第14讲 动能 动能定理
一、物体的动能
1.动能:物体由于 而具有的能量叫作动能;物体的动能跟物体的 和 有关.
2.表达式:Ek= ,式中v为瞬时速度;动能的单位是 .
3.矢标性:动能是 (选填“矢量”或“标量”).
4.相对性:动能具有相对性,物体动能的大小与 的选择有关,一般取地面为参考系.
5.动能是 (选填“状态”或“过程”)量,动能的变化量是 (选填“状态”或“过程”)量.
二、动能定理
1.内容:(合)力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中 的变化.
2.表达式:W= .
3.意义:动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体 之间的关系,即合外力做的功是物体 变化的量度.
4.适用范围:(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于 运动;(2)既适用于恒力做功,也适用于 做功;(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.
【辨别明理】
(1)选择不同的参考系时,动能可能为负值. ( )
(2)一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化. ( )
(3)动能不变的物体一定处于平衡状态. ( )
(4)如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做功一定为零. ( )
(5)物体在合外力作用下做变速运动时,动能一定变化. ( )
(6)根据动能定理,合外力做的功就是动能的变化. ( )
(7)重力做功和摩擦力做功都与物体运动的路径无关. ( )
考点一 动能定理的理解
1.对“外力”的两点理解:
(1)“外力”可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等,它们可以同时作用,也可以不同时作用.
(2)“外力”既可以是恒力,也可以是变力.
2.公式中“=”体现的三个关系:
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数量关系
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合力做的功与物体动能的变化相等
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单位关系
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国际单位都是焦耳
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因果关系
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合力做功是物体动能变化的原因
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3.矢标性
动能是标量,功也是标量,所以动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题.当然动能定理也就不存在分量的表达式.例如,以相同大小的初速度不管向什么方向抛出,在最终落到地面上速度大小相同的情况下,所列的动能定理的表达式都是一样的.
4.高中阶段动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.
图14-1
