高考物理第五章第2节动能定理及其应用学案

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1、第2节　动能定理及其应用一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能量。2．公式：Ek＝mv2。3．单位：焦耳(J)，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2。4．矢标性：动能是标量，只有正值。5．相对性：由于速度具有相对性，所以动能的大小与参考系的选取有关。中学物理中，一般选取地面为参考系。二、动能定理1．内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2．表达式：W＝mv22－mv12。3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。[深化理解](1)W>0，物体的动能增加；W<0，物体的动能减少；W＝0，物体的

2、动能不变。(2)动能定理研究的对象是单一物体(质点)或者是可以看成单一物体(质点)的物体系。对于运动状态不同的物体，应分别应用动能定理列式求解。(3)动能是标量，mv2中的v指物体的合速度，动能定理中的功指所有力做的总功，所以不能把速度分解到某个力的方向上应用动能定理。[基础自测]一、判断题(1)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。(√)(2)动能不变的物体一定处于平衡状态。(×)(3)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零。(√)(4)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一

3、定变化。(×)(5)物体的动能不变，所受的合外力必定为零。(×)(6)做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比。(√)二、选择题1．[鲁科版必修2P27T1改编](多选)关于动能，下列说法正确的是(　　)A．公式Ek＝mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体运动的方向无关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等但方向不同D．物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动，其动能不同解析：选AB　动能是标量，与速度的大小有关，而与速度的方向无关。公式中的速度一般是相对于地

4、面的速度，故A、B正确。2．(多选)一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中小球的动能变化量ΔEk为(　　)A．Δv＝0　　　　　　　　　B．Δv＝12m/sC．ΔEk＝1.8JD．ΔEk＝0解析：选BD　取初速度方向为正方向，则Δv＝

5、(－6)－6

6、m/s＝12m/s，由于速度大小没变，动能不变，故动能变化量ΔEk＝0，故选项B、D正确。3．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右

7、滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点过程中，弹簧对小球做的功为(　　)A．mgh－mv2B.mv2－mghC．mgh＋mv2D．mgh解析：选A　小球从A点运动到C点的过程中，重力和弹簧弹力对小球做负功，由于斜面支持力与位移方向始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理可得WG＋WF＝0－mv2，重力做功为WG＝－mgh，则弹簧弹力对小球做的功为WF＝mgh－mv2，A正确。高考对本节内容的考查，主

8、要集中在对动能概念及动能变化量的理解，并能应用动能定理解决一些实际问题，考查形式有选择题(难度中等)，也有计算题(难度较大)。考点一　对动能定理的理解[基础自修类][题点全练]1．[对动能、动能定理的理解]关于动能概念及动能定理表达式W＝Ek2－Ek1的说法中正确的是(　　)A．若物体速度在变化，则动能一定在变化B．速度大的物体，动能一定大C．W＝Ek2－Ek1表示功可以变成能D．动能的变化可以用合力做的功来量度解析：选D　速度是矢量，而动能是标量，若物体速度只改变方向，不改变大小，则动能不变，A错误；由Ek＝mv2知B错误

9、；动能定理表达式W＝Ek2－Ek1表示动能的变化可用合力做的功量度，但功和能是两个不同的概念，有着本质的区别，故C错误，D正确。2．[由合力做功分析物体动能的变化量](多选)如图所示，甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上。下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(　　)A．力F对甲做功多B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多C．甲物体获得的动能比乙大D．甲、乙两个物体获得的动能相同解析：选BC　由W＝Flcosα＝

10、Fs可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理，对甲有：Fs＝Ek1，对乙有：Fs－Ffs＝Ek2，可知Ek1>Ek2，C正确，D错误。3．[应用动能定理分析合力做功及某个力做功问题](多选)如图所示，某人通过光滑滑轮将质量为m的物体，沿光滑斜面由静止开