2018-2019學(xué)年高中物理教科版必修二教師用書(shū):第四章 機(jī)械能和能源 4 課時(shí)1_第1頁(yè)
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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專(zhuān)精4動(dòng)能動(dòng)能定理課時(shí)1動(dòng)能動(dòng)能定理[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1。知道動(dòng)能的符號(hào)、單位和表達(dá)式,會(huì)根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式計(jì)算物體的動(dòng)能.2。能運(yùn)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)能定理,理解動(dòng)能定理的物理意義。3.能應(yīng)用動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.一、動(dòng)能1.定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能.2.表達(dá)式:Ek=eq\f(1,2)mv2.3.單位:與功的單位相同,國(guó)際單位為焦耳,符號(hào)為J。4.動(dòng)能是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向.二、動(dòng)能定理1.內(nèi)容:合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化.2.表達(dá)式:W=ΔEk=eq\f(1,2)mv22-eq\f(1,2)mv12。3.適用范圍:既適用于恒力做功,也適用于變力做功;既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng).1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)速度大的物體動(dòng)能也大.(×)(2)某物體的速度加倍,它的動(dòng)能也加倍.(×)(3)兩質(zhì)量相同的物體,動(dòng)能相同,速度一定相同.(×)(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,速度改變,動(dòng)能不變.(√)(5)合外力做功不等于零,物體的動(dòng)能一定變化.(√)(6)物體的速度發(fā)生變化,合外力做功一定不等于零.(×)(7)物體的動(dòng)能增加,合外力做正功.(√)2.一個(gè)質(zhì)量為0。1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回,若以初速度方向?yàn)檎较?則小球碰墻前后速度的變化為_(kāi)_______,動(dòng)能的變化為_(kāi)_______.答案-10m/s0一、動(dòng)能合外力做功和物體動(dòng)能的變化如圖1所示,光滑水平面上質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離x,速度由v1增加到v2.圖1(1)求出力F對(duì)物體做功的表達(dá)式.(2)類(lèi)比重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,力F做功是否也引起了某種形式的能量的變化?答案(1)W=Fx=Feq\f(v\o\al(22)-v\o\al(12),2a)=Feq\f(v\o\al(22)-v\o\al(12),2\f(F,m))=eq\f(1,2)mv22-eq\f(1,2)mv12(2)WG=mgh1-mgh2的含義是重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化.類(lèi)比可知力F所做的功也可能等于某個(gè)能量的變化.我們把eq\f(1,2)mv2表示的能量叫做動(dòng)能.1.對(duì)動(dòng)能的理解(1)動(dòng)能是標(biāo)量,沒(méi)有負(fù)值,與物體的速度方向無(wú)關(guān).(2)動(dòng)能是狀態(tài)量,具有瞬時(shí)性,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或某一時(shí)刻的速度)相對(duì)應(yīng).(3)動(dòng)能具有相對(duì)性,選取不同的參考系,物體的速度不同,動(dòng)能也不同,一般以地面為參考系.2.動(dòng)能變化量ΔEk物體動(dòng)能的變化量是末動(dòng)能與初動(dòng)能之差,即ΔEk=eq\f(1,2)mv22-eq\f(1,2)mv12,若ΔEk>0,則表示物體的動(dòng)能增加,若ΔEk〈0,則表示物體的動(dòng)能減少.3.對(duì)動(dòng)能定理的理解(1)表達(dá)式W=Ek2-Ek1=eq\f(1,2)mv22-eq\f(1,2)mv12①Ek2=eq\f(1,2)mv22表示這個(gè)過(guò)程的末動(dòng)能;Ek1=eq\f(1,2)mv12表示這個(gè)過(guò)程的初動(dòng)能.②W表示這個(gè)過(guò)程中合力做的功,它等于各力做功的代數(shù)和.(2)物理意義:動(dòng)能定理指出了合外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系,即若合外力做正功,物體的動(dòng)能增大,若合外力做負(fù)功,物體的動(dòng)能減小,做了多少功,動(dòng)能就變化多少.(3)實(shí)質(zhì):動(dòng)能定理從能量變化的角度反映了力改變運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí),在空間上的累積效果.例1(多選)關(guān)于速度與動(dòng)能,下列說(shuō)法正確的是()A.同一個(gè)物體速度越大時(shí),動(dòng)能越大B.速度相同的物體,如果質(zhì)量相等,那么它們的動(dòng)能也相等C.動(dòng)能相等的物體,如果質(zhì)量相等,那么它們的速度也相同D.動(dòng)能越大的物體,速度越大答案AB解析由Ek=eq\f(1,2)mv2可知,對(duì)于同一個(gè)物體,速度越大,動(dòng)能越大,對(duì)于不同物體,動(dòng)能大的速度不一定大,故A正確,D錯(cuò)誤;因?yàn)閯?dòng)能為標(biāo)量,速度為矢量,故速度相同的物體,如果質(zhì)量相等,那么它們的動(dòng)能也相等,反之則不成立,B正確,C錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的理解動(dòng)能與速度的三種關(guān)系1.?dāng)?shù)值關(guān)系:Ek=eq\f(1,2)mv2,m不變時(shí),速度v越大,動(dòng)能Ek越大.2.瞬時(shí)關(guān)系:動(dòng)能和速度均為狀態(tài)量,二者具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系.3.變化關(guān)系:動(dòng)能是標(biāo)量,速度是矢量.當(dāng)動(dòng)能發(fā)生變化時(shí),物體的速度(大?。┮欢òl(fā)生了變化,當(dāng)速度發(fā)生變化時(shí),可能僅是速度方向的變化,物體的動(dòng)能可能不變.例2下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合外力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系,正確的是()A.物體做變速運(yùn)動(dòng),合外力一定不為零,動(dòng)能一定變化B.若合外力對(duì)物體做功為零,則合外力一定為零C.物體的合外力做功,它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動(dòng)能不變,所受的合外力必定為零答案C解析力是改變物體速度的原因,物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力一定不為零,但合外力不為零時(shí),做功可能為零,動(dòng)能可能不變,A、B錯(cuò)誤.物體的合外力做功,它的動(dòng)能一定變化,速度大小也一定變化,C正確.物體的動(dòng)能不變,所受合外力做功一定為零,但合外力不一定為零,D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解二、動(dòng)能定理的應(yīng)用例3如圖2所示,物體在離斜面底端5m處由靜止開(kāi)始下滑,然后滑上與斜面平滑連接的水平面,若物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0。4,斜面傾角為37°.求物體能在水平面上滑行的距離.(sin37°=0.6,cos37°=0。8)圖2答案3.5m解析對(duì)物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示.方法一分過(guò)程列方程:設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度為v,物體下滑階段N1=mgcos37°,故f1=μN(yùn)1=μmgcos37°。由動(dòng)能定理得:mgsin37°·x1-μmgcos37°·x1=eq\f(1,2)mv2-0設(shè)物體在水平面上滑行的距離為x2,摩擦力f2=μN(yùn)2=μmg由動(dòng)能定理得:-μmg·x2=0-eq\f(1,2)mv2由以上各式可得x2=3。5m.方法二全過(guò)程列方程:mgx1sin37°-μmgcos37°·x1-μmg·x2=0得:x2=3.5m.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移

應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟1.選取研究對(duì)象(通常是單個(gè)物體),明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,明確各力做功的情況,求出外力做功的代數(shù)和.3.明確物體在初、末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1、Ek2.4.列出動(dòng)能定理的方程W=Ek2-Ek1,結(jié)合其他必要的解題方程求解并驗(yàn)算.針對(duì)訓(xùn)練1(多選)甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,用大小相等的力F分別拉它們?cè)谒矫嫔蠌撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同的距離x.如圖3所示,甲在光滑水平面上,乙在粗糙水平面上,則下列關(guān)于力F對(duì)甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動(dòng)能的說(shuō)法中正確的是()圖3A.力F對(duì)甲物體做功多B.力F對(duì)甲、乙兩個(gè)物體做的功一樣多C.甲物體獲得的動(dòng)能比乙大D.甲、乙兩個(gè)物體獲得的動(dòng)能相同答案BC解析由功的公式W=Fxcosα=F·x可知,兩種情況下力F對(duì)甲、乙兩個(gè)物體做的功一樣多,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)甲有Fx=Ek1,對(duì)乙有Fx-fx=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物體獲得的動(dòng)能比乙大,C正確,D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】用動(dòng)能定理定性分析問(wèn)題針對(duì)訓(xùn)練2一列車(chē)的質(zhì)量是5.0×105kg,在平直的軌道上以額定功率3000kW加速行駛,當(dāng)速率由10m/s加速到所能達(dá)到的最大速率30m/s時(shí),共用了2min,設(shè)列車(chē)所受阻力恒定,則:(1)列車(chē)所受的阻力多大?(2)這段時(shí)間內(nèi)列車(chē)前進(jìn)的距離是多少?答案(1)1。0×105N(2)1600m解析(1)列車(chē)以額定功率加速行駛時(shí),其加速度在減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度最大,此時(shí)有P=Fv=fvmax所以列車(chē)受到的阻力f=eq\f(P,vmax)=1.0×105N(2)這段時(shí)間牽引力做功WF=Pt,設(shè)列車(chē)前進(jìn)的距離為s,則由動(dòng)能定理得Pt-fs=eq\f(1,2)mvmax2-eq\f(1,2)mv02代入數(shù)值解得s=1600m。【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移1.(對(duì)動(dòng)能的理解)(多選)關(guān)于動(dòng)能的理解,下列說(shuō)法正確的是()A.一般情況下,Ek=eq\f(1,2)mv2中的v是相對(duì)于地面的速度B.動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速率決定,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)C.物體以相同的速率向東和向西運(yùn)動(dòng),動(dòng)能的大小相等、方向相反D.當(dāng)物體以不變的速率做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)其動(dòng)能不斷變化答案AB解析動(dòng)能是標(biāo)量,由物體的質(zhì)量和速率決定,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).動(dòng)能具有相對(duì)性,無(wú)特別說(shuō)明,一般指相對(duì)于地面的動(dòng)能.選A、B?!究键c(diǎn)】對(duì)動(dòng)能的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的理解2.(對(duì)動(dòng)能定理的理解)如圖4,某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱,使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度.木箱獲得的動(dòng)能一定()圖4A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功答案A解析由題意知,W拉-W阻=ΔEk,則W拉>ΔEk,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;W阻與ΔEk的大小關(guān)系不確定,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】用動(dòng)能定理定性分析問(wèn)題3.(動(dòng)能定理的應(yīng)用)一輛汽車(chē)以v1=6m/s的速度沿水平路面行駛時(shí),急剎車(chē)后能滑行x1=3.6m,如果以v2=8m/s的速度行駛,在同樣的路面上急剎車(chē)后滑行的距離x2應(yīng)為()A.6.4m B.5.6mC.7。2m D.10。8m答案A解析急剎車(chē)后,車(chē)只受摩擦力的作用,且兩種情況下摩擦力的大小是相同的,汽車(chē)的末速度皆為零,故:-fx1=0-eq\f(1,2)mv12①-fx2=0-eq\f(1,2)mv22②②式除以①式得eq\f(x2,x1)=eq\f(v\o\al(22),v\o\al(12))x2=eq\f(v\o\al(22),v\o\al(12))x1=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,6)))2×3。6m=6.4m。【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移4.(動(dòng)能定理的應(yīng)用)如圖5所示,質(zhì)量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3。0m/s的速度飛離桌面,最終落在水平地面上,已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,桌面高0.45m,若不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,則()圖5A.小物塊的初速度是5m/sB.小物塊的水平射程為1.2mC.小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功D.小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9J答案D解析由-μmgx=eq\f(1,2)mv2-eq\f(1,2)mv02得:v0=7m/s,Wf=μmgx=2J,A、C錯(cuò)誤.由h=eq\f(1,2)gt2,x=vt得x=0。9m,B項(xiàng)錯(cuò)誤.由mgh=Ek-eq\f(1,2)mv2得,落地時(shí)Ek=0.9J,D正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功5.(動(dòng)能定理的應(yīng)用)半徑R=1m的eq\f(1,4)圓弧軌道下端與一光滑水平軌道連接,水平軌道離地面高度h=1m,如圖6所示,有一質(zhì)量m=1。0kg的小滑塊自圓軌道最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始滑下,經(jīng)過(guò)水平軌道末端B時(shí)速度為4m/s,滑塊最終落在地面上,g取10m/s2,試求:圖6(1)不計(jì)空氣阻力,滑塊落在地面上時(shí)速度的大小;(2)滑塊在軌道上滑行時(shí)克服摩擦力做的功.答案(1)6m/s(2)2J解析(1)從B點(diǎn)到地面這一過(guò)程,只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有mgh=eq\f(1,2)mv2-eq\f(1,2)mvB2,代入數(shù)據(jù)解得v=6m/s。(2)設(shè)滑塊在軌道上滑行時(shí)克服摩擦力做的功為Wf,對(duì)A到B這一過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理有mgR-Wf=eq\f(1,2)mvB2-0,解得Wf=2J.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功一、選擇題考點(diǎn)一對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理的理解1.(多選)關(guān)于動(dòng)能,下列說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式,凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能B.物體所受合外力不為零,其動(dòng)能一定變化C.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化,但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)答案AC【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能概念的理解2.關(guān)于動(dòng)能定理,下列說(shuō)法中正確的是()A.在某過(guò)程中,動(dòng)能的變化等于各個(gè)力單獨(dú)做功的絕對(duì)值之和B.只要有力對(duì)物體做功,物體的動(dòng)能就一定改變C.動(dòng)能定理只適用于直線運(yùn)動(dòng),不適用于曲線運(yùn)動(dòng)D.動(dòng)能定理既適用于恒力做功的情況,也適用于變力做功的情況答案D解析動(dòng)能的變化等于各個(gè)力單獨(dú)做功的代數(shù)和,A錯(cuò);根據(jù)動(dòng)能定理,決定動(dòng)能是否改變的是總功,而不是某一個(gè)力做的功,B錯(cuò);動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng),既適用于恒力做功的情況,也適用于變力做功的情況,C錯(cuò),D對(duì).【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解3.從地面豎直向上拋出一只小球,小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面.忽略空氣阻力,該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖像是()答案A解析小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)初速度為v0,則v=v0-gt小球的動(dòng)能Ek=eq\f(1,2)mv2,把速度v代入得Ek=eq\f(1,2)mg2t2-mgv0t+eq\f(1,2)mv02Ek與t為二次函數(shù)關(guān)系.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解考點(diǎn)二動(dòng)能定理的應(yīng)用4.兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量之比為mA∶mB=2∶1,二者初動(dòng)能相同,它們和水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則二者在桌面上滑行到停止經(jīng)過(guò)的距離之比為()A.xA∶xB=2∶1 B.xA∶xB=1∶2C.xA∶xB=4∶1 D.xA∶xB=1∶4答案B解析物體滑行過(guò)程中只有摩擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)A:-μmAgxA=0-Ek;對(duì)B:-μmBgxB=0-Ek.故eq\f(xA,xB)=eq\f(mB,mA)=eq\f(1,2),B對(duì).【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求位移5.質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直公路上行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P和汽車(chē)受到的阻力f均恒定不變,在時(shí)間t內(nèi),汽車(chē)的速度由v0增大到最大速度vm,汽車(chē)前進(jìn)的距離為s,則此段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W可表示為()A.W=PtB.W=fsC.W=eq\f(1,2)mvm2+eq\f(1,2)mv02+fsD.W=eq\f(1,2)mvm2+fs答案A解析由題意知,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,故t時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功W=Pt,所以A正確;車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),故牽引力大于阻力f,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理W-fs=eq\f(1,2)mvm2-eq\f(1,2)mv02,得W=eq\f(1,2)mvm2-eq\f(1,2)mv02+fs,所以C、D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功6.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖1所示,已知在第1s內(nèi)合力對(duì)物體做功為W,則()圖1A.從第1s末到第3s末合力做功為4WB.從第3s末到第5s末合力做功為-2WC.從第5s末到第7s末合力做功為WD.從第3s末到第4s末合力做功為-0。5W答案C解析由題圖可知物體速度變化情況,根據(jù)動(dòng)能定理得第1s內(nèi):W=eq\f(1,2)mv02,第1s末到第3s末:W1=eq\f(1,2)mv02-eq\f(1,2)mv02=0,A錯(cuò)誤;第3s末到第5s末:W2=0-eq\f(1,2)mv02=-W,B錯(cuò)誤;第5s末到第7s末:W3=eq\f(1,2)m(-v0)2-0=W,C正確;第3s末到第4s末:W4=eq\f(1,2)m(eq\f(v0,2))2-eq\f(1,2)mv02=-0.75W,D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功7。如圖2所示,一個(gè)小球質(zhì)量為m,靜止在光滑的軌道上.現(xiàn)以水平力擊打小球,使小球能夠通過(guò)半徑為R的豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C,則水平力對(duì)小球所做的功至少為()圖2A.mgR B.2mgRC.2.5mgR D.3mgR答案C解析恰好通過(guò)豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C時(shí),在C點(diǎn)有mg=eq\f(mv2,R),對(duì)小球,由動(dòng)能定理W-2mgR=eq\f(1,2)mv2,聯(lián)立解得W=2.5mgR,C項(xiàng)正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功8.(多選)如圖3所示,一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下,滑到底端時(shí)的速度為2m/s(取g=10m/s2).關(guān)于力對(duì)小孩做的功,以下結(jié)果正確的是()圖3A.重力做功為500JB.合外力做功為50JC.克服阻力做功為50JD.支持力做功為450J答案AB解析重力做功與路徑無(wú)關(guān),WG=mgh=25×10×2J=500J,A正確.合外力做功W=ΔEk=eq\f(1,2)mv2=eq\f(1,2)×25×22J=50J,B正確.W=WG+W阻=50J,所以W阻=-450J,即克服阻力做功為450J,C錯(cuò)誤.支持力始終與速度垂直,不做功,D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功9.如圖4所示,運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出,足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)的高度為h,在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說(shuō)法中正確的是()圖4A.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功eq\f(1,2)mv2B.足球上升過(guò)程重力做功mghC.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功eq\f(1,2)mv2+mghD.足球上升過(guò)程克服重力做功eq\f(1,2)mv2+mgh答案C解析足球上升過(guò)程中足球重力做負(fù)功,WG=-mgh,B、D錯(cuò)誤;從運(yùn)動(dòng)員踢球至上升至最高點(diǎn)的過(guò)程中,W-mgh=eq\f(1,2)mv2,故運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功W=eq\f(1,2)mv2+mgh,C項(xiàng)正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求功10.木塊在水平恒力F的作用下,沿水平路面由靜止出發(fā)前進(jìn)了l,隨即撤去此恒力,木塊沿原方向又前進(jìn)了2l才停下來(lái),設(shè)木塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中地面情況相同,則摩擦力的大小f和木塊所獲得的最大動(dòng)能Ekm分別為()A.f=eq\f(F,2)Ekm=eq\f(Fl,2) B.f=eq\f(F,2)Ekm=FlC.f=eq\f(F,3)Ekm=eq\f(2Fl,3) D.f=eq\f(2,3)FEkm=eq\f(Fl,3)答案C解析全過(guò)程:Fl-f·3l=0得:f=eq\f(F,3);加速過(guò)程:Fl-fl=Ekm-0,得Ekm=eq\f(2,3)Fl,C正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求力11.(多選)如圖5甲所示,質(zhì)量m=2kg的物體以100J的初動(dòng)能在粗糙的水平地面上滑行,其動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則下列判斷中正確的是()圖5A.物體運(yùn)動(dòng)的總位移大小為10mB.物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10m/s2C.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為10m/sD.物體所受的摩擦力大小為10N答案ACD解析由題圖可知,物體運(yùn)動(dòng)的總位移為10m,根據(jù)動(dòng)能定理得,-fx=0-Ek0,解得f=eq\f(Ek0,x)=eq\f(100,10)N=10N,故A、D正確.根據(jù)牛頓第二定律得,物體的加速度大小為a=eq\f(f,m)=eq\f(10,2)m/s2=5m/s2,故B錯(cuò)誤.由Ek0=eq\f(1,2)mv02得v0=eq\r(\f(2Ek0,m))=eq\r(\f(2×100,2))m/s=10m/s,故C正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求力二、非選擇題12.(動(dòng)能定理的應(yīng)用)如圖6所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0。5m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心O等高,質(zhì)量m=0。1kg的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方H=0.75m高處的A點(diǎn)自由下落,由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,從D點(diǎn)飛出,不計(jì)空氣阻力,求:(取g=10m/s2)圖6(1)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;(2)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小vC;(3)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。鸢福?)

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