高中物理必修第二册4.3动能 动能定理-导学案 教科版(2019)

1．理论推导：如图所示，质量为m的物体在沿运动方向的合外力作用下发生位移x，速度
（2）实验原理：从打出的纸带及拉力F与小车质量的数据进行分析，利用纸带测量数据，
过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度a B=1.0m/s2的匀加速直线运动。

已
知A的质量m
A 和B的质量mg均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数
1
μ=0.05，B与水平面之间的
动摩擦因数
1
μ=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求
（1）物体A刚运动时的加速度a
A
（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；
（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P’=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。

则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？
5．如图所示，光滑斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC的长度l BC=1.10 m，CD为光
滑的1
4
圆弧，半径R=0.60 m。

一个质量m=2.0 kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物
体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.20。

轨道在B，C两点光滑连接。

当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.20 m，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。

g取10 m/s2。

求：
（1）物体运动到C点时速度大小v C。

（2）A点距离水平面的高度H。

（3）物体最终停止的位置到C点的距离s。

【达标检测】
1．如图所示，长为L 的轻绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，在最低点给小球一水平初速度v 0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F ，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v 0.则正确的是（ ）
A ．小球在向上摆到45°角时速度达到最大
B ．F =mg
C ．速度大小始终不变
D ．F =
2mg
2．2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U 形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。

如图所示为U 形池模型，其中A ．c 为U 形池两侧边缘且在同一水平面上，b 为U 形池最低点。

刘佳宇（可视为质点）从a 点上方高h 的O 点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c 点高度为
2
h
的d 点。

不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A ．运动员从O 到d 的过程中机械能减少
B ．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a 然后返回
C ．运动员第一次进入池中，由a 到b 的过程与由b 到c 的过程相比损耗机械能较小
D ．运动员从d 返回到b 的过程中，重力势能全部转化为动能
3．滑沙是国内新兴的旅游项目，假设滑沙轨道平直，轨道顶端距离底端的竖直高度为h ，倾角为θ。

一小孩坐在滑板上从轨道的顶端由静止滑下，到达轨道底端时速度大小为v ，小孩和滑板的总质量为m ，滑板与沙子之间的动摩擦因数恒定，不计空气阻力，重力加速度为g 。

关于小孩和滑板沿轨道从顶端滑到底端的过程，下列说法正确的是（ ）
A ．小孩和滑板受到的支持力的冲量为零
B ．小孩和滑板克服摩擦力做的功为21
2
mv mgh -
C ．小孩和滑板所受摩擦力的大小为2sin 2v g m h θ⎛⎫
- ⎪⎝
⎭
D ．小孩的质量越大，从顶端滑到底端的时间就越短，机械能损失就越大 4．一物体做变速运动时，下列说法中正确的是（ ） A ．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B ．物体所受合外力一定不为零
C ．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D ．物体的加速度可能为零
5．如图所示，粗糙的水平轨道BC 的右端与半径R ＝0.45m 的光滑竖直圆轨道在C 点相切，倾斜轨道AB 与水平方向间的夹角为37︒，质量m ＝0.1kg 的小球从倾斜轨道顶端A 点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。

已知水平轨道BC 的长度L ＝2m ，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin 37︒＝0.6，cos 37︒＝0.8，g 取10m/s 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．若小球刚好运动到C 点，则小球开始滑下时的高度为1.5m
B ．若小球开始滑下时的高度为2m ，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
C ．若小球开始滑下时的高度为2.5m ，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
D ．若小球开始滑下时的高度为3m ，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道 6．以大小为v 0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，小球的动能是初动能的2倍，不计空气阻力，重力加速度为g ，则这段时间内
A ．小球运动的时间为
v g
B ．小球运动的时间为
g
C ．重力做功等于小球的初动能
D ．重力做功的平均功率为012
mgv。