《创新课堂》第八章 机械能守恒定律 专题强化6　动能定理的综合应用 高中物理必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

专题强化6　动能定理的综合应用 1.能应用动能定理分析图像问题。 2.能灵活应用动能定理解决多过程问题。 3.能应用动能定理解决往复运动问题。 强化点一　动能定理在图像问题中的应用 　　 1.首先看清楚图像的种类（如v-t图像、F-x图像、Ek-x图像等）。 2.挖掘图像的隐含条件，求出所需物理量，如利用v-t图像与t轴所包围“面积”求位移，利用F-x图像与x轴所包围“面积”求功，利用Ek-x图像的斜率求合力等。 3.再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量。 【例1】　（动能定理与v-t图像的综合）〔多选〕如图甲所示，在某次帆船运动比赛中，质量为500 kg的帆船，在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的v-t图像如图乙所示。下列表述正确的是（　　） A.在0～1 s内，风力对帆船做功1 000 J B.在0～1 s内，合外力对帆船做功1 000 J C.在1～2 s内，合外力对帆船做功750 J D.在0～3 s内，合外力对帆船做的总功为0 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例2】　（动能定理与Ek-x图像的综合）（2025·山东省泰安市高一期末）从地面竖直向上抛出一小球， 小球受大小恒定的空气阻力作用，其动能Ek随运动路程x的变化如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2。则（　　） A.小球受到的阻力大小为4 N B.小球向上运动时加速度大小为12 m/s2 C.小球的初速度的大小为10 m/s D.当小球的运动路程为5 m时，克服阻力做功20 J 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例3】　（动能定理与F-x图像的综合） 一质量为2 kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉 力F随位移x变化的关系图像，取g＝10 m/s2，则据此可以求得（　　） A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.25 B.物体匀速运动时的速度为v＝4 m/s C.合外力对物体所做的功为W合＝32 J D.摩擦力对物体所做的功为Wf＝－64 J 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 强化点二　应用动能定理解决多过程问题 　　 1.一个物体的运动如果包含多个运动阶段，既可以将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后应用动能定理列式联立求解，也可以全过程应用动能定理，这样不涉及中间量，解决问题会更简单方便。 2.选择全过程应用动能定理时，要注意有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况区别处理，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，做正功还是负功，正确写出总功。 【例4】　（动能定理在直线运动多过程中的应用） 如图所示，在距沙坑高h＝7 m处，以v0＝10 m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5 kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d＝0.4 m深处停下。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求： （1）物体上升到最高点时离抛出点的高度H； （2）物体在沙坑中受到的平均阻力Ff的大小。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例5】　（动能定理在曲线运动多过程中的应用）（2025·江西赣州高一阶段练习）如图所示，竖直平面内半径R＝0.9 m的 光滑半圆形轨道BC与水平轨道AB平滑连接。质量m＝0.4 kg的滑块（视为质点），在水平恒力F作用下由静止开始从A点向B点运动，滑块到达B点时撤去恒力F，滑块恰好能够通过半圆轨道最高点C，已知AB的长度x＝3.6 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2。求： （1）滑块到达 C点 ... ...