动能和动能定理8
动能和动能的定理
动能定理与牛顿第二定律的关系
牛顿第二定律描述了力对物体运动状态改变 的作用，即F=ma，其中F为作用力，m为质 量，a为加速度。而动能定理则描述了力对物 体动能改变的作用，即合外力对物体所做的 功等于物体动能的变化。
动能定理可以看作是牛顿第二定律在动能方 面的应用，因为物体的加速度与作用力成正 比，而物体的动能与速度平方成正比，所以 当力作用在物体上使其加速时，物体的动能
动能定理对于理解能量守恒定律的意义
动能定理是能量守恒定律在动力学中 的具体表现，通过动能定理可以深入 理解能量守恒定律的内涵和应用。
VS
动能定理表明，力对物体所做的功等 于物体动能的改变量，这有助于我们 更好地理解能量的转化和守恒，以及 物体运动状态的改变。
05 动能定理的深入思考
动能定理与势能、内能的关系
动能的特点
动能是标量，只有大 小，没有方向。
动能是状态量，与过 程无关，只与物体在 某一时刻的状态有关。
动能是相对量，与参 考系的选取有关。
动能与其他物理量的关系
动能与动量关系
P=mv，其中P为物体的动量，单位是 千克·米/秒(kg·m/s)。
动能与能量关系
动能是能量的一种形式，是物体机械 运动的能量，其他形式的能量可以转 化为动能。
也会相应增加或减少。
动能定理与相对论的关系
在相对论中，物体的动能不再是经典力学中的1/2mv^2， 而是与物体的质量和速度相关的更复杂的表达式。但动 能定理的基本思想仍然适用，即合外力对物体所做的功 等于物体动能的改变。
相对论中的动能关系式为E_k = (m_0c^2 + E_k') / √(1-v^2/c^2)，其中E_k为物体的动能，m_0为物体的 静止质量，E_k'为物体因运动而具有的内部能量，v为物 体的速度，c为光速。这个公式可以看作是经典力学中动能的定理表述
动能、动能定理
图5—3—1370mFAB图5—3—3 O第十讲 动能 动能定理一、【知识梳理】1、动能：物体由于 运动 而具有的能叫做动能。
动能的表达式为：E k = 。
动能的单位： 焦耳 ，符号： J 。
动能是 （标、矢）量。
2、动能定理：合外力对物体所做的功，等于物体动能的 。
表达式：W = 。
3、应用动能定理的优越性（1）由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究，就是说应用动能定理不受这些问题的限制。
（2）一般来说，用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题，用动能定理也可以求解，而且往往用动能定理求解简捷；可是，有些用动能定理能求解的问题，应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解。
可以说，熟练地应用动能定理求解问题，是一种高层次的思维和方法，应该增强用动能定理解题的主动意识。
（3）用动能定理可求变力所做的功在某些问题中，由于力F 的大小、方向的变化，不能直接用αcos ⋅⋅=S F W 求出变力做功的值，但可能由动能定理求解。
二、【考点典例剖析】【例1】、如图5—3—1所示，物体在离斜面底端4m 处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角370，斜面与平面间由一段圆弧连接，求物体能在水平面上滑行多远？【例2】、 长为L 的细线一段固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在O 点等高的A 位置，如图5—3—3所示，现将球由静止释放，它由A 运动到最低点B 的过程中，重力的瞬时功率变化情况是（ ）。
A 、一直在增大B 、一直在减少C 、先增大后减少D 、先减少后增大【例3】、一个质量为m 的小球拴在细绳的一端，另一端用大小为F 1的拉力作用，在水平面上做半径为R 1的匀速圆周运动，如图所示。
今将力的大小改为F 2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径为R 2。
动能与动能定理
动能与动能定理
动能是物体运动时所具有的能量，它是物理学中一个重要的概念。
动
能的大小与物体质量和速度有关，公式为K=1/2mv²，其中K表示动能，m表示物体质量，v表示物体速度。
这个公式告诉我们，当一个
物体的速度增加时，它的动能也会增加；而当一个物体的质量增加时，它的动能也会增加。
动能定理是描述力对物体所做功与物体获得动能之间关系的定理。
它
表明，在没有外力做功或者外力做功为零的情况下，物体获得或失去
的动能等于所受合力沿着位移方向所作的功。
即K2-
K1=W12=W=(F12*s)，其中K1和K2分别表示初始和最终状态下物体的动能，W12表示在这两个状态之间所受合力所作的功。
通过上述公式可以看出，在相同距离内，速度越大、质量越大、受到
更大合力等因素都会导致获得更多的动能。
同时，在相同条件下，外
力做功越大，则获得更多的动能。
在实际应用中，我们可以通过运用动能定理来计算机械设备或者车辆
等物体的动能大小，从而更好地掌握其运动状态和性能。
同时，还可
以通过改变物体的质量、速度、受力等因素来调节其动能大小，以达
到更好的运行效果。
总之，动能与动能定理是物理学中重要的概念和定理。
它们不仅有着广泛的应用价值，而且对于我们深入了解物体运动规律和性质也具有重要意义。
动能与动能定理
动能与动能定理动能是物体运动时所具有的能量，是描述物体运动状态的重要物理量。
本文将介绍动能的概念、计算方法以及动能定理的原理和应用。
一、动能的概念与计算方法动能是物体运动时所具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
动能的计算公式为：动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方式中，“质量”表示物体的质量，单位为千克，“速度的平方”表示物体的速度的平方，单位为米每秒。
二、动能定理的原理与表达方式动能定理是描述物体运动过程中能量变化的定理，它表明，当物体受到合外力作用时，物体的动能会发生变化。
动能定理可用以下方式表达：动能的变化量 = 物体所受合外力的功其中，“动能的变化量”表示物体动能的增量或减量，“物体所受合外力的功”表示作用在物体上的合外力所做的功。
三、动能定理的应用动能定理在物理学中有广泛的应用，以下是其中两个重要方面：1. 机械能守恒原理根据动能定理，当物体只受重力做功或只受弹力做功时，物体的总机械能保持不变。
即动能和势能之和保持不变。
2. 动能定理与运动的描述动能定理可以用来分析和描述物体的运动过程。
通过计算物体在不同位置或不同时间点的动能变化量，可以了解物体的运动状态和受力情况，进而预测物体的运动轨迹。
四、总结动能是物体运动时所具有的能量，可以通过物体质量和速度来计算。
动能定理描述了物体受到合外力作用时动能的变化规律，可以用来研究和描述物体运动的特性。
在实际应用中，动能定理在机械能守恒和运动分析等方面发挥着重要的作用。
通过本文的介绍，相信读者对动能与动能定理有了更深入的理解，能够运用这些概念和定理解决有关的物理问题。
动能和动能定理
2
1 2
Ekt mvt
2
W合
由动能定理
1 2 1 2
W合外力 mvt mv0
2
2
应用动能定理
得：
课堂小结
一、动能的表达式 Ek = mv2
1.标量：动能总是正值
2.相对性：相对于地面的速度
3.与速度关系：
(1)数值关系：
(2)瞬时关系：
(3)变化关系：
弹力做功WF
弹性势能kx2/2
？力做功 W
动能表达式？
【情景1】光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同
的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求这
个过程中力F做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
v22 - v12
速度与位移的关系式： l
2a
2
2
2
1
v -v
例：从高为h的山崖上，以
初速度V0抛出一石块，抛出
的速度方向与水平方向之间
的夹角为θ，不计空气阻力。
求石块落到地面上时的速度
大小。
答案： V V0 2 2 gh
动能定理的解题思路
选择研究对象
确定研究过程
确定
过程初末状态动能
受力分析
求合外力的总功
教材 第88页
解：以______为研究过程
1 2
④匀速圆周运动的动能变化吗?
一、动能的表达式
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能
E
=
mv2
2.表达式： k
3.单位：焦耳
1kg·m2/s2=1N·m=1J
如图小球碰墙后以原速率反弹 ,
动能和动能定理
定理应用：判断物体运动状 态的变化
定理应用：解决物理问题时， 结合牛顿第二定律进行求解
动能定理的应用
生活中的实例
汽车安全气囊：利用动能定理计算气囊展开的力度，以最大程度地保护 乘员安全。
跳水运动员：通过观察运动员入水时的姿势和速度，利用动能定理计算 水对运动员的冲击力，以评估运动员的得分。
动能定理加深了 我们对力的作用 效果的认识，有 助于我们更好地 掌握力的运用
动能定理是物理 学中重要的基本 规律之一，对于 理解力学和运动 学的基本原理具 有重要意义
对运动的认识
动能定理揭示了运动物体速 度和动能的变化规律
动能定理描述了物体运动过 程中能量的转化和守恒
动能定理是理解和分析复杂 运动过程的重要工具
动能和动能定理
汇报人：
单击输入目录标题 动能的概念 动能定理 动能定理的应用 动能定理的意义 动能定理的拓展
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动能的概念
动能定义
动能：物体由于运动而具有的能量
表达式：E=1/2mv²
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动能是标量，只有大小，没有方向
动能单位
国际单位：焦耳（J）
动能定理在相对论中的应用
相对论中的动能公式
动能定理在相对论中的推 导
动能定理在相对论中的意 义和作用
动能定理在相对论中的实 例和应用
THANK YOU
汇报人：
动能定理和功能原理是物理学中两个重要的定理，它们在形式上具有相似性。
动能定理适用于保守力场，而功能原理则适用于非保守力场。
在保守力场中，系统动能的变化等于外力所做的功，而在非保守力场中，系统动能的变化等于外 力和非保守力所做的功。
动能和动能定理
动能和动能定理动能是物体运动过程中所具有的能量，它是物体动力学性质的一种表现。
在物理学中，动能被定义为物体具有的使其能够进行相互作用的能力。
一、动能的定义和计算公式动能是与物体的质量和速度有关的物理量。
它可以通过以下公式进行计算：动能(K) = 1/2 * m * v^2其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
二、动能与能量转换动能在物体运动的过程中可以转化为其他形式的能量，例如势能、热能等。
这种能量的转化过程可以通过动能定理来描述。
动能定理表明，物体所具有的动能变化等于物体所受到的净作用力所做的功。
数学表示为：∆K = W其中∆K表示动能的变化，W表示外力所做的功。
三、动能的应用动能的概念和定理在物理学中有广泛的应用。
1. 运动物体的动能计算：通过动能的定义和计算公式，可以计算质点、刚体等运动物体所具有的动能，进一步分析物体的运动状态。
2. 能量转化和守恒：通过动能定理，我们可以理解能量是如何在不同形式之间转化的，例如机械能转化为热能、光能等。
3. 力学分析中的应用：动能定理是力学分析中的重要工具之一，通过应用动能定理，可以计算物体受到的净作用力，进而研究物体的运动规律。
四、动能定理的局限性虽然动能定理在描述物体运动和能量转化方面具有重要意义，但也存在一定的局限性。
1. 仅适用于刚体系统：动能定理的推导基于刚体的运动，对于柔软物体的运动无法直接应用。
2. 需满足牛顿力学前提：动能定理基于牛顿力学的假设和前提，只适用于符合牛顿力学规律的物体。
3. 不考虑其他能量损失：在实际情况下，物体的运动中可能还存在其他能量的损失，例如空气阻力、摩擦等，这些因素在动能定理中没有考虑。
五、结论动能是物体运动过程中所表现出的能量，可以通过物体的质量和速度来计算。
动能定理描述了动能与净作用力所做的功之间的关系，进一步解释了能量转化的过程。
在物理学中，动能和动能定理被广泛应用于分析物体的运动和能量转化过程。
然而，动能定理也存在一定的局限性，在实际问题中需要综合考虑其他因素。
动能与动能定理
动能与动能定理动能是物体运动的表现，是描述物体运动状态的重要物理量之一。
物体的动能与其质量和速度有关，可以用公式K = 0.5mv²来表示，其中K表示物体的动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能定理是描述物体运动动能变化的原理，它说明了当物体受到力的作用时，动能的变化量与力的做功的关系。
根据动能定理，物体的动能变化等于作用在物体上的力所做的功。
公式可以表示为K2 - K1 = W，其中K1表示物体在起始状态的动能，K2表示物体在结束状态的动能，W表示力所做的功。
动能定理的推导可以通过牛顿第二定律和功的定义来进行。
根据牛顿第二定律F = ma，将物体的加速度a表示为v² - u² / 2s，其中u表示起始速度，v表示结束速度，s表示运动距离。
将力与位移的乘积表示为Fs，将物体的质量m替换进去，可以得到力所做的功W = 0.5mv² - 0.5mu²。
根据动能定理，我们可以理解一些与动能相关的现象。
比如，在一个平直的水平面上，当一个物体在滑行过程中受到恒定的水平力作用时，物体的动能会发生变化。
如果力的方向与物体运动的方向一致，力做正功，物体的动能增加；如果力的方向与物体运动的方向相反，力做负功，物体的动能减少。
如果没有外力作用，物体的动能不会发生改变。
动能定理也可以应用于其他一些情况。
例如，当一个物体自由落体时，在下落过程中由于重力的做功，物体的动能会逐渐增加，而在上升过程中，由于重力与位移的夹角大于90°，重力做负功，物体的动能会减少。
当物体到达最高点时，动能达到最小值，为零，而在下落过程中逐渐恢复。
动能定理的应用还可以帮助我们理解一些现实中的问题。
例如，当汽车减速时，汽车制动器所施加的摩擦力会做负功，使汽车的动能减小，从而使汽车减速停止。
另外，运动员在进行跳跃动作时，运动员腿部的肌肉通过做功使身体获得一定的动能，然后将动能转化为跳跃的高度或距离。
动能和动能定理
F
2.当拉力为0.25F时，速度为v2. 1 v 22 2 1 mv 则0.25F= m 末动能EK2= FR 2 2 =4 2R
1 由动能定理得：拉力做功W=EK2-EK1=- FR 4
4.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为 R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力 的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子 的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆 周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力 所做的功是( )
2
5.如图，质量m的小物块与水平转盘之间的动摩擦因数μ，物体 与转轴轴心间距R，物块随转盘由静止开始转动，当转速缓慢 增加到某值时，物块即将在转盘上滑动，最大静摩擦力等滑动 摩擦力，此过程中摩擦力对物体做功为（ ）
A.0 C.2μmgR B.2πμmgR D. 0.5μmgR m
分析：末动能，即将滑动时的动能 v2 μmg=m R 初动能为0，由动能定理得
v
ABD
F
2.输出功率保持10KW不变的起重机，从静止开始起吊500Kg 的货物，当升高2m时速度达到最大(g=10m/s2)求： 1).最大速度 2)。这一过程所用时间 F V 解：1.当F=mg时，速度v最大。则v=P0/F=2m/s。
2.由动能定理得：
mg
1 2 W1+W2=EK2-EK1，则Pt-mgh= mv -0 2
1 A. mgR 4 1 C. mgR 2 1 B. mgR 3 D．mgR
解析：.在最高点，设绳子拉力 T. 2 2 v1 v T-mg= m 即6mg= m 1 R R .小球恰能通过最高点，绳子拉力为0.
所以Wf=0.5mgR
v2 则mg= m R 1 2 1 2 从最低点到最高点由动能定理：-mg2R-wf= mv2 _ mv1 2 2
动能与动能定理的解析
动能与动能定理的解析动能是描述物体运动状态的物理量，是物体运动所具有的能量形式。
在物理学中，动能可以通过物体质量和速度的平方来计算。
动能定理则是表明物体的动能变化量与外力所做的功等于物体所受的净作用力所做的功的关系。
一、动能的定义及计算公式动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
动能的定义公式为：动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方，用数学表达式表示为：K = 1/2mv²。
其中，K代表动能，m代表物体的质量，v代表物体的速度。
二、动能与速度的关系动能与物体的速度呈正比关系。
当物体的速度增加时，其动能也会相应增加。
这意味着速度越大，物体运动所具有的能量就越多，动能也就越大。
相反，当物体的速度减小时，其动能会减小。
三、动能与质量的关系动能与物体的质量呈正比关系。
质量越大，动能也就越大；质量越小，动能也就越小。
这是因为相同速度下，质量较大的物体具有更大的惯性，需要更多的能量来维持其运动状态。
四、动能定理的解析动能定理是描述物体运动状态变化的一个重要定理。
它表明，物体的动能变化量等于外力所做的功。
动能定理的数学表达式为：∆K = W，其中∆K代表动能的变化量，W代表外力所做的功。
根据动能定理，当物体受到净作用力时，它的动能会发生变化。
当物体受到正向作用力（如推力、引力等）时，该作用力所做的功为正，导致物体的动能增加；当物体受到负向作用力（如阻力、制动力等）时，该作用力所做的功为负，导致物体的动能减小。
动能定理可用来解析物体在不同情况下的动能变化。
例如，在施加恒定力的作用下，物体的速度会随时间增加，由动能定理可推导出速度与时间的关系。
同样，当物体在阻力作用下停止运动时，也可以应用动能定理来计算作用力所做的功和动能的变化量。
动能定理也可以用于解析机械能守恒的情况。
当物体只受重力等保守力的作用时，机械能（势能和动能之和）保持不变。
根据动能定理，作用力所做的功等于动能的变化量为零，从而得出机械能守恒的结论。
动能 动能定理
动能动能定理1. 引言动能是物体运动时所具有的能量，它是描述物体运动状态的重要物理量。
动能定理是力学中一个基本的定理，它描述了物体的动能与作用力之间的关系。
本文将详细介绍动能的概念和动能定理的推导与应用。
2. 动能的定义动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
根据定义，动能K可以表示为：K = 0.5 * m * v^2其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
3. 动能定理的推导动能定理是描述物体动能变化的定理，它可以通过牛顿第二定律的应用推导得出。
牛顿第二定律表示力和物体的运动状态之间的关系，可以表示为：F = m * a其中，F表示物体所受的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据牛顿第二定律，可以将力表示为：F = m * a = m * (v^2 - u^2) / (2 * s)其中，u表示物体的初速度，v表示物体的末速度，s表示物体的位移。
将力表示式代入动能的定义式中，可得到：K = F * s = m * (v^2 - u^2) / (2 * s) * s = 0.5 * m * (v^2 - u^2)化简后可得到动能定理的表达式：K = 0.5 * m * (v^2 - u^2)4. 动能定理的应用动能定理可以应用于各种物理问题的求解中，下面以几个例子来说明其应用：4.1. 动能的转化当物体在运动过程中发生能量转化时，动能定理可以描述这一转化过程。
例如，当一辆汽车在高速行驶过程中刹车停下来时，动能会转化为热能和声能，由动能定理可得：K = 0.5 * m * v_1^2 - 0.5 * m * v_0^2其中，v_1表示汽车停下时的速度，v_0表示汽车开始刹车时的速度。
4.2. 动能定理与功的关系根据功的定义，可以将动能定理表示为：W = ΔK其中，W表示物体所受的总功，ΔK表示物体动能的变化量。
4.3. 动能定理与碰撞在碰撞过程中，动能定理可以描述物体之间动能的转移。
动能和动能定理
动能和动能定理一、动能的概念动能是物体运动所具有的能量，是物体运动的一种形式。
在物理学中，动能通常表示为K或E_k，它与物体的质量和速度相关。
动能的大小与物体的质量成正比，与物体的速度的平方成正比。
动能的单位为焦耳（J）。
动能公式：动能公式描述了动能与物体的质量和速度之间的关系。
它的表达式为：K = 1/2mv^2其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
二、动能定理动能定理是描述物体的动能变化与物体所受的净外力之间的关系。
动能定理可以表述为：物体的净功等于物体动能的变化。
动能定理公式：动能定理可以表示为如下的公式：W_net = ΔK其中，W_net表示物体受到的净功，ΔK表示物体动能的变化。
三、动能定理的解释动能定理的本质是能量守恒定律在物体运动中的具体应用。
根据能量守恒定律，一个孤立系统的能量总量是不变的。
在动能定理中，物体所受的外力所做的功被转化为物体的动能。
根据动能定理，当物体受到净外力时，物体将加速或减速，其动能将发生改变。
如果净功为正，表示物体的动能增加；如果净功为负，表示物体的动能减小。
动能定理可以解释为何抛出物体的速度越大，其运动的距离也越远。
四、应用举例1. 汽车的制动当汽车刹车时，制动器施加一个逆向力，使汽车减速。
根据动能定理，汽车减速时，动能发生变化，由动能转化为其他形式的能量（如热能）。
净功为负，表示汽车的动能减小。
2. 投掷运动当一个物体被投掷到空中时，物体的动能由静止状态转变为动能，然后再转变为高度势能。
在最高点时，物体的动能为零，而势能最大。
根据动能定理，动能的增加等于物体所受的净功。
3. 弹簧振子当一个弹簧振子从平衡位置偏移并释放时，它会振动。
在一个完整的振动周期中，弹簧振子的动能将在振动的过程中不断转化为势能和反向。
根据动能定理，弹簧振子的动能变化等于所受的净功。
五、总结动能和动能定理是描述物体运动和能量转化的重要概念。
动能表示物体运动所具有的能量，与物体的质量和速度有关。
动能与动能定理
动能与动能定理动能是物体运动时所具有的能量，它是描述物体运动状态的物理量。
动能定理是描述物体动能变化的原理。
动能定理的表达式为：物体的动能的变化量等于物体所受的合外力所做的功。
即∆K = W。
其中，动能的变化量∆K表示物体动能的变化值，W表示合外力所做的功。
动能的公式为：K = 1/2 * m * v²。
其中，K表示物体的动能，m表示物体的质量，v表示物体运动的速度。
动能定理的应用十分广泛，以下就几个常见的应用进行介绍：1. 汽车行驶中的动能变化：汽车行驶时，引擎提供一定的力，使汽车不断加速。
根据动能定理，汽车的动能的变化量等于汽车受到的合外力所做的功。
当汽车速度从0加速到一定速度时，汽车动能增加，表示汽车获取了一定的能量。
2. 弹射装置中的动能转换：弹射装置是一种将动能转化为其他形式能量的装置。
例如，弹簧蓄能器利用弹性势能将动能转化为弹簧的弹性势能，然后再通过弹簧释放的过程将弹性势能转化为动能，将物体弹射出去。
3. 科学实验中的动能定理应用：在一些科学实验中，动能定理被广泛应用。
例如，当一个物体从高处自由落下时，根据动能定理，物体的动能增加，而势能减少，总能量保持不变。
这也是引力做功转化为物体动能的例子。
动能定理在物理学中是一个基本的原理，通过运用动能定理，可以分析物体在不同力作用下的动能变化，进而了解物体运动的特性。
同时，动能定理也为实际应用提供了理论基础，能够解释和预测物体运动的行为。
总而言之，动能是物体运动时所具有的能量，而动能定理描述了物体动能变化的原理。
通过应用动能定理，可以更好地理解和分析物体运动的过程，为实际应用提供了基础支持。
动能及动能定理
运动学公式 （匀变速直线运动）
速度公式
位移公式
速度与位 移公式
v=v0+at x=v0t+at2/2 v2-v02=2ax
牛顿第二定律： F合=ma
知识回顾 能量变化和力做功关系
重力势能变化
重力做功
弹性势能变化
弹力做功
动能变化
合外力做功
功与速度变化关系结论： 动能与v2成正比
一、影响动能的因素 乒乓球运动运动员抽球的时速可以达到170km/h 职业足球运动员射门时速可以达到210km/h 铅球在空中下落的速度大概为45km/h
质量为m的小球，由高处 静止滑入光滑轨道，之后 进入圆轨道最高点，要完 成圆周运动，速度要达到 v=√gR ，则开始下落处 高度至少为。
四、动能定理应用
四、动能定理应用 应用2： 恒力 曲线运动
例：由高为h处，以v0向水平方向抛出一小 球， 不计空气阻力，小球落地时的速度v。
任意方向v0抛出小球，落地时速度始终一样
四、动能定理应用
光滑圆轨道上，质量为m的小 球作圆周运动，在最高点的速 度为 v=√gR 则此小球运动到 最低点的速度为？
四、动能定理应用
一、影响动能的因素 动能除了和速度有关，还与物体自身质量有关
二、动能
重力做功：WG=mgh1-mgh2 EP=mgh WG=EP1-EP2
式子中含有 v2和m
合外力做功=
-
二、动能
v1
光滑水平面上，质量为m的 物块在F力作用下运动了L， 速度由v1增加到v2
W=FL =ma·
v2-v02 2a
W=
1 2
mv22
-
1 2
mv12
v2
物理人教版(2019)必修第二册8.3动能和动能定理(共29张ppt)
典例解析
N
v0=0m/s f
F
v=80m/s
G l=2.5×103m
方法一：利用牛顿第二定律和运动学公式 解：设飞机做匀加速直线运动，受到重力、支持力、牵引力和阻力作用
根据牛顿第二定律：F合=F-kmg=ma 由v2-0=2al得：a=v2/2l 由以上两式得：F=1.04×105N
典例解析 v0=0m/s f
重力势能mgh 弹性势能kx2/2 动能表达式？
第一部分 动能的表达式
情景一
在光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作 用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中外 力做的功与v1、v2的关系？
v1
情景1
FN F
G
l
v2 F
情景一
W Fl
v1
情景1
动能定理
4.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态在空间上 的累积效果。
5.适用范围：动能定理是物体在恒力作用下，并且做直线运动的情况下 得到的，当物体受到变力作用，或者做曲线运动时，可以采用把整个过 程分成许多小段，也能得到动能定理。
典例解析
【例题1】一架喷气式飞机，质量m =7.0×104kg，起飞过程中从静止开始 滑跑.。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度 v =80m/s，飞机受 到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。
第二部分 动能定理
动能定理
1.内容：外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能 的变化。
2.公式：W=Ek2－Ek1 如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个
力做功的代数和。 3.物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化 之间的关系，即若合外力做正功，物体的动能增加，若合外力做负功， 物体的动能减小，做了多少功，动能就变化多少。
动能动能定理机械能守恒定律
动能动能定理机械能守恒定律1. 动能、动能定理2. 机械能守恒定律【要点扫描】动能动能定理－、动能如果－个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量．物体由于运动而具有的能．Ek=mv2，其大小与参照系的选取有关．动能是描述物体运动状态的物理量．是相对量。
二、动能定理做功可以改变物体的能量．所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量．W1＋W2＋W3＋……＝?mvt2－?mv021、反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系．可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小．所以正功是加号，负功是减号。
2、“增量”是末动能减初动能．ΔEK＞0表示动能增加，ΔEK＜0表示动能减小．3、动能定理适用于单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理．由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能（比如内能）的转化．在动能定理中．总功指各外力对物体做功的代数和．这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等．4、各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求各力做的功，然后求代数和．5、力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式．但动能定理是标量式．功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解．故动能定理无分量式．在处理－些问题时，可在某－方向应用动能定理．6、动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的．但它也适用于外力为变力及物体作曲线运动的情况．即动能定理对恒力、变力做功都适用；直线运动与曲线运动也均适用．7、对动能定理中的位移与速度必须相对同－参照物．三、由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理设物体的质量为m，在恒力F作用下，通过位移为s，其速度由v0变为vt，则：根据牛顿第二定律F=ma……①根据运动学公式2as=vt2―v02……②由①②得：Fs=mvt2－mv02四、应用动能定理可解决的问题恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的问题，利用动能定理求解－般比用牛顿定律及运动学公式求解要简单得多．用动能定理还能解决－些在中学应用牛顿定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动的问题等．机械能守恒定律－、机械能1、由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能叫做势能．如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等．（1）物体由于受到重力作用而具有重力势能，表达式为EP=mgh．式中h是物体到零重力势能面的高度．（2）重力势能是物体与地球系统共有的．只有在零势能参考面确定之后，物体的重力势能才有确定的值，若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为EP=mgh，若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为EP=－mgh，“－”不表示方向，表示比零势能参考面的势能小，显然零势能参考面选择的不同，同－物体在同－位置的重力势能的多少也就不同，所以重力势能是相对的．通常在不明确指出的情况下，都是以地面为零势面的．但应特别注意的是，当物体的位置改变时，其重力势能的变化量与零势面如何选取无关．在实际问题中我们更会关心的是重力势能的变化量．（3）弹性势能，发生弹性形变的物体而具有的势能．高中阶段不要求具体利用公式计算弹性势能，但往往要根据功能关系利用其他形式能量的变化来求得弹性势能的变化或某位置的弹性势能．2、重力做功与重力势能的关系：重力做功等于重力势能的减少量WG=ΔEP减=EP初－EP末，克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔEP增=EP末—EP初应特别注意：重力做功只能使重力势能与动能相互转化，不能引起物体机械能的变化．3、动能和势能（重力势能与弹性势能）统称为机械能．二、机械能守恒定律1、内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．2、机械能守恒的条件（1）对某－物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．（2）对某－系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．3、表达形式：EK1＋Epl=Ek2＋EP2（1）我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式．此表达式中EP 是相对的．建立方程时必须选择合适的零势能参考面．且每－状态的EP都应是对同－参考面而言的．（2）其他表达方式，ΔEP=－ΔEK，系统重力势能的增量等于系统动能的减少量．（3）ΔEa=－ΔEb，将系统分为a、b两部分，a部分机械能的增量等于另－部分b的机械能的减少量，三、判断机械能是否守恒首先应特别提醒注意的是，机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中，合外力的功及合外力都是零，但系统在克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，因而机械能的总量在减少．（1）用做功来判断：分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒；（2）用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系机械能守恒．（3）对－些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等除非题目的特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能不守恒【规律方法】动能动能定理【例1】如图所示，质量为m的物体与转台之间的摩擦系数为μ，物体与转轴间距离为R，物体随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物体开始在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，这过程中摩擦力对物体做功为多少？解析：物体开始滑动时，物体与转台间已达到最大静摩擦力，这里认为就是滑动摩擦力μmg．根据牛顿第二定律μmg=mv2/R……①由动能定理得：W=?mv2 ……②由①②得：W=?μmgR，所以在这－过程摩擦力做功为?μmgR点评：（1）－些变力做功，不能用W＝Fscos求，应当善于用动能定理．（2）应用动能定理解题时，在分析过程的基础上无须深究物体的运动状态过程中变化的细节，只须考虑整个过程的功量及过程始末的动能．若过程包含了几个运动性质不同的分过程．既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同情况分别对待求出总功．计算时要把各力的功连同符号（正负）－同代入公式．【例2】－质量为m的物体．从h高处由静止落下，然后陷入泥土中深度为Δh后静止，求阻力做功为多少？提示：整个过程动能增量为零，则根据动能定理mg（h ＋Δh）－Wf＝0所以Wf＝mg（h＋Δh）答案：mg（h＋Δh）（一）动能定理应用的基本步骤应用动能定理涉及－个过程，两个状态．所谓－个过程是指做功过程，应明确该过程各外力所做的总功；两个状态是指初末两个状态的动能．动能定理应用的基本步骤是：①选取研究对象，明确并分析运动过程．②分析受力及各力做功的情况，受哪些力？每个力是否做功？在哪段位移过程中做功？正功？负功？做多少功？求出代数和．③明确过程始末状态的动能Ek1及EK2④列方程W=－，必要时注意分析题目的潜在条件，补充方程进行求解．【例3】总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶了L 的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，设阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？解析：此题用动能定理求解比用运动学结合牛顿第二定律求解简单．先画出草图如图所示，标明各部分运动位移（要重视画草图）；对车头，脱钩前后的全过程，根据动能定理便可解得.FL－μ（M－m）gs1=－?（M－m）v02对末节车厢，根据动能定理有－μmgs2＝－mv02而Δs=s1－s2由于原来列车匀速运动，所以F=μMg．以上方程联立解得Δs=ML/（M－m）．说明：对有关两个或两个以上的有相互作用、有相对运动的物体的动力学问题，应用动能定理求解会很方便．最基本方法是对每个物体分别应用动能定理列方程，再寻找两物体在受力、运动上的联系，列出方程解方程组．（二）应用动能定理的优越性（1）由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这－过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究，就是说应用动能定理不受这些问题的限制．（2）－般来说，用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题，用动能定理也可以求解，而且往往用动能定理求解简捷．可是，有些用动能定理能够求解的问题，应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解．可以说，熟练地应用动能定理求解问题，是－种高层次的思维和方法，应该增强用动能定理解题的主动意识．（3）用动能定理可求变力所做的功．在某些问题中，由于力F的大小、方向的变化，不能直接用W=Fscosα求出变力做功的值，但可由动能定理求解．【例4】如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功的大小是：A. B.C. D. 零解析：设当绳的拉力为F时，小球做匀速圆周运动的线速度为v1，则有F=mv12/R……①当绳的拉力减为F/4时，小球做匀速圆周运动的线速度为v2，则有F/4=mv22/2R……②在绳的拉力由F减为F/4的过程中，绳的拉力所做的功为W=?mv22－?mv12=－?FR所以，绳的拉力所做的功的大小为FR/4，A选项正确．说明：用动能定理求变力功是非常有效且普遍适用的方法．【例5】质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力）.今测得当飞机在水平方向的位移为L时，它的上升高度为h，求（1）飞机受到的升力大小?（2）从起飞到上升至h 高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能?解析：（1）飞机水平速度不变，L= v0t，竖直方向的加速度恒定，h=?at2，消去t即得由牛顿第二定律得：F=mg＋ma=（2）升力做功W=Fh=在h处，vt=at=，（三）应用动能定理要注意的问题注意1：由于动能的大小与参照物的选择有关，而动能定理是从牛顿运动定律和运动学规律的基础上推导出来，因此应用动能定理解题时，动能的大小应选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体作参照物来确定．【例6】如图所示质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上－块原来静止在水平面上的木板，木板质量为4kg，木板与水平面间动摩擦因数是0.02，经过2s以后，木块从木板另－端以1m/s相对于地面的速度滑出，g取10m／s，求这－过程中木板的位移．解析：设木块与木板间摩擦力大小为f1，木板与地面间摩擦力大小为f2．对木块：－f1t=mvt－mv0，得f1=2 N对木板：（fl－f2）t＝Mv，f2＝μ（m＋M）g得v＝0.5m/s对木板：（fl－f2）s=?Mv2，得s=0.5 m答案：0.5 m注意2：用动能定理求变力做功，在某些问题中由于力F的大小的变化或方向变化，所以不能直接由W=Fscosα求出变力做功的值．此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功．【例7】质量为m的小球被系在轻绳－端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某－时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）A、mgR/4B、mgR/3C、mgR/2D、mgR解析：小球在圆周运动最低点时，设速度为v1，则7mg－mg=mv12/R……①设小球恰能过最高点的速度为v2，则mg=mv22/R……②设过半个圆周的过程中小球克服空气阻力所做的功为W，由动能定理得：－mg2R－W=?mv22－?mv12……③由以上三式解得W=mgR/2. 答案：C说明：该题中空气阻力－般是变化的，又不知其大小关系，故只能根据动能定理求功，而应用动能定理时初、末两个状态的动能又要根据圆周运动求得不能直接套用，这往往是该类题目的特点．机械能守恒定律（一）单个物体在变速运动中的机械能守恒问题【例1】如图所示，桌面与地面距离为H，小球自离桌面高h处由静止落下，不计空气阻力，则小球触地的瞬间机械能为（设桌面为零势面）（）A、mgh；B、mgH；C、mg（H ＋h）；D、mg（H－h）解析：这－过程机械能守恒，以桌面为零势面，E初=mgh，所以着地时也为mgh，有的学生对此接受不了，可以这样想，E初=mgh ，末为E末=?mv2－mgH，而?mv2=mg（H＋h）由此两式可得：E末=mgh答案：A【例2】如图所示，－个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接，其中圆轨道在竖直平面内，半径为R，B为最低点，D为最高点．－个质量为m的小球以初速度v0沿AB 运动，刚好能通过最高点D，则（）A、小球质量越大，所需初速度v0越大B、圆轨道半径越大，所需初速度v0越大C、初速度v0与小球质量m、轨道半径R无关D、小球质量m和轨道半径R同时增大，有可能不用增大初速度v0解析：球通过最高点的最小速度为v，有mg=mv2/R，v=这是刚好通过最高点的条件，根据机械能守恒，在最低点的速度v0应满足?m v02=mg2R＋?mv2，v0= 答案：B（二）系统机械能守恒问题【例3】如图，斜面与半径R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道，－个小球从A点斜向上抛，并在半圆最高点D水平进入轨道，然后沿斜面向上，最大高度达到h=10m，求小球抛出的速度和位置．解析：小球从A到D的逆运动为平抛运动，由机械能守恒，平抛初速度vD为mgh—mg2R=?mvD2；所以A到D的水平距离为由机械能守恒得A点的速度v0为mgh=?mv02；由于平抛运动的水平速度不变，则vD=v0cosθ，所以，仰角为【例4】如图所示，总长为L的光滑匀质的铁链，跨过－光滑的轻质小定滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时，某－端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间，其速度多大？解析：铁链的－端上升，－端下落是变质量问题，利用牛顿定律求解比较麻烦，也超出了中学物理大纲的要求．但由题目的叙述可知铁链的重心位置变化过程只有重力做功，或“光滑”提示我们无机械能与其他形式的能转化，则机械能守恒，这个题目我们用机械能守恒定律的总量不变表达式E2=El，和增量表达式ΔEP=－ΔEK分别给出解答，以利于同学分析比较掌握其各自的特点．（1）设铁链单位长度的质量为P，且选铁链的初态的重心位置所在水平面为参考面，则初态E1=0滑离滑轮时为终态，重心离参考面距离L/4，EP=－PLgL/4 Ek2=Lv2即终态E2=－PLgL/4＋PLv2由机械能守恒定律得E2= E1有－PLgL/4＋PLv2=0，所以v= （2）利用ΔEP=－ΔEK，求解：初态至终态重力势能减少，重心下降L/4，重力势能减少－ΔEP= PLgL/4，动能增量ΔEK=PLv2，所以v=点评：（1）对绳索、链条这类的物体，由于在考查过程中常发生形变，其重心位置对物体来说，不是固定不变的，能否确定其重心的位置则是解决这类问题的关键，顺便指出的是均匀质量分布的规则物体常以重心的位置来确定物体的重力势能．此题初态的重心位置不在滑轮的顶点，由于滑轮很小，可视作对折来求重心，也可分段考虑求出各部分的重力势能后求出代数和作为总的重力势能．至于零势能参考面可任意选取，但以系统初末态重力势能便于表示为宜．（2）此题也可以用等效法求解，铁链脱离滑轮时重力势能减少，等效为－半铁链至另－半下端时重力势能的减少，然后利用ΔEP=－ΔEK求解，留给同学们思考．【模拟试题】1、某地强风的风速约为v=20m/s，设空气密度ρ=1.3kg/m3，如果把通过横截面积=20m2风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=_________，大小约为_____W（取－位有效数字）2、两个人要将质量M＝1000 kg的小车沿－小型铁轨推上长L＝5 m，高h＝1 m的斜坡顶端．已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能发挥的最大推力各为800 N。
动能与动能定理
动能与动能定理动能是描述物体的运动状态和能量的一种物理量。
在物理学中，动能通常用符号K表示，其计算公式为K=½mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
动能定理则描述了动能的改变与物体所受合外力的关系。
本文将从动能的概念、计算公式，以及动能定理的推导和应用等方面进行探讨。
1. 动能的概念动能是物体在运动过程中所具有的能量，它随着物体的速度增加而增加。
当物体停止运动时，动能为零。
动能的单位是焦耳（J）。
在经典物理学中，动能的计算公式为K=½mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
正如计算公式所示，动能与物体的质量和速度的平方成正比。
2. 动能定理的推导动能定理描述了物体运动的改变与物体所受合外力的关系。
根据牛顿第二定律F=ma，将其代入动能的计算公式K=½mv²中，可得到K=½m(v²-0)。
根据牛顿第二定律的形式F=ma，我们知道力可以表示为F=dp/dt，其中p是物体的动量，t是时间。
代入动量的定义p=mv，可得到F=mdv/dt。
将这个方程代入动能的计算公式中，可得到K=½mdv/dt *v。
对动能公式进行简化后，可得到K=d(½mv²)/dt，即动能的变化率等于物体所受合外力的功率。
3. 动能定理的应用动能定理可以应用于多种物理问题的求解和分析。
首先，我们可以利用动能定理来计算物体的速度和位移。
通过已知物体的质量、起始速度、物体所受合外力的功率等信息，可以利用动能定理来求解相应的物理量。
其次，动能定理可以帮助我们理解和解释物体的能量转化过程。
例如，当一个物体从较高的位置下落时，它的重力势能被转化为动能，从而使其速度增加。
在碰撞等过程中，动能定理也可以用于分析和计算能量的守恒与转化。
总结：动能是物体运动时所具有的能量，与物体的质量和速度的平方成正比。
动能定理描述了动能的变化与物体所受合外力的关系，通过动能定理可以计算物体的速度和位移，并用于分析能量的转化过程。
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高三物理模拟试题专题精编 功和动能定理专题一．不定项选择题(七校联考)1.以下说法中不正确的是：（ ） A ．做功与热传递都能改变物体的内能B ．自然界中存在上百万度的高温，低温的极限是0KC ．热力学温度与摄氏温度单位，就每一度的大小而言，两者是相同的D ．布朗运动是分子永不停息的无规则热运动 （七校联考）2．下列说法中正确的是( )A ．机械功可以通过摩擦全部转化为热，热也有可能全部转化为机械功；B ．用气筒打气时看到气体体积可以任意扩大和缩小，所以气体自由膨胀的过程是可逆过程；C ．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性；D ．自然界一切自发的能量转化过程具有单向特性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化。
（奉贤区）3．一个质量为m 的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角030=α的斜面，其加速度为g 43，这物体在斜面上上升的最大高度为h ，则此过程中正确的是 ( ) A ．动能增加mgh 23 B ．重力做负功mgh C ．机械能损失了mgh 21D ．物体克服摩擦力做功mgh 21(彭浦中学)4．如图所示，物体A 和B 的质量均为m ，且分别与轻绳连接跨过定滑轮，现用力拉物体B 使它沿水平面向右做匀速运动，物体B 从C 点运动到D 点拉力做功为W 1，从D 点运动到E 点拉力做功为W 2，且CD 的距离与DE 的距离相等，在此过程中，绳子对A 的拉力大小为F T ，则（ ） （A ）W 1＜W 2，F T ＞mg （B ）W 1＜W 2，F T ＜mg （C ）W 1＞W 2，F T ＝mg （D ）W 1＝W 2，F T ＞mg（杨浦高级中学）5．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E ，它返回到斜面底端的速度为V ，克服摩擦力所做功为E /2，若小物块以2E 的初动能冲上斜面，则有（ ）A ．返回到斜面底端时的动能为3E ／2；B ．返回斜面底端时的动能为E ；AB FC D EC ．返回斜面底端时的速度大小为 V ；D ．小物块两次往返克服摩擦力做功相同。
（杨浦高级中学）6．如图所示，在匀强电场中有一半径为R 的圆O ，场强方向与圆O 所在平面平行，场强大小为E 。
电荷量为q 的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A 点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O 是圆心，AB 是圆的直径，AC 是与AB 成α角的弦，则（ ）A ．匀强电场的方向沿AC 方向；B ．匀强电场的方向沿OC 方向； C ．从A 到C 电场力做功为2qER cos α；D ．从A 到C 电场力做功为2qER cos 2α。
(重点九校)7．如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，则物体在斜面上运动的过程中（ ） A ．动能先减小后增大B ．机械能一直减小C ．如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大D ．如果某段时间内摩擦力做功W ，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等(嘉定一模)8．如图所示，光滑轨道MO 和ON 底端对接且ON ＝2MO ，M 、N 两点高度相同。
小球自M 点由静止释放后在两斜面上滚动，忽略小球经过O 点时的机械能损失，以v 、s 、a 、Ek 分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。
下列图像中能正确反映小球自M 点到N 点运动过程的是（ ）二．填空、实验题（嘉定一模）1．如图所示，质量为m ＝5kg 的物体，置于一倾角为30︒的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为40N 的力F 拉物体，使物体沿斜面M 向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝2m/s2，斜面始终保持静止状态。
则水平地面对斜面的静摩擦力大小为__________N ，2s 末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为__________W 。
F m 30︒M2 AOBCαv s a E kO t O t O t O t （A ） （B ） （C ） （D ）(彭浦中学)2．如图所示，小木块的质量为m ，木板质量为M ＝2m ，长度为L ，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间，以及木板与水平桌面间的动摩擦因数均为 ，开始时木块静止在木板左端。
现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少为___________，拉力至少做功为___________。
三．计算题（十校联考）1．如图所示，B 是质量为2m 、半径为R 的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上。
A 是质量为m 的细长直杆，光滑套管D 被固定在竖直方向，A 可以自由上下运动，物块C 的质量为m ，紧靠半球形碗放置。
初始时，A 杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）。
然后从静止开始释放A ，A 、B 、C 便开始运动，求：（1）长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，B 、C 水平方向的速度各为多大？ （2）运动过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。
（3）从静止释放A 到长直杆的下端，又上升到距碗底有最大高度的过程中，C 物体对B 物体做的功。
（嘉定一模）2．如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为L1，处在磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中。
一根质量为M 、电阻为r 的导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，导体杆ef 与P 、Q 导轨之间的动摩擦因素为μ。
在外力作用下导体杆ef 向左做匀速直线运动。
质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为B2、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态。
不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力。
求： （1）通过ab 边的电流Iab ；（2）导体杆ef 做匀速直线运动的速度v ；m F MA DOB C（3）外力做功的功率P 外；（4）t 时间内，导体杆ef 向左移动时克服摩擦力所做的功。
（闽行二中）3、如图所示，半径4180.0的m R 光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上，轨道上方A 点有一质为m=1.0kg 的小物块。
小物块由静止开始下落后打在圆轨道上B 点但未反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿切线方向的分速度不变。
此后，小物块将沿圆弧轨道滑下。
已知A 、B 两点到圆心O 的距离均为R ，与水平方向夹角均为θ=30°，C 点为圆弧轨道末端，紧靠C 点有一质量M=3.0kg 的长木板Q ，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.30，取g=10m/s 2。
求：（1）小物块刚到达B 点时的速度v B ；（2）小物块沿圆弧轨道到达C 点时对轨道的压力F C 的大小；（3）木板长度L 至少为多大时小物块才不会滑出长木板(重点九校)4．如图所示，质量m =1kg 的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A 点静止开始下滑，经过B 点后进入粗糙水平面（经过B 点时速度大小不变而方向变为水平）。
AB =3m 。
试求： 1）小物体从A 点开始运动到停止的时间t =2.2s ，则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大？2）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F ，发现当F =F 0时，小物体恰能从A 点静止出发，沿ABC 到达水平面上的C 点停止，BC =7.6m 。
求F 0的大小。
3）某同学根据2）问的结果，得到如下判断：“当F ≥F 0时，小物体一定能从A 点静止出发，沿ABC 到达C 点。
”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充。
（sin37°=0.6，cos37°=0.8）CBAθ(重点九校)5．如图所示，一根“┻”形状的轻支架上固定两个小球A 、B ，支架可以绕转轴O 在竖直平面内无摩擦自由转动，已知m A =2kg ，m B =1kg ，AC =BC =OC =1m 。
1）在A 球上施加一个力F ，使装置静止，B 与转轴O 在同一水平线上。
则F 最小为多少？ 2）撤去F ，当A 球摆动到最低点时，B 速度多大？（新中高级中学）6．绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为q 、质量为m 的小球，当空间建立水平方向的匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成θ=600角的位置，如右图所示。
（1）求匀强电场的场强E ；（2）若细绳长为L ，让小球从θ=300的A 点释放，王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下：据动能定理 -mgL （1—cos300）+qEL sin300=212m v得：2(31)v gL =-你认为王明同学求的是最低点O 还是θ=600的平衡位置处的速度，正确吗？请详细说明理由或求解ABOC过程。
(六校联考)7．一个半径R 为0.6m 的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O 为圆心，A 为半圆环左边最低点，C 为半圆环最高点。
环上套有一个质量为1kg 的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。
在水平桌面上方固定了B 、D 两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h =0.8米，滑轮B 恰好在O 点的正上方。
现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg 的物体乙连在一起。
一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A 点，细线伸直，当乙由静止释放后。
(1)甲运动到C 点时的速度大小是多少？ (2)甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？（彭浦中学）8．如图所示，有一柔软链条全长为L ＝1.0 m ，质量分布均匀，总质量为M ＝2.0 kg ，链条均匀带电，总电荷量为Q ＝1.0×10－6 C ，将链条放在离地足够高的水平桌面上，链条与桌边垂直，且一端刚好在桌边，桌边有光滑弧形挡板，使链条离开桌边后只能竖直向下运动。
在水平桌面的上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E ＝2.0×107 V/m 。
若桌面与链条间的动摩擦因数为 ＝0.5（重力加速度取10 m/s 2），试求：（1）链条受到的最大滑动摩擦力；（2）当桌面下的链条多长时，桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力；CAB甲 ODh 乙（3）从桌面上滑下全部链条所需的最小初动能。
高三物理模拟试题专题精编 功和动能定理专题一．不定项选择题1.D2.D3.BCD4.A5.BC6.B7.BCD8.A 二．填空、实验题 1、 15 3 ；20 2、5μmg ，2.5μmgL三．计算题 1．（1）此时v B ＝v C ，由机械能守恒得：mgR ＝12 ⨯3mv B 2，即v B ＝v C ＝2Rg /3 ，（2）此时直杆竖直方向速度为零，由机械能守恒得：mgh ＝12 ⨯2mv B 2，h ＝23 R ，（3）W ＝－12 mv C 2＝－13 mgR ，2、（1）线框处于静止，∴mg ＝Fab ＋Fdc ＝B2IabL2＋B2IcdL2＝4B2IabL2/3 ……3分 Iab ＝3mg4B2L2……1分（2）ε＝B1L1v ＝I 总R 总＝43 Iab 74 r ……3分v ＝7mgr4B1B2L1L2……1分E（3）P ＝Fv ＝（FA ＋μMg ）v ＝22222247L B rg m ＋7μMmg2r 4B1B2L1L2……3分 （4）Wf ＝μMgs ＝μMgvt ＝7μMmg2rt4B1B2L1L2……3分3．解：（1）由题意可知，ABO 为等边三角形，则AB 间距离为R …………（2分）小物块从A 到B 做自由落体运动，根据运动学公式有gR v B 22= ① ……………………（2分）代入数据解得 s m v B /0.4=，方向竖直向下 ………………（1分）（2）设小物块沿轨道切线方向的分速度为v B 切，因OB 连线与竖直方向的夹角为60°，故v B 切=v B sin60° ② ………………（2分）从B 到C ，只有重力做功，据机械能守恒定律有2221,21)60cos 1(C B mv mvmgR =+︒-切③ ………………（2分）在C 点，根据牛顿第二定律有Rmv mg F C C 2=-' ④ …………（2分）代入数据解得 N F C 35=' ……………………（1分） 据牛顿第三定律可知小物块可到达C 点时对轨道的压力 F C =35N ………………（1分）（3）小物块滑到长木板上后，组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的机械能转化为内能，当小物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最小长度。