第八章 3 动能和动能定理（课件 学案 练习）高中物理人教版（2019）必修 第二册

3　动能和动能定理 [教材链接] (1)运动　mv2　(2)标　(3)地面 例1　D　[解析] 物体由于运动而具有的能量叫作动能,选项A正确;由Ek=mv2知,Ek≥0,选项B正确;速度是矢量,当速度大小不变而方向变化时,动能不变,但动能变化时,速度的大小一定发生了改变,选项C正确;物体做匀速圆周运动时,其动能不变,但物体却处于非平衡状态,选项D错误.故错误的选D. 变式1　CD　[解析] 动能是状态量,它本身是一个标量,没有方向.根据动能的表达式Ek=mv2可知,如果甲的速度是乙的两倍,则甲的质量应为乙的,故A错误;同理,B错误,C正确;因动能是标量,没有方向,所以只要二者质量相同,速度大小相等,动能就相等,故D正确. [教材链接] (1)动能的变化　(2)m-m　合力做的功　(3)变力　曲线 [科学推理] 根据牛顿第二定律得F=ma,根据运动学公式得-=2al,恒力F做功W=Fl,联立得W=m-m,此式为动能定理表达式. 例2　BC　[解析] 公式W=Ek2-Ek1中的W指合力做的功,包括重力在内的所有力做的总功,A错误;W为包含重力在内的所有力做的总功,可以用各个力做功的代数和表示,也可以先求合力,再求合力做功,B正确;Ek2-Ek1为动能的变化量,由合力做的功来量度,W>0,ΔEk>0,动能增加,W<0,ΔEk<0,动能减少,C正确;动能定理不仅适用于直线运动也适用于曲线运动,不仅适用于恒力做功同样也适用于变力做功,D错误. [科学探究] 由动能定理得mgh=mv2-m,则落地时动能Ek=mv2=mgh+m,因m、h和v0相同,故落地时动能也相同. 例3　C　[解析] 用竖直向上、大小为30 N的力F将2 kg的物体从沙坑表面由静止提升1 m时,由动能定理有Fh-mgh=mv2,撤去力F后,由动能定理有mg(d+h)-W=0-mv2,联立解得W=mg(d+h)+Fh-mgh=Fh+mgd=30×1 J+2×10×0.2 J=34 J,选项C正确. 例4　16 J [解析] 设小物块在由顶端A运动至B点过程中克服摩擦力所做的功为W,对小物块从顶端A运动至C点的过程,由动能定理得mgR-W-μmgR=0 解得W=mgR(1-μ)=16 J. 随堂巩固 1.AB　[解析] 动能是标量,只有大小,没有方向,动能的大小由质量和速率决定,与速度的大小有关,而与速度的方向无关,公式Ek=mv2中的速度v一般是相对于地面的速度,选项A、B正确. 2.B　[解析] 由于不计空气阻力,小球抛出后只受重力作用,只有重力做功,由动能定理得mgh=Ek-m,解得Ek=mgh+m,B正确. 3.A　[解析] 由题意知,W拉-W克阻=ΔEk,则W拉>ΔEk,选项A正确,B错误;W克阻与ΔEk的大小关系不确定,选项C、D错误. 4.A　[解析] 速度增大时,动能增大,合力做正功;速度减小时,动能减小,合力做负功,A正确,B、C、D错误. 5.CD　[解析] 电梯上升的过程中,对物体做功的有重力mg、支持力FN,这两个力的总功(即合力做的功)才等于物体动能的增量,即W合=W-mgH=m-m,其中W为支持力做的功,A、B错误,C正确;对电梯,无论有几个力对它做功,由动能定理可知,其合力做的功一定等于其动能的增量,即M-M,D正确.3　动能和动能定理 1.C　[解析] 速度从v增大到2v,ΔEk1=m(2v)2-mv2=mv2,速度从2v增大到3v,ΔEk2=m(3v)2-m(2v)2=mv2,所以ΔEk1∶ΔEk2=3∶5,故选C. 2.A　[解析] 动能的大小与速度的方向无关,在这段时间里滑块的动能大小没有发生变化,根据动能定理可知,水平力对滑块所做的功为0,选项A正确. 3.B　[解析] 由动能定理可得WG-Wf=ΔEk,可得动能增加了ΔEk=1800 J,故A错误,B正确;重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的功,故重力势能减少了2000 J,故C、D错误. 4.A　[解析] 由动能定理得-mgR(1-cos 60°)=0-mv2,解得v=4 m/s,故A正确,B、C、D错误. 5.B　[解析] 根据题意可得人对足球做的功为W=ΔEk=mv2-0=×1×82 J=32 J,故选B. 6.BC　[解析] 根据动能定理,合力对物体做的功等于物体动能的变化量.前2 s内,合力做功W=m,因此,从第1 s末到第2 s末,合力做功W1=m-m=0;从第3 s末到第5 s末,合力做功W2=0-m=-W;从第5 s末到第7 s ... ...