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动能定理公式及例题详解

物理的题型有很多种变化,今天小编就来教大家如何运用动能定理公式来解答物理题目。

动能定理公式解题

1、什么是动能定理公式

所谓动能,简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于(1/2)mv2。动能是能量的一种,它的国际单位制下单位是焦耳(J),简称焦。 需要注意的是,动能(以及和它相对应的各种功),都是标量,即只有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,不满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则。

2、动能定理的公式

①合外力所做的功等于动能变化量

W合力=△Ek=Ek末-Ek初

②所有外力做功之和等于动能变化量

ΣW外力=△Ek=Ek末-Ek初

3、动能定理公式解题步骤

1、确定研究对象和研究过程,注意,动能研究对象只能是单个物体;

2、抓住质点初末状态,然后表示出初末状态的动能;

3、画图进行受力分析,确定各个力做功情况,并表示出合外力的总功;

4、应用动能定理公式:左边表示合外力的功,右边表示动能的变化量;

5、计算结果,并检查是否符合物理实际。

动能定理

4、解题注意事项

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,动能减少;

2、研究的对象必须是单一物体,或者可以当做整体的物体系;

3、动能定理,一般参考系是地面。

4、动能定理可用于直线运动,也可使用于曲线运动;适用于恒力(合外力)做功,也适用于变力做功;力也可以分段作用,也能同时作用在物体上,求出功的正负代数和即可,这就是动能定理相对于牛顿动力学公式的优越性。

5、动能定理例题详解

例一:在水平路面上有一辆以36 km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙.则行李的动能是

A.500 J B.200 J

C.450 J D.900 J

解析:客车以36 km/h=10 m/s的速度向前行驶,甲乘客相对客车以5 m/s的速度抛给乙乘客,所以行李的运动速度为v=(10+5) m/s=15 m/s.

由动能的定义式有Ek= mv2= ×4×152 J=450 J

答案:C

例二:质量为m的汽车从A点出发做匀速圆周运动,圆周半径为R,汽车绕行一周后又回到A点.若路面对汽车的阻力是车重的k倍,则绕行一周汽车克服阻力做功等于

A.0 B.mgR

C.kmgR D.2πkmgR

解析:根据动能定理,汽车动能不变,W总=0,所以W动=W阻=kmg•2πR.

答案:D

动能定理是力学中重要定理之一,它反映了合外力对物体做功与物体动能的变化量之间的对应关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化。动能定理是功能关系的具体体现,其实质反映了其他形式的能通过做功和动能之间的转化关系。运用动能定理公式求解动力学问题时,可以避免分析物体复杂的运动过程,往往比较简便,因此,求解动力学问题时,应优先选用动能定理。

                       

                   
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