第 7 节动能和动能定理 一、动能 1.大小:Ek=mv2
2.单位:国际单位制单位为焦耳,1 J=1N·m=1 kg·m 2 /s 2
3.标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向,只有正值,没有负值
二、 动能定理1.推导:如图 771 所示,物体的质量为 m,在与运动方向相同的恒力 F 的作用下发生了一段位移 l,速度由 v1增加到 v2,此过程力 F 做的功为 W
图 7712.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
3.表达式:W=Ek2- E k1
4.适用范围:既适用于恒力做功也适用于变力做功;既适用于直线运动也适用于曲线运动
1.自主思考——判一判(1)速度大的物体动能也大
(×)(2)某物体的速度加倍,它的动能也加倍
(×)(3)合外力做功不等于零,物体的动能一定变化
(√)(4)物体的速度发生变化,合外力做功一定不等于零
(×)(5)物体的动能增加,合外力做正功
(√)2.合作探究——议一议(1)同步卫星绕地球做匀速圆周运动,在卫星的运动过程中,其速度是否变化
其动能是否变化
1.物体由于运动而具有的能量叫做动能,表达式为Ek=mv2
动能是标量,具有相对性
2.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,这个结论叫动能定理,表达式为W=Ek2-Ek1
3.如果物体同时受到几个力的共同作用,则 W 为合力做的功,它等于各个力做功的代数和
4.动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动
图 772提示:速度变化,动能不变
卫星做匀速圆周运动时,其速度方向不断变化,由于速度是矢量,所以速度是变化的;运动时其速度大小不变,所以动能大小不变,由于动能是标量,所以动能是不变的
(2)在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出,落地时速度、动能是否相同