第2节 动能定理及其应用
【考纲全景透析】
一、动能
1.定义:物体由于______而具有的能.
2.表达式:Ek=_____.
3.物理意义:动能是状态量,是_____.(填“矢量”或“标量”)
4.单位:动能的单位是_____.
【答案】运动 标量 焦耳
二、动能定理
1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中___________.
2.表达式:W=_____________.
3.物理意义:______的功是物体动能变化的量度.
4.适用条件
(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于_________.
(2)既适用于恒力做功,也适用于_________.
(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以__________.
【答案】动能的变化
合外力 曲线运动 变力做功 不同时作用
【热点难点全析】
考点一 对动能定理的理解
1.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性,大小与参考系的选取有关,中学物理中,一般选取地面为参考系.
2.动能的变化:物体末动能与初动能之差.即
说明:(1)表达式中v1、v2均指瞬时速度.
(2)ΔEk>0,表示物体的动能增大.ΔEk<0,表示物体的动能减小.
(3)同一物体速度的变化量相同,但动能的变化量不相同.
3.动能定理公式中
等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系:
(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功.
(2)单位相同,国际单位都是焦耳.
(3)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.
4.动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力.
5.动能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.
6.高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系.
【例1】(2012·山东东营)人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示,则在此过程中 ( ).