高中物理必修二专题07 动能和动能定理（原卷版）.docx

专题07　动能和动能定理思维导图知识详解知识点一：动能1、定义：物体由于运动而具有的能量2、计算式：Ek=12mv23、国际单位：焦耳（焦，J）换算关系：1J=1N∙m=1kg∙m2/s24、标矢性：标量5、正负：恒为正值6、瞬时性：动能由物体的质量m和瞬时速度v决定，是状态量7、相对性：选择不同的参考系，物体的瞬时速度不同，动能也就不同通常选择地面为参考系典例1（2021·湖北高一期中）A、B两物体的速度之比为2∶3，质量之比为1∶3，则A、B两物体的动能之比为（　　）A．2∶9　　B．4∶9　　C．4∶27　　D．27∶4典例2（2020·辽宁鞍山市·高一月考）一个质量为2kg的可视为质点的小球，以2m/s的速率做匀速圆周运动，轨迹半径为1m，则下列结论正确的是（　　）A．小球所受的合力大小为4NB．小球所受合力的功率为16WC．小球的动能为8JD．在小球转动半圈的过程中，小球所受合力做的功为零典例3（2021·上海高三二模）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（　　）A．助跑过程中，运动员的动能逐渐增大B．起跳后上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小C．起跳后上升过程中，运动员的重力势能逐渐增大D．在最高点杆的弹性势能最大典例4（2021·上海高三二模）质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。

已知t=0时质点处于静止状态，在图中t0、2t0、3t0和4t0的各时刻中，质点离出发点距离最大的时刻是__________；质点动能的最大值是____________知识点二：动能定理1、内容：合外力所做的功等于物体动能的变化表达式：W=∆Ek=E2−E12、对动能定理的理解：①计算式为标量式，v为相对于同一参考系的瞬时速度②“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、万有引力……③适用于单一物体，或可看成单一物体的物体系④适用于恒力做功，也适用于变力做功⑤适用于直线运动，也适用于曲线运动⑥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⑦在求解物理问题时，可优先考虑动能定理典例5（2021·福建省福州高级中学高一期中）如图所示，滑梯顶端离地面的高度为H，一个小孩从粗糙的滑梯顶端由静止开始滑下若以滑梯顶端为零势能面以下说法错误的是（　　）A．下滑过程中，小孩的动能增加B．小孩滑到滑梯底端时的重力势能为-mgHC．下滑过程中，小孩的机械能守恒D．下滑过程中，滑梯对小孩的支持力不做功典例6（2021·全国高一课时练习）人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（　　）A．人对小球做的功是　　　　　　　B．人对小球做的功是C．小球落地时的机械能是　　D．重力对小球做的功是典例7（2021·辽宁高二月考）（多选）质量为1kg的物体在水平面内做直线运动，其速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．物体在10s~20 s内所受合力做的功为0B．物体在0~10 s内所受合力做的功为25 JC．物体在0~10 s内所受合力的冲量的大小为10N·sD．物体在10 s~20 s内所受合力的冲量的大小为10N·s典例8（2021·湖北孝感市·天有永新实验学校高一月考）（多选）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员，他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。

韩晓鹏在此过程中（　　）A．动能增加了1900JB．动能增加了1800JC．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了2000J典例9（2021·福建高一期中）（多选）如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若小车在平直的公路上由静止开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为（　　）A．fvmaxt　　B．Pt　　C．　　D．典例10（2021·山东济宁市·高一期中）如图甲所示为商场内的螺旋滑梯，小孩从顶端A处进入，由静止开始沿滑梯自然下滑（如图乙），并从底端B处滑出已知滑梯总长度L=20m，A、B间的高度差h=12 mg取10m/s2（1）假设滑梯光滑，求小孩从B处滑出时的速度v1的大小；（2）若有人建议将该螺旋滑梯改建为倾斜直线滑梯，并保持高度差与总长度不变已知小孩与滑梯间的动摩擦因数μ=0.25，若小孩仍从顶端由静止自然下滑，则求小孩从底端滑出时的速度v2的大小典例11（2021·浙江温州市·高二期末）如图所示，水平直轨道上有相距的两点，一个质量的小物体静止在A点，在沿轨道的水平拉力作用下运动到B点，之后撤去拉力。

小物体与轨道间的动摩擦因数，重力加速度求：(1)小物体从A到B的时间；(2)小物体在整个运动过程中，克服摩擦力做功的平均功率典例12（2020·吉林长春市·长春汽车经开区第六中学高一期中）一质量为m=2kg的小滑块，从半径R=1.25m的1/4光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平．a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，BC两点间的距离是8m,E为C的竖直投影点．g取10m/s2，求：（1）小滑块经过B点时，对B端的压力为多大？（2）当传送带静止时，滑块落地点离E点的水平距离是多少？（3）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出后落到地面上，要使落地点离E点的最远，求两轮转动的角速度最小是多少？落地点离E点的最远距离是多少？（计算结果可以保留根式）典例13（2016·辽宁沈阳市·高三期中）如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为300的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示．则甲、乙两球的质量之比为m甲：m乙=________；当甲、乙两球的动能均为EK0时，两球重力的瞬时功率之比P甲：P乙=______同步练习1．（2021·山东高三其他模拟）（多选）滑雪是一项具有刺激性和挑战性的冰雪运动，如图的滑雪情景可抽象成如下物理过程：物体沿斜面由静止开始下滑，在水平面上滑行一段距离后停止。

假若物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，选项图中v、a、Ek、s、t分别表示物体速度大小、加速度大小、动能、路程和时间，则其中可能正确的是（　　）A．　　B．C．　　D．2．（2021·浙江高一月考）（多选）在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它们到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（　　）A．卫星运动的速度为　　B．卫星运动的周期为C．卫星运动的加速度为　　　D．卫星的动能为3．（2021·山东青岛市·高三一模）征途漫漫，星河璀璨，2021年2月10日，“天问一号”成功被火星捕获，进入环火星轨道探测器被火星俘获后经过多次变轨才能在火星表而着陆若探测器在半径为r的轨道1上绕火星做圆周运动，动能为Ek变轨到轨道2上做圆周运动后，动能增加了，则轨道2的半径为（　　）A．　　B．　　C．　　D．4．（2021·江门市第一中学高三月考）伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜、再让铜球由静止滚下…为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量…”若将小球由静止滚下获得的动能设为，对应时间内收集的水的质量记为，则与的比例关系为（　　）A．　　B．　　C．　　D．5．（2021·武冈市第二中学高二期末）如图所示，在光滑的水平面上静止一个质量为m=2kg的物体，现给它施加一个水平向右的恒力F =6N。

求：（1）物体m的加速度a；（2）经过t1=3s时物体的速度v；（3）经过t2=5s时物体的动能Ek是多少？6．（2021·辽宁高二期中）几个水球可以挡住一颗子弹？许多人被问到这个问题时，答案可能都不一样《国家地理频道》（nationalGeographicChannel）就为此特地做了一次实验，把10颗水球排成一条直线，还找来专家对着这排水球开枪，没想到结果却让人出乎意料：四个水球就能够挡住子弹！设子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列说法不正确的是（　　）A．子弹在每个水球中的速度变化相同B．子弹在每个水球中运动的时间不同C．每个水球对子弹的冲量不同D．子弹在每个水球中的动能变化相同7．（2021·福建龙岩市·高三三模）如图所示，车载玩具——弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量在公仔头部上升的过程中（　　）A．公仔头部的机械能守恒　　　　B．公仔头部的加速度先增大后减小C．弹簧弹力冲量的大小为mgt　　D．弹簧弹力对头部所做的功为零8．（2021·浙江高三月考）如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面以加速度a匀减速向右运动时，以下说法中正确的是（　　）A．斜面对球的弹力不做功B．挡板对球一定做正功C．挡板对球一定做负功D．斜面对球的弹力做的功与挡板对球做的功之和为负值9．（2021·天津一中高一期中）如图所示，质量为m的小球（可视为质点）用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置。

现用水平力F缓慢地将小球从A位置拉到B位置后静止，此时细线与竖直方向夹角为，细线的拉力为T1，然后放手让小球从静止返回，到A点时细线的拉力为T2，重力加速度为g，则（　　）A．从A到B，拉力F做的功为B．C．从B到A的过程中，小球受到的合力大小不变D．从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大10．（2021·巍山彝族回族自治县第一中学高二月考）如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端A处，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动则在整个过程中，下列说法正确的是（　　）A．传送带对物体做的功为B．物体对传送带做的功为C．传送带与物体间因摩擦产生的热量为D．传送带因传送物体而多消耗的电能为11．（2020·湖南省宁远县第一中学高三月考）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度逆时针匀速转动在传送带的上端由静止轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，木块的位移用x表示，动能用表示，重力势能用表示，则图中能客观地反映小木块的各运动关系的是（　　）A．　　B．C．　　D．12．（2021·山东济宁市·高一期中）从地面竖直向上抛出一物体，在运动过程中除受到重力外，还受到一大小恒定、方向始终与运动方向相反的空气阻力F阻的作用。

距地面高度h在0至3 m以内时，物体上升、下。