1、动能、重力势能专题第一步：基础知识汇总一动能、动能定理（1）动能1.物体由于运动而具有的能量叫动能；2.公式： 21KEmv3. 动能是标量，只有大小没有方向；动能是状态量，因为动能对应的是物体的一个运动状态；动能是相对量，因为速度具有相对性，参考系不同速度往往不同，动能也就不同，一般取地面作为惯性参考系；动能单位是 J。它的推导过程是 1kgm2/s21Nm1J（2）动能定理1.动能定理的推导因为 和Fma21vas22211KWsmvE21KE即合力所做的功，等于物体动能的变化。2. 动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。 （这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力） 。表
2、达式为 KWE动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时，后一种表述比较好操作。不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。3. 应用动能定理解题的步骤（仅供参考）确定研究对象和研究过程。对研究对象进行受力分析。 （研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力） 。写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负） 。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。按照动能定理列式求解。（3）做功与能量的关系做功的过程就是能量改变的过程。外力对物体做正
3、功，物体的能量增加；外力对物体做负功或物体对外做功，物体能量减少。例如：使一个本来静止的物体运动且具有50J 的动能，那就是说外力使物体产生了加速度，使物体提高了速度，做了50J 的功，才使它具有50J 的动能。所以功的数量表示了物体有多少能量发生了转化。即功是能量转化的量度。二 重力势能（一） 重力势能的定义1. 物体和地球相互作用，物体凭借其高度而具有的能量。2. 公式： 。h 为物体所处位置的竖直高度。PEmg3. 影响物体重力势能大小的因素：物体所处的高度物体所受的重力。（二） 重力势能的特点1. 重力势能是标量；2. 重力势能是相对量，因为高度具有相对性，所选的零势能面不同高度往往不
4、同，重力势能也就不同。如图所示，研究质量为 0.1kg 的物体在 A 点的重力势能，由于所选的零势能面不同，所以导致物体的重力势能不同。计算时，一般取地面作为零势能面，也可以根据问题灵活地选取零势能面。4. 重力势能单位是 J。1Nm1J（二）重力做功和重力势能的变化1. 物体由高的位置到达低的位置，重力做正功，重力势能减小。2. 物体由低的位置到达高的位置，重力做负功，重力势能增大。3公式： 121212()G pkWmghgmhE（三）重力做功的特点：1. 重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关。2. 重力做功的大小 WG=mgh，h 为始、末位置的高度差，若物体从高处下降，重力做
5、正功(消耗重力势能，重力势能减小)；反之，物体克服重力做功，重力做负功(储存重力势能，重力势能增加)。3.重力做功可以量度重力势能的变化：W =E p第二步：课堂练习1. 下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是（ ）A如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零2. 关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（ ）A只要动力对物体做功，物体的动能就增加B只要物体克服阻力做功，它的动能就减少C外力对物体做功的代数和等于物体的末动
6、能与初动能之差D动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化3. 在 h 高处，以初速度 v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）A B02vg02vghC Dh4. 如图所示，斜面倾角为 ，长为 L，AB 段光滑，BC 段粗糙，且 BC2 AB。质量为 m 的木块从斜面顶端无初速下滑，到达 C 端时速度刚好减小到零。求物体和斜面 BC 段间的动摩擦因数 。5.利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮，若磁悬浮列车的质量为 20t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为 100mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能为：（ ）A、20J B、200J C、2.010 4J D、2.010 7J6.下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。请从提高能量利用效率的角度分析这种设计的优点。
