動能定理
知識梳理 一、動能
(一)動能的表達式
1、定義:物體由於運動而具有的能叫做動能.
2、公式:E k =
mv 2
動能的單位是焦耳. 說明:(1)動能是狀態量,物體的運動狀態一定,其動能就有確定的值,與物體是否受力無關.
(2)動能是標量,且動能恆爲正值,動能與物體的速度方向無關.一個物體,不論其速度的方向如何,只要速度的大小相等,該物體具有的動能就相等.
(3)像所有的能量一樣,動能也是相對的,同一物體,對不同的參考系會有不同的動能.沒有特別指明時,都是以地面爲參考系相對地面的動能. (二)動能定理
1、內容:力在一個過程中對物體所做的功,等於物體在這個過程中動能的變化.
2、表達式:W=E -E ,W 是外力所做的總功,E 、E 分別爲初末狀態的動能.若初、末速度分別爲v 1、v 2,則E =
mv 21,E =mv . 3.物理意義:動能定理揭示了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關係,即外力對物體做的總
功,對應着物體動能的變化,變化的大小由做功的多少來度量.動能定理的實質說明了功和能之間的密切關係,即做功的過程是能量轉化的過程.
利用動能定理來求解變力所做的功通常有以下兩種情況: ①如果物體只受到一個變力的作用,那麼:W=E k2-E k1.
只要求出做功過程中物體的動能變化量ΔE k ,也就等於知道了這個過程中變力所做的功.
②如果物體同時受到幾個力作用,但是其中只有一個力F 1是變力,其他的力都是恆力,則可以先用恆力做功的公式求出這幾個恆力所做的功,然後再運用動能定理來間接求變力做的功:
W 1+W 其他=ΔE k .