1.3 动能和动能定理 学案-2022-2023学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

第六章 功和能 动能定理 【知识要点】 一、动能 1.定义：物体由于运动而具有的能. 2.公式：Ek＝mv2. 3.单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 4.标矢性：动能是标量，动能与速度方向无关. 5.动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv22－mv12. 二、动能定理 1.内容：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化. 2.表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv22－mv12. 3.物理意义：合力的功是物体动能变化的量度. 4.适用条件： (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功. (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用. 5.动能定理表明了“三个关系” (1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能变化就是合外力做的功. (2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因. (3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳. 6.标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题.当然动能定理也就不存在分量的表达式. 三、　动能定理的基本应用 1.应用流程 2.注意事项 (1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)应用动能定理的关键在于准确分析研究对象的受力情况及运动情况，可以画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系. (3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；也可以全过程应用动能定理. (4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验. 【配套练习】 1、(多选)关于动能定理的表达式W＝Ek2－Ek1，下列说法正确的是(　　) A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功 B.公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功 C.公式中的Ek2－Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时，动能减少 D.动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功 2、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A.合外力为零，则合外力做功一定为零 B.合外力做功为零，则合外力一定为零 C.合外力做功越多，则动能一定越大 D.动能不变，则物体所受合外力一定为零 3、一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/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和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为(　　) A．Δv＝0 B．Δv＝12 m/s C．W＝1.8 J D．W＝10.8 J 4、质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则(　　) A.质量大的物体滑行的距离大 B.质量小的物体滑行的距离大 C.它们滑行的距离一样大 D.它们克服摩擦力所做的功一样多 5、如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R.一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为(　　) A.μmgR　　　　 B.mgR C．mgR D．(1－μ)mgR 6、一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点．第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ(如图所示)，在这个过程中水平拉力做功为W1.第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则(　　) W1＝F1lsin θ，W2＝F2lsin θ W1＝W2＝mgl(1－cos θ) W1＝mgl(1－cos θ)，W2＝F2lsin θ W1＝ ... ...