内容正文:
7 动能和动能定理
例题1:在光滑的水平面上有一个质量为m的物体,在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移,速度由v1增加到v2,求这个过程中该力所做的功。
动能的表达式
物体的质量
物体的速度
物体的动能
1、物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半
2、动能是标量,是一个状态量,单位是焦耳(J)
3、动能只有正值,没有负值。
4、动能具有瞬时性。
1
2
Ek= mv2
例题2:下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是
A.甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍
B.甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍
C.甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动
C D
力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
三、动能定理
类型一:质量为m 的物体在光滑水平面上,受与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 增加到v2
思考: 外力做功
类型三:质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移l ,受到的摩擦力为Ff ,速度从v1 变为v2
类型二:质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 减小到v2
分析
F
v1
F
v2
l
Ff
v1
l
v2
Ff
l
F
v2
Ff
F
v1
Ff
mv12
1
2
mv22
1
2
WF = Fl = -
mv12
1
2
mv22
1
2
Wf = -Ff l = -
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff l = -
动能定理
W=Ek2-Ek1
合力做的功
末态的动能
初态的动能
动能定理:合力对物体所做的功等于物体动能的变化。
1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1 ,动能增大
2、合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1 ,动能减小
思考: 合力做功时动能如何变化?
mv12
1
2
mv22
1
2
W合= -
说明
W=Ek2-Ek1
过程量
状态量
状态量
既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于单个物体,也适用于多个物体;既适用于一个过程,也适用于整个过程。
动能定理的适用范围:
做功的过程伴随着能量的