所示。由此可求（ ）
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前10 s内汽车的加速度
C.前10 s内汽车所受的阻力
D.15 s～25 s内合外力对汽车所做的功
ABD
练习3．如右图所示，水平传送带保持 1m/s 的速度运动。一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m 的B点，则皮带对该物体做的功为 （ ）
A. 0.5J B. 2J
C. 2.5J D. 5J
解: 设工件向右运动距离S 时，速度达到传送带的速度v，由动能定理可知 μmgS=1/2mv2
解得 S=0.25m，说明工件未到达B点时，速度已达到v，
所以工件动能的增量为
△EK = 1/2 mv2 = 0.5×1×1= 0.5J
A
A
B
练习4.地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球质量m=1kg，以向下的初速度v0=2m/s竖直向下运动，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力 f=2N，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动时它所经历的路程S等于多少？ ( g=10m/s2 )
V0=2m/s
h=3m
解：
对象 — 小球
过程 —
从开始到结束
受力分析---如图示
mg
f
由动能定理
练习5，斜面倾角为α，长为L，AB段光滑，BC段粗糙，AB =L/3,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。
B
A
C
L
α
分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：
重力做的功为
摩擦力做功为
支持力不做功,初、末动能均为零。
由动能定理 mgLsin α-2/3 μmgLcos α=0
可解得
点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。