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动能定理

知识点详情

动能定理知识点包括动能定理知识点梳理、对动能定理的理解、动能定理的应用、动能定理与图像综合问题、动能定理在多阶段、多过程综合问题中的应用等部分,有关动能定理的详情如下:

动能定理知识点梳理

1.表达式:

(1)WEk2Ek1.

(2)W=________________.

2.内容:

力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.这个结论叫作动能定理(theorem of kinetic energy).

3.动能定理的应用

(1)动能定理不涉及物体在运动过程中的________和________,因此用动能定理处理问题比较简单.

(2)外力做的功可正可负.如果外力做正功,物体的动能________;外力做负功,物体的动能________.

答案:

1.(2)

3.(1)加速度 时间 (2)增加 减少

对动能定理的理解

(1)表达式W=ΔEk中的W为外力对物体做的总功.

(2)W与ΔEk的关系:合力做功是引起物体动能变化的原因.

①合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的动能增大.

②合力对物体做负功,即W<0,ΔEk<0,表明物体的动能减小.

③如果合力对物体不做功,则动能不变.

动能定理的应用

1.应用动能定理解题的一般步骤

2.应用动能定理的“四个注意点”

(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地 面或相对地面静止的物体为参考系。

(2)动能定理的表达式是一个标量式,不能在某方向上应用动能定理。

(3)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度和时间, 比用运动学研究更简便。

(4)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;当所 求解的问题不涉及中间过程的速度时,也可以全过程应用动能定理求解。

动能定理与图像综合问题

1.四类图像中面积的含义

v-t图像

由公式x=vt可知,v-t图线与横轴围成的面积表示物体的位移

a-t图像

由公式Δv=at可知,a-t图线与横轴围成的面积表示物体速度的变化量

F-x图像

由公式W=Fx可知,F-x图线与横轴围成的面积表示力所做的功

P-t图像

由公式W=Pt可知,P-t图线与横轴围成的面积表示力所做的功

2.解决物理图像问题的基本步骤

动能定理在多阶段、多过程综合问题中的应用

1.应用动能定理应抓好“两状态,一过程”

“两状态”即研究对象始、末状态,需明确研究对象的速度或动能情 况;

“一过程”即研究对象的运动过程,明确这一过程研究对象的受力 情况和位置变化或位移信息。

2.应用动能定理解题的基本思路

3.全过程列式时,涉及重力、弹簧弹力,大小恒定的阻力或摩擦力做功 时,要注意运用它们的功能特点:

(1)重力做的功取决于物体的初、末位置,与路径无关;

(2)大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积;

(3)弹簧弹力做功与路径无关。

典型例题
【第1题】  

如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定),由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为N.重力加速度为g,则质点自A点滑到B点的过程中,摩擦力对其所做的功为(  )

A.N-3mg

B.N+3mg

C.Nmg

D.N-2mg

【第2题】  

如图所示,一质量为2 kg的铅球从离地面H=2 m高处自由下落,陷入沙坑h=2 cm深处,求沙子对铅球的平均阻力.(g取10 m/s2

【第3题】  

从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能Ekh的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为(  )

A.2 kg

B.1.5 kg

C.1 kg

D.0.5 kg

【第4题】  

如图所示,ABCD是一个固定盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC水平,长度d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为m的小物块(未画出)并让其由静止下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为(  )

                           

A.0.50 m

B.0.25 m

C.0.10 m

D.0

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