【知识梳理】
1.动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能.
(3)物理意义:动能是状态量,是标量,只有正值,动能与速度方向无关.
(4)单位:焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2.
(5)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.
2.动能定理
(1)内容:合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.
(2)表达式:
①W=ΔEk.
②W=Ek2-Ek1.
(3)物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度.
(4)适用范围广泛:
①动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.
②既适用于恒力做功,也适用于变力做功.
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.
(5)对“外力”的两点理解:
①“外力”指的是合力,重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力,它们可以同时作用,也可以不同时作用.
②既可以是恒力,也可以是变力.(www.xing528.com)
(6)“=”体现的两个关系:
3.应用动能定理解题应抓好“两状态,一过程”
“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况;“一过程”即明确研究过程,确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息.
4.应用动能定理解题的基本思路
【例题与变式】
例题1.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则小球从A到C的过程中弹簧弹力做功是( ).
变式1.如图所示,水平面的右端与固定的斜面平滑连接于O点,设物块经过O点时无动能损失,物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相等,物块从水平面上的M点以某一初速度向右滑动,滑上斜面的最高点P,P点距O点的水平距离为x1,竖直距离为h1.如果其他条件不变,减小斜面的倾角,物块滑到斜面的最高点为Q,Q点距O点的水平距离为x2,竖直距离为h2,下列判断正确的是( ).
例题2.(多选)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离.在此过程中( ).
A.外力F做的功等于A和B动能的增量
B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量
C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
变式2.(多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一段距离使物体的速度增大为2v,则( ).
A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量
B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍
C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功
D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的两倍
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