专题 06 动能定理应用模型模型界定动能定理是力学中的一个十分重要的规律,它揭示了做功与动能之间的关系,给出了过程量功与状态量动能之间的标量运算式
他是解决动力学问题的重要方法,使用中要优于牛顿运动定律
本模型从动能定理内容和意义的理解、应用动能定理分析、解决实际问题的基本思路和方法等方面加以分析归纳
模型破解1 动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的变化
动能定理的物理意义在于他指出了外力对物体所做的总功与物体的动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化,变化的大小由做功的多少来量度2
对动能定理的理解(i)W 合是所有外力对物体做的总功,求所有外力做的总功有两种方法:第一种方法是:先求出物体所受各力的合力 F 合,再根据 W 总=F 合lcosα 计算总功,但应注意 α 应是合力与位移 l 的夹角
这种方法一般用于各力都是恒力且作用时间相同的情况下
第二种方法是:分别求出每一个力做的功:W1=F1l1cosα1,W2=F2l2cosα2,W3=F3l3cosα3,…再把各个外力的功求代数和即:W 总=W1+W2+W3+…这种方法一般用于各力分别作用或作用时间不同时的情况下
(ii)动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功
力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用
(iii)因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关
中学物理中一般取地球为参考系
(iv)动能定理公式两边的每一项都是标量,动能定理是一个标量方程,故动能定理没有分量形式
(v)若物体运动包含几个不同的过程,应用动能定理时,可以分段应用,也可以全过程应用
(vi)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式,当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理
动能定理通常不解决涉及时间的问题,但动力机械起动过程除外