2025年高中物理试卷(带答案)第2讲　动能定理及其应用.docx

第2讲动能定理及其应用

课程标准

素养目标

1.理解动能和动能定理．

2.能用动能定理解释生产生活中的现象．

物理观念：了解动能的概念和动能定理的内容．

科学思维：会用动能定理分析曲线运动、多过程运动问题．

考点一动能、动能定理的理解

【必备知识·自主落实】

1．动能动能是标量

(1)定义：物体由于________而具有的能．

(2)公式：Ek＝12mv2v是瞬时速度

(3)单位：________，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.

(4)动能的变化：物体________与________之差，即ΔEk＝______________．

2．动能定理

“力”指的是物体受到的合力

(1)内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中__________．

合力所做的总功

(2)表达式：W＝________________．

(3)物理意义：________的功是物体动能变化的量度．

【关键能力·思维进阶】

1．甲、乙两物体的质量分别用m甲、m乙表示，甲、乙两物体的速度大小分别用v甲、v乙表示，则下列说法正确的是()

A．如果m乙＝2m甲，v甲＝2v乙，则甲、乙两物体的动能相等

B．如果m甲＝2m乙，v乙＝2v甲，则甲、乙两物体的动能相等

C．如果m乙＝2m甲，v乙＝2v甲，则甲、乙两物体的动能相等

D．如果m甲＝m乙，v甲＝v乙，两物体的速度方向相反，此时两物体的动能相等

2．(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平底板上放置一质量为m的物体．电梯在钢索的拉力作用下做竖直向上的加速运动，当电梯的速度由v1增大到v2时，上升高度为H.则在这个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)()

A．对物体，动能定理的表达式为W＝12mv2

B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功

C．对物体，动能定理的表达式为W－mgH＝12mv

D．对电梯，其所受合力做功为1

思维提升

1.动能与动能变化的区别

(1)动能与动能的变化是两个不同的概念，动能是状态量，动能的变化是过程量．

(2)动能没有负值，而动能变化量有正负之分．ΔEk0表示物体的动能增加，ΔEk0表示物体的动能减少．

2．对动能定理的理解

做功的过程就是能量转化的过程，动能定理表达式中“＝”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号．

考点二动能定理的基本应用

【关键能力·思维进阶】

应用动能定理的注意事项

(1)方法的选择：动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学方法要简捷．

(2)过程的选择：物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段应用动能定理，也可以对全过程应用动能定理．如果对整个过程应用动能定理，往往能使问题简化．

(3)规律的应用：动能定理表达式是一个标量式，不能在某个方向上应用动能定理．

考向1应用动能定理求变力的功

例1承德的转盘滑雪机为我国自主原创、世界首例的专利产品．一名运动员的某次训练过程中，转盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以角速度ω＝0.5rad/s顺时针匀速转动，质量为60kg的运动员在盘面上离转轴10m半径上滑行，滑行方向与转盘转动方向相反，在最低点的速度大小为10m/s，滑行半周到最高点的速度大小为8m/s，该过程中，运动员所做的功为6500J，已知盘面与水平面夹角为18°，g取10m/s2，sin18°＝0.31，cos18°＝0.95，则该过程中运动员克服阻力做的功为()

A．4240JB．3740JC．3860JD．2300J

考向2应用动能定理求解直线运动问题

例2如图所示，一斜面体ABC固定在水平地面上，斜面AD段粗糙、DC段光滑，在斜面底端C点固定一轻弹簧，弹簧原长等于CD段长度．一质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A以初速度v0＝2m/s沿斜面下滑，当弹簧第一次被压缩至最短时，其长度恰好为原长的一半，物块沿斜面下滑后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点A.已知弹簧的原长L0＝0.2m，物块与斜面AD段间的动摩擦因数μ＝36，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，弹簧始终处于弹性限度范围内．下列说法中正确的是(

A．A、D间的距离xAD＝0.2m

B．物块第一次运动到D点时的速度大小为5m/s

C.弹簧第一次被压缩到最短时的弹性势能为0.3J

D.物块在斜面AD段能滑行的总路程为1.6m考向3应用动能定理求解曲线运动问题

例3[2023·湖北卷]如图为某游戏装置原理示意图．水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半