2019-2020学年人教必第二高一物理新教材讲学11 动能定理及应用（核心素养练习解析版）.docx

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1、专题十一动能定理及应用学科素养部分一.核心素养聚焦考点一物理观念——动能的问题例题1．在下列几种情况下，甲乙两物体动能相等的是Ａ.甲的速度是乙的２倍，甲的质量是乙的一半B.甲的质量是乙的２倍，甲的速度是乙的一半Ｃ.甲的质量是乙的４倍，甲的速度是乙的一半D.质量相同，速度的大小相同，但甲向东运动，乙向西运动【答案】ＣＤ【解析】由动能定义式Ｅk=可知：AB错误Ｃ正确。动能是标量，一个质量一定的物体动能大小只取决于速度而与速度方向无关，D正确。考点二.物理观念——动能定理例题２．如图1所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A

2、可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。已知mA=2kg，mB=4kg，斜面倾角θ=37°。某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的v一t图象如图2所示。已知g=10m/s2，sin37°=0.6。求：(1)A与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移；(3)滑动过程中细线对A的拉力所做的功。【答案】(1)（2）0.75m(3)【解析】(1)在0-0.5s内，根据图象，A、B系统的加速度为　　　　　　　　　对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律得得：　　　　　　　　　　　　　　（2）B落地后，A继续减速上升。由牛顿第二定律得

3、　　　　　　　将已知量代入，可得　　　　　　　　　　　　　故A减速向上滑动的位移为　　　　　　　　　　　　考虑0-0.5s内A加速向上滑动的位移　　　　　　　　　　　　　　所以，A上滑的最大位移为　　　　　　　　　　　　（3）A加速上滑过程中，由动能定理：得考点三.科学思维——动能定理的应用例题３．如图所示小球从A点以初速度沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（）A．小球从A到B过程与从B到A过程，时间相等B．小球从A到B过程与从B到A过程，动能变化量的大小相等C．小球从A到C过程与从C到B过程，时

4、间相等D．小球从A到C过程与从C到B过程，动能变化量的大小相等【答案】D【解析】因斜面粗糙,小球运动中机械能不断减小,可知小球回到A点的速度小于,再由匀变速运动中可知小球在从A运动到B的过程中平均速度大于小球从B返回A的过程中的平均速度,而两过程中位移大小相同,故A错误.由动能定理可知小球动能的变化量等于合外力所做功,两过程位移大小相同,而从A到B过程中合力大于返回时合力,故小球从A运动到B的过程中合外力做功多、动能变化大,B错误.小球从A到C与从C到B的两过程中位移大小也是相等的,且小球从A到B的过程中最小速度等于小球从C到B过程中的最

5、大速度,故C错误;但小球在此两阶段中所受合力相等,由动能定理可知D正确.例题４．如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（）例４图A．B．C．D．【答案】B【解析】设小球在由A到B的过程中克服阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理得：mv02＝mgh＋W.当小球由B返回到A的过程中，由动能定理得：mgh－W＝mvA2，以上两式联立可得：vA＝，故B正确．例题５．如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉，

6、已知OP＝L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B．求：(1)小球到达B点时的速率；(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少？(3)若空气阻力不能忽略，则初速度需变为v0′＝3时才可以恰好到达最高点B，则小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？【答案】　(1)　(2)　(3)mgL【解析】(1)小球恰能到达最高点B，则在最高点有mg＝，小球到达B点时的速率v＝.(2)从A至B的过程，由机械能守恒定律得：－mg(L＋)＝mv2－mv，则v0＝.(3)空气阻力是变力，设小球从A到B克服空

7、气阻力做功为Wf，由动能定理得－mg(L＋)－Wf＝mv2－mv0′2，解得Wf＝mgL.例题６．如图所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为vB；若以同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为vA。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D为AB中点。以一下说法正确的是()例题６图A．vA>vBB．vA=vBC．vA

8、相同的位置上对应的弹力FNA一定大，由可知滑动摩擦力也大，克服阻力做的功多；故小球向右通过凸起D时的速率比向左通过凸起D时的速率小；同理再比较小球向右通过DB间凹槽与向左通过DA间凹槽，可知，