廣東省2019高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)講義 專題8 動(dòng)能、動(dòng)能定理及其應(yīng)用（含解析）.doc

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講義8：動(dòng)能、動(dòng)能定理及其應(yīng)用 李仕才 考綱原文 6年考題 考情分析 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1.動(dòng)能的概念(Ⅰ) T16 T10 T16(1) 本專題考點(diǎn)有兩個(gè)，一個(gè)是動(dòng)能的概念，注意動(dòng)能的定義式，而且動(dòng)能是標(biāo)量，能對(duì)題目數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，要求能判別出一些運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能在不同條件下的變化情況．另外一個(gè)是動(dòng)能定理的應(yīng)用，此考點(diǎn)較難，要能很好地理解動(dòng)能變化量這個(gè)概念，以及能識(shí)別出初末狀態(tài)速度以及該過程中合外力做功或者各力做功代數(shù)和情況. 2.動(dòng)能定理及其應(yīng)用(Ⅱ) T5、T35、T36 T35(1)、T40(1) 考點(diǎn)1　 動(dòng)能的概念(Ⅰ) 1．(2015年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)賽道上的賽車做加速運(yùn)動(dòng)，速度為v和速度為2v時(shí)賽車動(dòng)能之比是(　　) A．1∶1　　　B．1∶2　　　C．1∶4　　　D．1∶3 2．(2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)某同學(xué)將質(zhì)量為3 kg的鉛球，以8 m/s的速度投出，鉛球在出手時(shí)的動(dòng)能是(　　) A．12 J B．24 J C．96 J D．192 J 3．(2010年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)某同學(xué)投擲鉛球．每次出手時(shí)，鉛球速度的大小相等，但方向與水平面的夾角不同．關(guān)于出手時(shí)鉛球的動(dòng)能，下列判斷正確的是(　　) A．夾角越大，動(dòng)能越大 B．夾角越大，動(dòng)能越小 C．夾角為45 時(shí)，動(dòng)能最大 D．動(dòng)能的大小與夾角無關(guān) 4．(2013年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)質(zhì)量不同的兩個(gè)物體從同一高度靜止釋放后落到地面，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．落地的時(shí)間不同 B．落地時(shí)的速度不同 C．落地時(shí)的動(dòng)能相同 D．下落過程中物體的加速度相同 1．動(dòng)能定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能． 2．動(dòng)能計(jì)算公式：Ek＝mv2.國際單位：焦(J)． (1)動(dòng)能只有大小，沒有方向，是個(gè)標(biāo)量．計(jì)算公式中v是物體運(yùn)動(dòng)速度的大小．動(dòng)能恒為正值． (2)動(dòng)能具有相對(duì)性，計(jì)算公式中v一般取地面為參考系． 考點(diǎn)2　動(dòng)能定理及其應(yīng)用(Ⅱ) 1．(2015年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一質(zhì)量為2 kg的物體在外力作用下，由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某點(diǎn)時(shí)速度為2 m/s，在此過程中外力對(duì)物體做的功是(　　) A．2 J B．4 J C．8 J D．16 J 2．(2012年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)距地面高為h處，以水平速度v0拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球， 若不計(jì)空氣阻力，則物體落地時(shí)的動(dòng)能為(　　) A.mv＋mgh B.mv C.mv－mgh D.mgh 3．(2012年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)距離水平地面3 m高處以2 m/s的速度拋出一個(gè)小球．若不計(jì)空氣阻力，則小球落到水平地面時(shí)的速度大小為(g取10 m/s2)(　　) A．0 m/s B．5.6 m/s C．8 m/s D．32 m/s 4．(2010年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)水平地面上，一運(yùn)動(dòng)物體在10 N摩擦力的作用下，前進(jìn)5 m后停止，在這一過程中物體的動(dòng)能改變了(　　) A．10 J 　 B．25 J C．50 J 　 D．100 J 1．動(dòng)能定理的內(nèi)容：合外力做的功(或者外力對(duì)物體做的總功)等于物體動(dòng)能的變化． 2．動(dòng)能定理的表達(dá)式：W合＝Ek2－Ek1或W合＝ΔEk. 一、單項(xiàng)選擇題Ⅰ：本大題共10小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求． 1．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生變化，在下面幾種情況中，汽車的動(dòng)能是原來的2倍的是(　　) A．質(zhì)量不變，速度變?yōu)樵瓉淼?倍 B．質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉淼?倍 C．質(zhì)量減半，速度變?yōu)樵瓉淼?倍 D．質(zhì)量變?yōu)樵瓉?倍，速度減半 2．汽車在平直公路上行駛，當(dāng)速度從0增加到v時(shí)，合外力做功為W1；速度從v增加到2v時(shí)，合外力做功為W2.W1與W2之比為(　　) A．1∶1　 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 3．關(guān)于動(dòng)能和速度，下列說法正確的是(　　) A．物體的速度發(fā)生變化，動(dòng)能一定發(fā)生變化 B．物體的速度發(fā)生變化，動(dòng)能可能不變 C．物體的動(dòng)能不變，速度一定不變 D．物體的動(dòng)能發(fā)生變化，速度可能不變 4．放在光滑水平面上的物體，僅在兩個(gè)同向水平力的共同作用下開始運(yùn)動(dòng)，若這兩個(gè)力分別做了6 J和8 J的功，則該物體的動(dòng)能增加了(　　) A．48 J B．14 J C．10 J D．2 J 5．下列關(guān)于動(dòng)能的說法中，正確的是(　　) A．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)方向無關(guān) B．物體以相同的速率分別做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能不同．因?yàn)樗谶@兩種情況下所受的合力不同、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也不同 C．物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能在水平方向的分量不變，在豎直方向的分量增大 D．物體所受的合外力越大，其動(dòng)能就越大 6．一人用力踢質(zhì)量為0.5 kg的足球，使球由靜止到以10 m/s的水平速度飛出．設(shè)踢球的平均作用力為200 N，球在水平方向滾動(dòng)了20 m，則人對(duì)球做功為(　　) A．25 J B．100 J C．4 000 J D．4 025 J 7．有兩個(gè)物體甲、乙，它們?cè)谕恢本€上運(yùn)動(dòng)，兩物體的質(zhì)量均為m，甲速度為v，動(dòng)能為Ek；乙速度為－v，動(dòng)能為E′k，那么(　　) A．E′k＝－Ek B．E′k＝Ek C．E′kEk 8．在光滑的水平面上，質(zhì)量為2 kg的物體以2 m/s的速度向東運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)向西的力使物體停下來，則物體在此過程中克服外力做功為(　　) A．0 B．4 J C．8 J D．16 J 9．兩個(gè)質(zhì)量不同而初動(dòng)能相同的物體，在水平地面上由于摩擦的作用而停止運(yùn)動(dòng)．它們與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，比較它們的滑行距離，則(　　) A．質(zhì)量大的物體滑行距離長 B．質(zhì)量小的物體滑行距離長 C．滑行距離相同 D．條件不足，無法判斷 10．關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法不正確的是(　　) A．有力對(duì)物體做功，物體動(dòng)能就會(huì)變化 B．合外力不做功，物體的動(dòng)能就不變化 C．合外力做正功，物體的動(dòng)能就增加 D．所有外力做功的代數(shù)和為負(fù)值，物體的動(dòng)能就減少 二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ：本大題共10小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求． 11．一個(gè)25 kg的小孩從高度為3.0 m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時(shí)的速度為2.0 m/s.取g＝10 m/s2，關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是(　　) A．合外力做功50 J B．阻力做功500 J C．重力做功500 J D．支持力做功50 J 12．一滑塊靜止在粗糙水平地面上，t＝0時(shí)給滑塊施加一水平方向的作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示．設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2，則W1與W2之比為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．2∶1 13.如圖所示，兩個(gè)互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物體上，使物體發(fā)生一段位移后，力F1對(duì)物體做功為4 J，力F2對(duì)物體做功為3 J，則力F1與F2的合力對(duì)物體做功為(　　) A．1 J B．3.5 J C．5 J D．7 J 14.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示．下列表述正確的是(　　) A．在0～1 s內(nèi)，合外力做正功 B．在0～2 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功 C．在1～2 s內(nèi)，合外力不做功 D．在0～3 s內(nèi)，合外力總是做正功 15．物體A、B質(zhì)量相等，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，在相同水平拉力F作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了s，那么(　　) A．拉力對(duì)A做功較多，A的動(dòng)能較大 B．拉力對(duì)B做功較多，但A的動(dòng)能較大 C．拉力對(duì)A、B做功相同，A、B動(dòng)能也相同 D．拉力對(duì)A、B做功相同，但A的動(dòng)能較大 16．質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙水平面上．若物體受一水平恒力F作用通過位移s時(shí)，它的動(dòng)能為E1；若該靜止物體受一水平恒力2F作用通過相同位移s時(shí)，它的動(dòng)能為E2.則(　　) A．E2＝E1 B．E2＞2E1 C．E2＝2E1 D．E1＜E2＜2E1 17.運(yùn)動(dòng)員以一定的初速度將冰壺沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其動(dòng)能隨位移變化圖線如圖所示，已知冰壺質(zhì)量為19 kg，g取10 m/s2，則以下說法正確的是(　　) A．μ＝0.05 B．μ＝0.03 C．滑行時(shí)間t＝5 s D．滑行時(shí)間t＝10 s 18．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力，合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是(　　) A．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零 B．如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零 C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定變化 D．如果物體所受的合外力為零，那么合外力對(duì)物體做的功一定為零 19．兩個(gè)材料相同的物體，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，以相同的初動(dòng)能在同一水平面上滑動(dòng)，最后都靜止，它們滑行的距離的大小關(guān)系是(　　) A．乙大 B．甲大 C．一樣大 D．無法比較 20．關(guān)于動(dòng)能的概念，下列說法正確的是 (　　) A．速度越大的物體動(dòng)能就越大 B．動(dòng)能越大的物體速度就越大 C．物體受到的合外力越大，動(dòng)能就越大 D．物體所受合外力做的功越多，動(dòng)能改變量就越大 三、多項(xiàng)選擇題：本大題共5小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有2個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的． 21．在離地面一定高度處，以相同的動(dòng)能，向各個(gè)方向拋出多個(gè)質(zhì)量相同的小球，這些小球到達(dá)地面時(shí)，有相同的(　　) A．動(dòng)能 B．速度 C．速率 D．位移 22．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生變化．在下列幾種情況中，關(guān)于汽車的動(dòng)能的說法正確的是(　　) A．質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍，汽車的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍 B．速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍，汽車的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍 C．質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍，汽車的動(dòng)能不變 D．速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍，汽車的動(dòng)能不變 23．下列說法中，正確的是(　　) A．物體的動(dòng)能不變，則其速度一定也不變 B．物體的速度不變，則其動(dòng)能也不變 C．物體的動(dòng)能不變，說明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變 D．物體的動(dòng)能不變，物體所受的合外力不一定為零 24．關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法正確的是(　　) A．動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能 B．動(dòng)能總為正值 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) 25．一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用．此后該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能(　　) A．一直增大 B．先逐漸減小至零，再逐漸增大 C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小 D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大 考題導(dǎo)練核心歸納 考點(diǎn)1 1．【解析】選C.套用公式Ek＝mv2直接得出比值為1∶4. 2．【解析】選C.根據(jù)動(dòng)能公式Ek＝mv2 可以直接計(jì)算出動(dòng)能為96 J. 3．【解析】選D.由于題目中表明每次出手時(shí)速度大小相等，又是同一個(gè)鉛球，由動(dòng)能表達(dá)式Ek＝mv2可知，動(dòng)能大小與夾角無關(guān)． 4．【解析】選D.自由落體，兩者高度一樣，由h＝gt2知，時(shí)間相同，A錯(cuò)．由v＝gt得落地速度v也相同．雖然落地速度相同，但是兩者的質(zhì)量不同，根據(jù)Ek＝mv2知兩者動(dòng)能不同．兩者下落都是自由落體，所以加速度都是重力加速度g. 考點(diǎn)2 1．【解析】選B.根據(jù)動(dòng)能定理公式W合＝Ek2－Ek1，而Ek1＝0，Ek2＝mv2 ，計(jì)算可得W合＝4 J. 2．【解析】選A.由動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1，可以求出物體落地時(shí)的動(dòng)能為mv＋mgh. 3．【解析】選C.由動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1，求出物體落地時(shí)的動(dòng)能為Ek＝mv2＝mv＋mgh，代入數(shù)據(jù)可得v＝8 m/s. 4．【解析】選C.由動(dòng)能定理W合＝ΔEk，W合＝－fs＝－105 J＝－50 J. 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)實(shí)戰(zhàn)演練 一、 單項(xiàng)選擇題Ⅰ 1．【解析】選C.由動(dòng)能公式Ek＝mv2易知C正確． 2．【解析】選C.由動(dòng)能定理表達(dá)式W合＝Ek2－Ek1，W1∶W2＝1∶3，選C. 3．【解析】選B.物體的速度方向變化而大小不變，則動(dòng)能不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；物體的動(dòng)能不變只能得到物體的速度大小不變，但是速度方向可能在變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體動(dòng)能變化則物體的速度大小一定改變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤. 4．【解析】選B.動(dòng)能定理公式W合＝ΔEk，而W合＝W1＋W2＝(6＋8) J＝14 J. 5．【解析】選A.動(dòng)能是標(biāo)量，只與物體的質(zhì)量和速度的大小有關(guān)，與速度的方向沒有關(guān)系，所以A選項(xiàng)正確；動(dòng)能是狀態(tài)量，與物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無關(guān)，B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)能是標(biāo)量，不能進(jìn)行分解，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤． 6．【解析】選A.人對(duì)球做功過程就是人與球接觸的過程，這個(gè)過程球由靜止到速度為10 m/s，由W合＝Ek2－Ek1可得人對(duì)球做功W合＝25 J. 7．【解析】選B.動(dòng)能是標(biāo)量，且恒為正值或者為零，因此B選項(xiàng)正確． 8．【解析】選B.由動(dòng)能定理公式W合＝Ek2－Ek1，Ek2＝0，Ek1＝222 J＝4 J，則W合＝－4 J，外力做功為－4 J，即克服外力做功4 J. 9．【解析】選B.兩者初動(dòng)能相同，末動(dòng)能為零，ΔEk相同．而W合＝－fs，質(zhì)量小的，對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力f也小，由于W合＝ΔEk＝－fs，則滑行位移大． 10．【解析】選A.根據(jù)W合＝ΔEk分析，W合>0，動(dòng)能增加，W合<0，動(dòng)能減少，W合＝0，動(dòng)能不變，W合≠0，ΔEk≠0. 二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ 11．【解析】選A.由動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1＝50 J，A選項(xiàng)正確；支持力與速度方向垂直，所以支持力不做功，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；重力做功WG＝mgh＝750 J，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由W合＝WG＋Wf可得Wf＝－700 J，B選項(xiàng)錯(cuò)誤． 12．【解析】選A.第1秒內(nèi)，F(xiàn)1＝4 N，s1＝1 m，W1＝F1s1＝4 J. 第2秒內(nèi)，F(xiàn)2＝2 N，s2＝2 m，W2＝F2s2＝4 J，W1∶W2＝1∶1. 13．【解析】選D.由動(dòng)能定理知合力所做的功等于各力做功的代數(shù)和W合＝(4＋3) J＝7 J，選D. 14．【解析】選A.從圖象中讀取各初末時(shí)刻的速度大小，根據(jù)動(dòng)能定理判斷做功正負(fù)． 15．【解析】選D.兩次的拉力和位移相同，則做功都相同，由于作用于B有摩擦力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可判斷A的動(dòng)能較大． 16．【解析】選B.根據(jù)動(dòng)能定理，第一種情況Fs－fs＝E1－0, 第二種情況2Fs－fs＝E2－0，可得E2＞2E1. 17．【解析】選D.對(duì)冰壺由動(dòng)能定理得－μmgs＝0－mv， 得μ＝＝＝0.01. 冰壺運(yùn)動(dòng)時(shí)：a＝μg＝0.1 m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s＝at2得：t＝10 s. 18．【解析】選D.由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知ABC錯(cuò)，由動(dòng)能定理知D正確． 19．【解析】選A.兩者動(dòng)能變化相等，甲質(zhì)量大，則甲的滑動(dòng)摩擦力也大，根據(jù)動(dòng)能定理可知，兩者做功相等，甲的滑動(dòng)摩擦力大，則位移小，選A. 20．【解析】選D.由動(dòng)能公式Ek＝mv2，可知AB錯(cuò)，且Ek與受到的合外力大小無關(guān)，C錯(cuò)．由動(dòng)能定理W合＝ΔEk知D正確． 三、多項(xiàng)選擇題 21．【解析】選AC.由動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1，各球以相同的動(dòng)能拋出，下落到達(dá)地面時(shí)，重力做功相同，則末動(dòng)能相同，落地速率相同． 22．【解析】選BD.本題由動(dòng)能的計(jì)算公式Ek＝mv2很容易得到B、D選項(xiàng)正確． 23．【解析】選BD.對(duì)于物體的動(dòng)能，物體的速度不變，則其動(dòng)能也不變，但是物體的動(dòng)能不變時(shí)，其速度的大小不變方向可以變化． 24．【解析】選ABC.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，動(dòng)能不變，但不處于平衡狀態(tài)，D錯(cuò)． 25．【解析】選ABD.若力F的方向與初速度v0的方向一致，則質(zhì)點(diǎn)一直加速，動(dòng)能一直增大，選項(xiàng)A正確．若力F的方向與v0的方向相反，則質(zhì)點(diǎn)先減速至速度為零后反向加速，動(dòng)能先減小至零后增大，選項(xiàng)B正確．若力F的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運(yùn)動(dòng)，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動(dòng)能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項(xiàng)D正確．