课时 2 动能定理及其应用一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能。2.公式:。3.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。4.矢标性:动能是标量,只有正值。二、动能定理1.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。2.表达式:W=m-m或 W=E k2-Ek1。3.物理意义:合力的功是物体动能变化的量度。4.适用范围:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;适用于单过程分析,也适用于多过程分析。考点一 对动能的理解1.动能是状态量,Ek=mv2,只与运动物体的质量及速率有关,而与其运动方向无关,物体运动仅速度的方向发生变化时,动能不变。而做功是过程量。2.动能及动能的变化 ΔEk均是标量,只有大小,没有方向。动能的变化量为正值,表示物体的动能增加了,对应于合力对物体做正功;动能的变化量为负值,表示物体的动能减少了,对应于合力对物体做负功,或者说物体克服合力做功。[典例 1] 关于动能的理解,下列说法错误的是( )A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,选项 A 正确;由于 Ek=mv2,而 v 与参考系的选取有关,选项 B 正确;由于速度为矢量,当只有方向变化时其动能并不改变,选项 C 正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但并不是处于平衡状态,选项 D 错误。答案:D变式 1:一个质量为 0.3 kg 的弹性小球,在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中小球的动能变化量 ΔEk为( B )A.Δv=0 B.Δv=12 m/sC.ΔEk=1.8 J D.ΔEk=10.8 J解析:取初速度方向为正方向,则 Δv=(-6-6)m/s=-12 m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,由于速度大小没变,动能不变,故动能变化量为 0,故只有选项 B 正确。考点二 对动能定理的理解和应用1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合力做功与物体动能的变化间的两个关系:① 数量关系:即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化,求合力做的功,进而求得某一力做的功。② 因果关系:合力做功是引起物体动能...
