2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第五章 第2讲 动能定理及应用 Word版含解析
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命题点一 对动能定理的理解

1.动能定理表明了"三个关系"

(1)数量关系:合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系,但并不是说动能变化就是合外力做的功.

(2)因果关系:合外力做功是引起物体动能变化的原因.

(3)量纲关系:单位相同,国际单位都是焦耳.

2.标量性

动能是标量,功也是标量,所以动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题.当然动能定理也就不存在分量的表达式.

例1 (多选)如图4所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离.在此过程中(  )

图4

A.外力F做的功等于A和B动能的增量

B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量

C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功

D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和

答案 BD

解析 A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,B正确.A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B相对地的位移不相等,故二者做功不相等,C错误.对B应用动能定理WF-Wf=ΔEkB,WF=ΔEkB+Wf,即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和,D正确.根据功能关系可知,外力F做的功等于A和B动能的增量与产生的内能之和,故A错误.

变式1 (多选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功-3 J,拉力F做功8 J,空气阻力做功-0.5 J,则下列判断正确的是(  )

A.物体的重力势能增加了3 J