动能定理怎么应用
动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化.
表达式:
其中,Ek表示物体的末动能,Ek0表示物体的初动能.△Ek是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功.
1.动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系.
2.动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系.
3.动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性.
运用:(1)确定研究对象,研究对象可以是一个质点(单体)也可以是一个系统.
(2)分析研究对象的受力情况和运动情况,是否是求解“力、位移与速度关系”的问题.
(3)若是,根据W=△Ek列式求解.
动能定理是什么,怎么用!
动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。
表达式:
其中,Ek表示物体的末动能,Ek0表示物体的初动能。△Ek是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。
1.动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。
2.动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。
3.动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
扩展资料:
动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积分。
动能定理FL=1/2mv2-1/2mv02反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分。
动能定理反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号,负功是减号。
“增量”是末动能减初动能.ΔEK0表示动能增加,ΔEK0表示动能减小.
动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.
各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和.
力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理.
参考资料:百度百科——动能定理
动能定理的工程中有什么应用
动能定理的应用范围很广,适用于直线、曲线、恒力、变力. 从以下几个方面谈一下动能定理在实际中的具体应用。
一、应用动能定理的一般思维程序:
1.确定研究对象,进行受力分析,认真画出受力分析示意图;
2.若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量,考虑用动能定理;
3.确定研究的物理过程(起点和终点),分析这过程中有哪些力对研究对象作功,做了多少功,正功还是负功,求出总功;
4.确定研究过程起点和终点的动能,列出动能定理表达式;
5.求解,必要时讨论结果的合理性。
二、常规题(匀变速直线运动)
例1 用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s,拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α(如图1),木箱与冰道间的摩擦因数为μ,求木箱获得的速度?
■
由动能定理列方程得
■
三、多过程问题
例2 铁球从1m高处掉入沙坑,则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍(如图2),则铁球在沙中下陷深度为多少?
■
解法一:分段列式
自由下落:■
沙坑减速:■
解法二:全程列式 ■
四、求变力做功问题
例3 一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多少?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?
由动能定理列方程得
■
五、求解曲线运动问题
例4 某人从距地面25m高处水平抛出一小球,小球质量100g,出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s,取g=10m/s2,试求:
(1)人抛球时对小球做多少功?
(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少?
对不同的过程利用动能定理列方程得
人抛球的过程:■
球在空中的过程:■
列式时要注意W合和ΔEK的正负
六、多过程问题
例6 如图3所示,质量为1kg的木块(可视为质点)静止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m时撤去,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?
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