2024届高考物理一轮复习学案：势能和动能定理

高三物理一轮复习教（学）案25    

      势能   动能定理   编写        审核        

一、知识强化

1、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的         有关，而跟物体运动的        无关。

2、重力势能

①定义式：EP=mg h，它是状态量，又是标量，只有大小，没有方向。

②重力势能的相对性：要确定重力势能的大小，首先必须确定一个零势能        。相对于不同的零势能面，在确定位置上的物体的重力势能会有不同的值，这就是重力势能的        。

③重力势能是系统共有的：重力势能是物体与地球所组成的          共有的。

④重力势能的变化量：△EP=EP2-EP1，它与零势能参考平面的选取          。

（3）重力势能的变化与重力做功的关系：重力对物体做负功（或者说物体克服重力做功）时，物体的重力势能       ，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功；有：WG=-△EP=EPl-EP2，即重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，与有无其他力对物体做功及物体的运动过程均无关。

3、弹性势能

（1）定义：物体由于发生      形变而具有的能量叫弹性势能。

（2）弹簧的弹性势能的大小仅由弹簧的劲度系数k和形变量（拉伸或缩短的长度x）共同决定，劲度系数越大，形变量越大，弹簧的          就越大。

（3）弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做了多少正（负）功，弹性势能就相应减少（增加）多少。

4、动能定理：力在一个过程对物体做的功，等于物体在这个过程中         的变化。

（1）表达式：W合=Ek2- Ek1=mv22/2-mv12/2

（2）动能定理的理解及应用要点

①动能定理反映了功和动能增量之间的因果关系；同时还体现出了它们之间的量度关系，即功是物体动能变化的量度。

②动能定理适用于物体的     运动，也适用于     运动；适用于     做功，也适用于    做功；适用于    过程，也适用于     过程。这些正是动能定理解题的优越性所在。

③应用动能定理应明确好所选过程各外力做的总功及初、末两个状态的动能。

二、典型例题（单选）

（      ）1．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于

A．物体动能的增加量

B．物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功总和

C．物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功总和

D．物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功总和

（      ）2．如图所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提木块A，直到木块B恰好离开地面。开始时木块A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为EP1，木块B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为EP2，则关于EP1、EP2的大小关系及弹性势能的变化Δ EP，则

A．EP1=EP2

B．EP1＞EP2

C．Δ EP＞0

D．Δ EP＜0

（      ）3．如图所示为半径r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心等高，现有一个质量为m=0.2kg的木块（可视为质点）从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度v=1m/s，取g=10m/s2。则有   

A.．木块通过B点时，对轨道的压力大小是0.4N
B．木块通过B点时，对轨道的压力大小是2.0N
C．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9J
D．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J

（      ）4．如图所示，把一个小球从A点以初动能EK1竖直向下抛出，小球下落到B点时的动能是A点动能的2倍；若把同一个小球从B点以初动能EK2竖直向上抛出，小球上升到A点时的动能是B点动能的1/2，已知EK1= EK2/4，空气对小球的阻力是一个大小恒定的力，则小球受到的空气阻力与小球的重力之比为

A．1/5

B．1/4

C．1/3

D．1/2

5．如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m=2kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2。当小物块运动到B点时撤去力F，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小物块到达B点时速度的大小；

（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；

（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。

高三物理一轮复习作业25

班级           姓名           学号            

一、单选题

（      ）1．某同学将篮球从距地面高为h处由静止释放，与地面碰撞后上升的最大高度为h/4。设篮球与地面碰撞时无能量损失，空气阻力大小恒定，则空气阻力与重力大小之比为

A．1∶5

B．2∶5

C．3∶5

D．4∶5

（      ）2．一个木块沿着高度相同、倾角不同的三个斜面由顶端静止滑下。若木块与各斜面间的动摩擦因数都相同。则滑到底端时的动能大小关系是

A．倾角大的动能越大

B．倾角小的动能越大

C．倾角等于450的动能最大

D．三者的动能一样大

（      ）3．从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是

A．H                                

B．k H

C．H/k                                 

D．无法计算

（      ）4．一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示，弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中

A．弹力所做的功是3.6J，弹性势能减少了3.6J

B．弹力所做的功是1.8J，弹性势能减少了1.8J

C．弹力所做的功是-3.6J，弹性势能增加了3.6J

D．弹力所做的功是-1.8J，弹性势能增加了1.8J

（      ）5．一根不均匀的铁链长1.0m，重30N，盘曲在水平地面上。若用手拿住一端（设为甲端）将其缓缓提起至另一端（设为乙端）恰好离开地面，需做功12J。如果该将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面，则需做功

A．12J

B．15J

C．18J

D．30J

（      ）6．已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为μ、2μ和3μ，三块材料不同的地毯长度均为l，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块，则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来，物体在运动中地毯保持静止。若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等，则这一点是

A．a点

B．b点

C．c点

D．d点

（      ）7．如图所示质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A滑向底端B，此过程中，摩擦力做功为-3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2。则在B点时滑块受到摩擦力的大小为

A．3.6N

B．2.0N

C．2.6N

D．2.4N

（      ）8．将一质量为m的小球以速度v0从地面竖直向上抛出，小球落回地面时，其速度的大小为3v0/4。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于

A．3mg/4

B．3mg/16

C．7mg/16

D．7mg/25

二、计算题

9．如图所示，AB是动摩擦因数为μ=0.4、长度为L=5m、倾角为θ=370的粗糙长直轨道。A端固定在水平地面上，B端平滑连接一个半径为R=1m、内壁光滑的细圆管BC，其内径远小于轨道半径。C为圆弧轨道的最高点（OC竖直）。一个质量为m=1kg的物块，尺寸略小于细圆管道内径，它以初速度v0=10m/s从A点冲上AB轨道，取g=10m/s2。则：

（1）求物块在C点时对轨道的压力大小和方向；

（2）物块从C点抛出后落至水平地面上，求平抛的水平位移x；

高三物理一轮复习教（学）案25参考答案

典型例题：1．B  2．A  3．C  4．C

5．（1）5m/s（2）25N（3）1.2m

课时作业： 1．C  2．A  3．C  4．B  5．C  6．C  7．A  8．D

9．（1）6N（2）1.6m