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解读:动能定理的公式与使用

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本文系统梳理这些内容:动能定理的概念与公式,动能定理的解题具体步骤,动能定理使用注意事项。希望对同学们的物理学习提供帮助。

动能定理的实验验证示意图

动能定理

合外力做的功,等于物体动能的变化。其中,合外力指研究对象受到的所有外力的合力,不能丢力。

动能定理两种表达式

动能定理公式为W合=ΔEk

此外,还有第二种表述方式。动能定理的另一种表述与公式:外力对物体做的总功的代数和,等于物体动能的变化。

w1+w2+w3+w4…=W=△Ek=Ek2-Ek1

(注意:实际应用时后一种更常考。不必求合力,特别是全程各个阶段受力不同时,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到外力的总功。比如,物体原来在有摩擦力的平面上走,然后在圆弧面上走,这个过程必须用第二种求解方法。)

从表达式我们不难看出:动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的关联。这样,无论求合外力做的功还是求物体动能(或速度大小),就都有了另外的一个可供选择的途径。

应用动能定理具体解题步骤

⑴确定研究对象和研究过程。动能定理的研究对象只能是单独的某个物体,如果是系统,那么系统内物体间不能有相对运动(各个物体的加速度和速度必须相同)(看成一个整体)。

⑵对研究对象进行受力分析。(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析)。

(先场力后接触力)

⑶写出该过程中合外力做的功,或分别写各力做功的代数和(注意功的正负)。如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。

⑷写出物体在初、末两种情况下的动能。

⑸按照动能定理的公式,代入题中数据,求解。

参考文献http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43171.html

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注意事项

1动能定理的表达式是标量式,当合外力对物体做正功时,Ek2>Ek1物体的动能增加;反之则Ek1>Ek2,物体的动能减少;

2研究的对象必须是单一物体,或者是没有相对运动的一个整体;

3动能定理的计算式一般以地面为参考系;

4动能定理可用于直线运动,也能用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力也可以分段作用,也可以式同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理相对于牛顿动力学公式的优越性。

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归档日期:2021-02-08 14:09:29

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