内容正文:
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
回顾:在初中我们学习过动能,物体的动能大小与什么因素有关呢?
汽车在发动机推力的作用下速度越来越大,动能增加。这种情况下发动机的牵引力对物体做了功。
铁球在重力的作用下速度越来越大,动能增加。这种情况下重力对物体做了功。
舰载机在阻拦绳和其它阻力的作用下速度越来越小,动能减小。这种情况下阻拦绳和其它阻力也对物体做了功。
功与能量的转化紧密相连
1. WG= mgh1 - mgh2 = -△EP
EpG1
EpG2
从高到低,重力做正功,重力势能减小;
从低到高,重力做负功,重力势能增加。
弹力做正功,弹性势能减小;
弹力做负功,弹性势能增加。
Epx1
Epx2
2. W弹= = -△EP
-
复习回顾
功与能量的转化紧密相连
大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此,研究物体的动能离不开对力做功的分析。这与研究重力势能的思路是一致的。
重力做功对应于重力势能的变化;
那么动能变化和什么力做功有关?
弹力做功对应于弹性势能的变化。
一、动能的表达式
【问题1】质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。
在这个过程中,恒力(合外力)F做的功W=Fl,根据牛顿第二定律,有:
F = ma
再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式,有:
把F、l的表达式代入W=Fl中,可得F做的功:
一、动能的表达式
【问题2】质量为m的某物体在粗糙水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。
f
f
再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式,有:
把F、f、l的表达式代入W=(F-f )l中,可得合外力做的功:
在这个过程中,合外力 F-f 做的功W=(F-f )l,根据牛顿第二定律,有:
F-f = ma
初态和末态的表达式均为“ ”,这个“ ”代表什么?
情景1
情景2
f
FN
G
FN
G
一、动能的表达式
一、动能的表达式
把F、l的表达式代入W=Fl中,可得F做的功:
与物体的质量和速度有关,角标“2”表示为末态物体的某个量。
与物体的质量和速度有关,角标“1”表示为初态物体的某个量。