《人教版（2019）高中物理必修第二册》8.3动能和动能定理 （知识小站+例题精析+课堂练兵） 讲义

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高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
知识点 1：动能的表达式
1.动能的定义：物体由于运动而具有的能量，用符号 表示。
2.表达式： 。
3.动能是状态量， 是瞬时速度，与某一位置或某一时刻对应。
4.动能是标量，与速度方向无关，总有 ≥0。
5.单位是焦耳（J）。 。
补充说明：
① 动能没有负值，动能变化量有正负之分。
② 动能具有瞬时性，对应某一点或某一时刻；动能变化量对应某一过程。
知识点 2：动能定理
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动能的变化。
2.公式： 。
3.动能定理的适用范围
① 既适用于直线运动，也适用于曲线运动；
② 既适用于恒力做功，也适用于变力做功；
③ 适用于各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。
1
例1.如图，在
E=103V/m
的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道
与一水平绝缘轨道 MN 连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径
R=40 cm
，一带正
电荷
q=10−4C
的小滑块质量为
m=40 g
，与水平轨道间的动摩擦因数
μ=0.2
，取
g=10 m/s2
，问要使小滑块恰好能经过圆轨道的最高点 C，滑块应在水平轨道上离 N点多远处释
放？
【解析】 解：设滑块与 N点的距离为 L，由动能定理可得
qEL − μmgL −mg· 2R=1
2m v2−0
小滑块在 C点时
mg=mv2
R
解得
L=20 m
例2.某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角
θ=30°
，传送带两端 A、B的长度 L=10m。传送带以 v=5m/s 的恒定速度匀速向上运动在传送带底端 A轻轻
放一质量 m=5kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数
μ=
√
3
2
。求货物从 A端运送到 B端所需的
时间和留下的划痕是多长？（g取10m/s2）
2
【解析】 解：以货物为研究对象，根据牛顿第二定律 μmgcos30°-mgsin30°=ma 解得 a=2.5m/s2
货物匀加速运动的时间
t1=v
a=2 s
货物匀加速运动的位移
s1=1
2a t1
2=5 m
由于 μmgcos30°>mgsin30°
所以之后货物做匀速运动，匀速运动时间
t2=s2
v=L − s1
v=1 s
于是运动总时间 t=t1+t2=3s
划痕长度
Δx=v t1− s1=5 m
1.如图所示，水平传送带以 v1=3m/s 的速度逆时针匀速转动，其两端点 A、B之间的距离 L=0.75m；
可视为质点的小物块以 v2=2m/s 的初速度从传送带左端 A向右运动，物块与传送带之间的动摩擦因
数μ=0.2，则小物块在传送带上运动的时间是（×× ）
A. 0.5s B. 1s C. 1.5s D. 3s
2.如图甲所示，顺时针匀速转动的传送带与水平面夹角 θ = 37°，在其底端轻放一货物，货物速度 v
随时间 t 变化的关系图像如图乙所示，已知货物在 8s 末恰好到达传送带顶端，取 sin37°
=0.6，cos37° = 0.8，重力加速度 g =10m/s2 ， 则可知（×× ）
3
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