动能定理基础知识点
动能定理与弹性势能知识点总结
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动能定理与弹性势能知识点总结在物理学中,动能定理和弹性势能是非常重要的概念,它们在解决力学问题时有着广泛的应用。
下面让我们一起来深入了解一下这两个重要的知识点。
一、动能定理1、动能的定义物体由于运动而具有的能量叫做动能。
其表达式为:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^{2}$,其中$m$表示物体的质量,$v$表示物体的速度。
动能是一个标量,只有大小没有方向。
2、动能定理的内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
数学表达式为:$W =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1}$3、对动能定理的理解(1)动能定理揭示了外力做功与动能变化之间的关系。
做功的过程是能量转化的过程,合外力做功,意味着其他形式的能转化为动能;合外力做负功,则意味着动能转化为其他形式的能。
(2)动能定理中所说的外力做功,既包括重力、弹力、摩擦力等恒力做功,也包括变力做功。
(3)应用动能定理时,需要明确研究对象和研究过程,分析研究对象在研究过程中受到的所有外力,并计算这些外力做功的总和。
4、动能定理的应用(1)求物体的速度:已知物体所受合力做功以及初动能,可以通过动能定理求出末动能,进而求出末速度。
(2)求合力做功:已知物体的初末动能,可以通过动能定理求出合力做功。
(3)求变力做功:对于一些力的大小或方向发生变化的情况,难以直接用功的公式计算做功,此时可以利用动能定理来求解。
二、弹性势能1、弹性势能的定义发生弹性形变的物体各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能叫做弹性势能。
2、弹性势能的表达式弹性势能的表达式与弹簧的劲度系数$k$和弹簧的形变量$x$有关,其表达式为:$E_{p} =\frac{1}{2}kx^{2}$3、对弹性势能的理解(1)弹性势能是发生弹性形变的物体所具有的能量,与物体的形变程度有关。
形变越大,弹性势能越大;形变消失,弹性势能也随之消失。
(2)弹性势能是一个标量,只有大小,没有方向。
动能定理知识归类
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一、功:1.复习初中功的定义:举例:质量为2kg 的物体静止在光滑水平面上,在水平向右的力F 作用下滑行了10m,F=10N ,求力F 做的功。
变式一:若水平面不光滑,动摩擦因数为0.1,求F 做的功和摩擦力做的功变式二:若力F 与水平面夹角为030,求F 做的功和摩擦力做的功变式三:若物体在拉力F 作用下沿倾斜角为030斜面上升10m ,F=10N, 动摩擦因数为0.1求:各力做的功及外力的总功2.高中功的定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说明力对物体做了功3.表达式:W=FScos θ4.单位:焦耳5.理解:(1)公式中的θ为F 与S 两矢量方向的夹角(2)公式中FScos θ是力F 做的功,可理解为:力F 乘以F 方向上的位移Scos θ即为F (Scos θ)或理解为位移S 乘S 方向上力的分量Fcos θ即为(Fcos θ)S(3)功是标量,没有方向,但有正负 当00900≤≤θ时,W 〉0 ,表明力对物体做正功; 当0018090≤〈θ时,W 〈0 , 表明力对物体做负功;当θ=090时,W=0 ,力对物体不做功(4)功的功的定义式仅适用于恒力做功的计算6.合外力所做的功:练习:1.关于人对物体做功,下列说法中错误的是 ( )A .人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走,人对水桶做了功B .人用手拎着水桶从3楼匀速下至l 楼,人对水桶做了功C .人用手拎着水桶从1楼上至3楼,人对水桶做了功D .人用手拎着水桶站在原地不动,虽然站立时间很久,但人对水桶没有做功2.关于功的正负,下列叙述中正确的是 ( )A .正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反B .正功表示功大于零,负功表示功小于零C .正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,负功表示力和位移两者之间的夹角大于90D .正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力3.一个质量m =2kg 的物体,受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F 1=10N 的作用,在水平地面上移动的距离s =2m ,如图7-1-1所示.物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2,求:(1)推力F1对物体所做的功; (2)摩擦力f 对物体所做的功;(3)外力对物体所做的总功.总结:求功时,必须弄清是求哪一个力对物体做的功二、动能:1.定义:物体由于运动而具有的能。
《动能 动能定理》 知识清单
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《动能动能定理》知识清单一、动能1、定义物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、表达式动能的表达式为:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
3、理解动能(1)动能是一个状态量,它与物体的运动状态(速度)相对应。
(2)动能具有相对性,其数值与参考系的选取有关。
一般情况下,我们选取地面为参考系。
(3)动能是标量,只有大小,没有方向。
4、单位在国际单位制中,动能的单位是焦耳(J)。
二、动能定理1、内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2、表达式$W_{合} =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1}$其中,$W_{合}$表示合外力做的功,$E_{k2}$表示末动能,$E_{k1}$表示初动能。
3、理解动能定理(1)“合外力做的功”指的是包括重力、弹力、摩擦力等所有外力做功的代数和。
(2)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功。
(3)动能定理中涉及的物理量有位移、速度、力和功,这些物理量可以在不同的参考系中选取,但动能定理的表达式不变。
4、应用动能定理的步骤(1)确定研究对象和研究过程。
(2)对研究对象进行受力分析,求出各力做功的代数和,即合外力做的功$W_{合}$。
(3)确定初、末状态的动能$E_{k1}$和$E_{k2}$。
(4)根据动能定理$W_{合} = E_{k2} E_{k1}$列出方程求解。
三、动能定理的优越性1、不涉及加速度和时间在一些问题中,如果不关心运动过程中的加速度和时间,直接运用动能定理可以更简便地解决问题。
2、适用于变力做功对于变力做功的情况,使用牛顿运动定律和运动学公式往往难以求解,但动能定理可以轻松应对。
3、便于求多个力做功的总功当物体受到多个力的作用时,分别计算每个力做功往往比较复杂,而通过动能定理,只需要求出合外力做的功即可。
四、动能定理与其他知识的综合应用1、与机械能守恒定律的综合机械能守恒定律是在只有重力或弹力做功的情况下,动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变。
2025高考物理动能定理知识点解析
![2025高考物理动能定理知识点解析](https://img.taocdn.com/s3/m/e9050d1d326c1eb91a37f111f18583d049640f87.png)
2025高考物理动能定理知识点解析在高考物理的众多知识点中,动能定理无疑是一个重点和难点。
它不仅在力学部分起着关键作用,还与其他章节的知识有着广泛的联系。
接下来,让我们一起深入剖析这个重要的知识点。
一、动能定理的基本概念动能,简单来说,就是物体由于运动而具有的能量。
其表达式为$E_k =\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$表示物体的质量,$v$表示物体的速度。
而动能定理描述的是合外力对物体做功与物体动能变化之间的关系。
即:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。
用公式表达为:$W_{合} =\Delta E_k = E_{k2} E_{k1}$其中,$W_{合}$表示合外力做的功,$E_{k2}$表示末动能,$E_{k1}$表示初动能。
二、动能定理的推导我们从牛顿第二定律$F = ma$开始推导。
假设一个物体在恒力$F$的作用下,沿着直线运动,发生的位移为$s$,加速度为$a$,初速度为$v_1$,末速度为$v_2$。
根据运动学公式$v_2^2 v_1^2 = 2as$,可得:$s =\frac{v_2^2 v_1^2}{2a}$又因为力做功的公式$W = Fs$,所以合外力做功$W = F \cdot \frac{v_2^2 v_1^2}{2a}$再将$F = ma$代入上式,得到:\\begin{align}W&= ma \cdot \frac{v_2^2 v_1^2}{2a}\\&=\frac{1}{2}mv_2^2 \frac{1}{2}mv_1^2\end{align}\这就导出了动能定理。
三、动能定理的理解1、动能定理中,“合外力做功”是指作用在物体上的所有外力做功的代数和。
这些外力既可以同时作用,也可以不同时作用。
2、动能定理揭示了做功与动能变化的因果关系。
做功是导致动能变化的原因,动能变化是做功的结果。
3、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。
34知识讲解 动能、动能定理(基础)
![34知识讲解 动能、动能定理(基础)](https://img.taocdn.com/s3/m/e1a7708d844769eae009edf3.png)
物理总复习:动能、动能定理【考纲要求】 1、理解动能定理,明确外力对物体所做的总功与物体动能变化的关系;2、会用动能定理分析相关物理过程;3、熟悉动能定理的运用技巧;4、知道力学中各种能量变化和功的关系,会用动能定理分析问题。
【知识网络】【考点梳理】考点一、动能动能是物体由于运动所具有的能,其计算公式为212k E mv =。
动能是标量,其单位与 功的单位相同。
国际单位是焦耳(J )。
考点二、动能定理1、动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理。
2、动能定理的表达式21k k W E E =-。
式中W 为合外力对物体所做的功,2k E 为物体末状态的动能,1k E 为物体初状态的动能。
动能定理的计算式为标量式,v 为相对同一参考系的速度,中学物理中一般取地球为参考系。
要点诠释:1、若物体运动过程中包含几个不同的过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以视全过程为整体来处理。
2、应用动能定理解题的基本步骤(1)选取研究对象,明确它的运动过程。
(2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况:受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?做多少功?然后求各个外力做功的代数和。
(3)明确物体在始、末状态的动能1k E 和2k E 。
(4)列出动能定理的方程21k k W E E =-及其他必要的辅助方程,进行求解。
动能定理中的W 总是物体所受各力对物体做的总功,它等于各力做功的代数和,即123=W W W W +++⋅⋅⋅总若物体所受的各力为恒力时,可先求出F 合,再求cos W F l α=总合3、一个物体动能的变化k E ∆与合外力做的功W 总具有等量代换的关系。
因为动能定理实质上反映了物体动能的变化,是通过外力做功来实现的,并可以用合外力的功来量度。
0k E ∆>,表示物体动能增加,其增加量就等于合外力做的功;0k E ∆<,表示物体动能减少,其减少量就等于合外力做负功的绝对值;0k E ∆=,表示物体动能不变,合外力对物体不做功。
(完整版)动能定理
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动能定理知识梳理 一、动能(一)动能的表达式1.定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
2。
公式:E k =12mv 2,动能的单位是焦耳。
说明:(1)动能是状态量,物体的运动状态一定,其动能就有确定的值,与物体是否受力无关.(2)动能是标量,且动能恒为正值,动能与物体的速度方向无关.一个物体,不论其速度的方向如何,只要速度的大小相等,该物体具有的动能就相等。
(3)像所有的能量一样,动能也是相对的,同一物体,对不同的参考系会有不同的动能.没有特别指明时,都是以地面为参考系相对地面的动能。
(二)动能定理1。
内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2。
表达式:W=E 2k -E 1k ,W 是外力所做的总功,E 1k 、E 1k 分别为初末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2,则E 1k =12mv 21,E 2k =12mv 22. 3。
物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体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度量.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程。
利用动能定理来求解变力所做的功通常有以下两种情况: ①如果物体只受到一个变力的作用,那么:W=E k2-E k1.只要求出做功过程中物体的动能变化量ΔE k ,也就等于知道了这个过程中变力所做的功.②如果物体同时受到几个力作用,但是其中只有一个力F 1是变力,其他的力都是恒力,则可以先用恒力做功的公式求出这几个恒力所做的功,然后再运用动能定理来间接求变力做的功:W 1+W 其他=ΔE k .可见应把变力所做的功包括在上述动能定理的方程中. ③注意以下两点:a.变力的功只能用表示功的符号W来表示,一般不能用力和位移的乘积来表示.b.变力做功,可借助动能定理求解,动能中的速度有时也可以用分速度来表示.4.理解动能定理(1)力(合力)在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
动能定理知识点
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动能定理一、是非题1. 有势力的方向总是垂直于等势面。
( √ )2. 机械能守恒定理是,当质点系不受外力作用时,则动能与势能之和等于零。
( × )3. 汽车由静止启动,获得动能,是因为其后轮(后轮为驱动轮)受地面的摩擦力向前, 做正功。
( × )4. 系统内力所做功之代数和总为零。
( × )5. 如果某质点系的动能很大,则该质点系的动量也很大。
( × )6. 从高度h 处以相同的初速v 0,但以不同的角度发射物体,当物体落到地面时,其动能不同。
假设空气阻力不计。
( × )7. 作平面运动的均质直杆的动能为)cos (6122ϕuv v u m ++。
其中,m 为杆的质量,u 、v 是杆两端点的速度,ϕ是u 、v 速度方向间的夹角。
( √ )8. 作用在某刚体上的力系所作的功,等价于这个力系向刚体上任意一点简化后的主矢、主矩对此刚体所作的功之和。
9. 若力使刚体做加速运动,则力必对此刚体做功。
( × )10. 力)/()(22y x y x ++=j i F 是有势力(保守力).11. 质杆OA 绕O 轴转动的角速度为ω,其质量为M ,长为l (如图所示),则求出杆的动能为2222131C M Ml T υω+=。
( × ) 12. 试判断下述说法是否正确:若质点的动量守恒,则该质点对任一定点的动量矩也一定守恒。
( √ )若质点对某定点的动量矩守恒,则其动量也一定守恒。
( × )若质点对某定点的动量矩守恒,则其动能一定为常量。
( × )质点的动能为常量,则必存在一定点,使质点对该定点的动量矩守恒。
( × )若质点的动量改变,其动能也一定发生变化。
( × )若质点的动能发生变化,则其动量也一定发生变化。
( √ )若质点的动量发生变化,则其动量矩也一定发生变化。
( × )质点对某定点的动量矩发生变化,则其动量也一定发生变化。
动能定理基础知识点
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动能定理基础知识点动能定理是物理学中的基本定理之一,它描述了物体的动能与外力所做的功之间的关系。
在本文中,我将介绍动能定理的基本概念和公式,并解释其在物理学中的应用。
一、动能定理的概念动能定理是指当物体受到外力作用时,物体的动能的增量等于外力对物体所做的功。
换句话说,如果一个物体的动能从初态到末态发生变化,那么这个变化值等于外力所做的功。
动能定理的思想基于牛顿第二定律:物体的加速度与外力成正比,加速度越大,物体的动能增加得越快。
通过动能定理,我们可以通过物体动能的变化来推断外力所做的功的大小。
二、动能定理的公式动能定理可以表述为以下公式:ΔK = W其中:ΔK表示物体动能的变化量,单位为焦耳(J);W表示外力所做的功,单位也为焦耳(J)。
根据动能定理,如果一个物体的动能发生了变化,那么这个变化值等于外力所做的功。
三、动能定理的应用1. 碰撞与能量转化:在物体之间的碰撞中,根据动能定理可以推断出物体在碰撞过程中的动能转化情况。
例如,在弹性碰撞中,当两个物体碰撞之后,它们的动能是互相转化的,总的动能保持不变。
2. 机械能守恒定律:在只受重力做功的系统中,根据动能定理可以推导出机械能守恒定律。
机械能守恒定律指的是,在只受重力做功的系统中,物体的总机械能(动能和势能之和)保持不变。
3. 动能定理与力学工作:根据动能定理,我们可以计算外力所做的功。
功是物体在力的作用下沿着力的方向移动时所吸收或放出的能量。
功可以用来计算一些力学工作,比如推车沿着平面移动、抬起重物等。
4. 动能定理在运动学中的应用:动能定理也经常应用在运动学分析中,特别是在研究物体在一段时间内的加速度变化时。
根据动能定理,我们可以通过物体动能的变化来推断物体的加速度变化情况。
总结:动能定理是解决物体动能变化以及外力所做功的基本定理之一。
它提供了物体动能与外力作用之间的定量关系,并在物理学的不同领域中有着广泛的应用。
通过动能定理,我们可以深入理解物体在受力作用下的运动情况,分析碰撞、能量转化以及力学工作等问题。
功,功率,动能定理知识点总结
![功,功率,动能定理知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4930c5563868011ca300a6c30c2259010202f337.png)
功,功率,动能定理知识点总结一、功。
1. 定义。
- 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
- 公式:W = Fxcosθ,其中W表示功,F是力的大小,x是位移的大小,θ是力与位移方向的夹角。
2. 功的正负。
- 当0≤slantθ <(π)/(2)时,cosθ> 0,力对物体做正功,力是动力,物体的能量增加。
- 当θ=(π)/(2)时,cosθ = 0,力对物体不做功,例如物体做圆周运动时向心力不做功。
- 当(π)/(2)<θ≤slantπ时,cosθ<0,力对物体做负功,力是阻力,物体的能量减少。
3. 合力的功。
- 方法一:先求出物体所受的合力F_合,再根据W = F_合xcosθ计算合力的功,这里的θ是合力与位移方向的夹角。
- 方法二:分别求出各个力做的功W_1,W_2,W_3,·s,然后根据W_合=W_1 + W_2+W_3+·s计算合力的功。
二、功率。
1. 定义。
- 功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
- 公式:P=(W)/(t),其中P表示功率,W是功,t是完成这些功所用的时间。
2. 平均功率和瞬时功率。
- 平均功率:P=(W)/(t),也可以根据P = F¯vcosθ计算,其中¯v是平均速度。
- 瞬时功率:P = Fvcosθ,其中v是瞬时速度。
当F与v同向时,P = Fv。
3. 额定功率和实际功率。
- 额定功率:是发动机正常工作时的最大功率,通常在发动机铭牌上标明。
- 实际功率:是发动机实际工作时的功率,实际功率可以小于或等于额定功率,不能长时间大于额定功率。
三、动能定理。
1. 动能。
- 定义:物体由于运动而具有的能量叫动能,表达式为E_k=(1)/(2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
- 动能是标量,且恒为正。
2. 动能定理。
- 内容:合外力对物体做的功等于物体动能的变化。
什么是动能定理如何计算物体的动能
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什么是动能定理如何计算物体的动能知识点:动能定理及其应用动能定理是物理学中的一个基本原理,它描述了物体由于运动而具有的能量,以及这种能量与其他形式能量之间的转换关系。
动能定理的内容可以概括为:一个物体的动能变化等于所受外力做的功。
一、动能的定义动能是指物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比。
数学上,物体的动能(E_k)可以表示为:E_k = 1/2 * m * v^2其中,m 表示物体的质量,v 表示物体的速度。
二、动能定理的内容动能定理指出,一个物体的动能变化等于所受外力做的功。
在物体运动的过程中,如果只有重力、弹力等保守力做功,那么动能定理可以表示为:ΔE_k = W其中,ΔE_k 表示物体动能的变化量,W 表示外力做的功。
三、动能定理的应用1.动能的增加当物体受到外力作用,动能增加时,外力对物体做了正功。
例如,一个运动员踢足球,运动员的脚对足球施加了一个力,使得足球的速度从0增加到30m/s,这时足球的动能增加了。
2.动能的减少当物体受到外力作用,动能减少时,外力对物体做了负功。
例如,一个滑下斜面的滑块,在滑行过程中受到了重力和摩擦力的作用,滑块的速度逐渐减小,动能减少。
3.动能的转化动能可以与其他形式的能量相互转化。
例如,一个跳伞运动员从空中跳伞,跳伞过程中,运动员的动能逐渐减小,转化为内能(热能)和重力势能。
四、计算物体的动能要计算一个物体的动能,我们需要知道物体的质量和速度。
根据动能的定义,我们可以使用以下公式计算动能:E_k = 1/2 * m * v^2其中,m 表示物体的质量,v 表示物体的速度。
通过测量物体的质量和速度,我们可以计算出物体具有的动能。
习题及方法:1.习题:一个质量为2kg的物体,速度为5m/s,求物体的动能。
解题方法:根据动能的定义,直接使用公式计算动能。
E_k = 1/2 * m * v^2E_k = 1/2 * 2kg * (5m/s)^2E_k = 1/2 * 2kg * 25m2/s2E_k = 25J答案:物体的动能为25焦耳(J)。
第二讲动能定理(原卷版)
![第二讲动能定理(原卷版)](https://img.taocdn.com/s3/m/e7eee9e4bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8ca.png)
第二讲 动能定理➢ 知识梳理一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能. 2.公式:E k =12mv 2.3.矢标性:动能是标量,只有正值,动能与速度方向无关. 4.状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度.5.相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性.6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12m 22v -12m 21v .动能的变化是过程量.二、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 (1)W =ΔE k . (2)W =E k2-E k1. (3)W =12m 22v -12m 21v .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)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.➢ 知识训练考点一、动能定理的理解和基本应用 1.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功,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,也可以分阶段作用. 2.解题流程3.注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;也可以全过程应用动能定理求解.(3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能.例1、(2021·山东高考)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连。
木块以水平初速度v0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为()A.mv202πL B.mv204πLC.mv208πL D.mv2016πL例2、随着高铁时代的到来,人们出行也是越来越方便,高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的加速度成正比例3、(2018·全国卷Ⅱ·14)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功例4、如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=1 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知x AB=5 m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1,当小物块运动到B点时撤去力F,取重力加速度g=10 m/s2,求:(1)小物块到达B点时速度的大小;(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小.课堂随练训练1、(2021·高考河北卷,T6)一半径为R 的圆柱体水平固定,横截面如图所示。
【高中物理】动能定理的应用知识点总结,考前必过一遍!
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【⾼中物理】动能定理的应⽤知识点总结,考前必过⼀遍!⼀、动能1、定义:物体由于运动⽽具有的能量叫做动能,⽤符号来表⽰。
⽐如运动的汽车、飞机,流动的河⽔、空⽓等,都具有动能。
2、公式:3、动能是⼀个标量,只有⼤⼩没有⽅向,其单位为焦⽿(J)。
4、动能是状态量,对应物体运动的某⼀个时刻。
5、动能具有相对性,对于不同的参考系⽽⾔,物体的运动速度具有不同的瞬时值,也就有不同的动能。
在研究物体的动能时,⼀般都是以地⾯为参考系。
⼆、动能定理动能定理的推导过程:设物体质量为m,初速度为,在与运动⽅向相同的恒⼒作⽤下发⽣⼀段位移s,速度增加到。
在这⼀过程中,⼒F所做的功。
根据⽜顿第⼆定律有,根据匀加速运动的公式,有,由此可得1、动能定理的内容:合外⼒对物体做的总功等于物体动能的改变量。
2、动能定理的物理意义:该定理提出了做功与物体动能改变量之间的定量关系。
3、动能定理的表达式:4、动能定理的理解:(1)是所有外⼒做功的代数和。
可以包含恒⼒功,也可以包含变⼒功;做功的各⼒可以是同时作⽤的,也可以是各⼒在不同阶段做功的和。
应注意分析各⼒做功的正、负。
(2)求各外⼒功时,必须确定各⼒做功所对应的位移段落,逐段累计,并注意重⼒、电场⼒做功与路径⽆关的特点。
(3)下述关系式提供了⼀种判断动能(速度)变化的⽅法。
(4)代⼊公式时,要注意书写格式和各功的正负号,所求的功⼀般都按正号代⼊,如,式中动能增量为物体的末动能减去初动能,不必考虑中间过程。
(5)利⽤动能定理解题时也有其局限性,有时不能利⽤其直接求出速度的⽅向,且只适⽤于单个质点或能看成质点的物体。
5、应⽤动能定理的解题步骤(1)选择过程(哪⼀个物体,由哪⼀位置到哪⼀位置)过程的选取要灵活,既可以选取物体运动的某⼀阶段为研究过程,也可以选取物体运动的全过程为研究过程。
(2)分析过程。
分析各⼒做功情况,求解合⼒所做的功。
如果在选取的研究过程中物体受⼒情况有变化,则⼀定要分段进⾏受⼒分析,求解各个⼒的做功情况。
高考物理动能定理知识点
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高考物理动能定理知识点在高考物理中,动能定理是一个重要的知识点。
它是描述物体运动状态变化的一项基本原理,也是力学中的重要定律之一。
学好动能定理不仅可以帮助我们解答高考卷子上的相关题目,还能提高我们对物体运动的理解和应用能力。
本文将从以下几个方面介绍动能定理的相关知识。
一、动能定理的基本概念动能定理是描述物体速度变化与力的关系的基本原理。
它表明,在同样质量的物体上,速度越大,动能越大;而速度越小,动能越小。
换句话说,物体的动能和其运动状态之间存在着密切的关系。
动能定理可以用以下公式表示:动能= 1/2 × 质量× 速度的平方在动能定理中,质量是物体本身的属性,而速度则是物体在某一时刻的运动状态。
根据动能的定义,我们可以看出动能与质量和速度的平方成正比。
因此,当质量和速度的平方都增大时,动能也会增大。
二、动能定理的应用场景1. 定量计算物体的动能根据动能定理的公式,我们可以通过已知的质量和速度来计算物体的动能。
这对于研究物体的运动状态和能量转化非常有用。
例如,我们可以用动能定理来计算一个运动物体的动能,或者计算一个落地的物体的动能,进而分析能量的守恒和转化。
2. 分析与比较物体的动能动能定理不仅可以用于计算动能,还可以用于分析和比较物体的动能。
通过对不同质量和速度的物体进行比较,我们可以了解动能与物体运动状态之间的关系,并进一步认识到动能在物体运动中的重要作用。
例如,通过计算球体和棱柱体相同质量和速度下的动能,我们可以发现,球体的动能要小于棱柱体,这说明了形状对物体动能的影响。
三、动能定理的能量守恒性质动能定理不仅可以帮助我们理解物体运动的规律,还揭示了能量守恒的重要性质。
通过对动能定理的理解,我们可以发现能量是守恒的,即在一个封闭系统中,能量的总量不会变化。
在考察动能定理的相关问题时,我们可以运用能量守恒定律,通过计算物体的动能变化来研究能量转化的过程。
四、动能定理的拓展应用除了前面所提到的基本概念和应用场景,动能定理还可以在其他领域中发挥作用。
动能定理知识点总结
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动能定理知识点总结动能定理是高中物理中必须掌握的一部分内容,下面就是为您收集整理的动能定理知识点总结的相关文章,希望可以帮到您,如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦!动能定理知识点总结1、什么是动能?它与哪些因素有关?物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
下面通过举例表明:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体对外做功的能力也越强。
所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。
2、动能公式动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。
因此我们可以通过做功来研究能量。
外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。
列出问题,引导学生回答:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v(如图1),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系:物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。
用Ek表示动能,则计算动能的公式为:由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。
它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。
一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。
试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)①物体甲的速度是乙的两倍;②物体甲向北运动,乙向南运动;③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;④物体甲的质量是乙的一半。
在学生得出正确答案后总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
3、动能定理(1)动能定理的推导将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?外力F做功:W1=Fs摩擦力f做功:W2=-fs可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。
《动能定理》 知识清单
![《动能定理》 知识清单](https://img.taocdn.com/s3/m/cdb0342e00f69e3143323968011ca300a7c3f646.png)
《动能定理》知识清单一、什么是动能定理动能定理是物理学中一个非常重要的定理,它描述了力对物体做功与物体动能变化之间的关系。
简单来说,动能定理指出:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
用公式表达为:W 合=ΔEk ,其中 W 合表示合外力对物体做的功,ΔEk 表示物体动能的变化量。
动能是物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度有关,表达式为 Ek = 1/2mv²,其中 m 是物体的质量,v 是物体的速度。
二、动能定理的推导我们从牛顿第二定律 F = ma 开始推导。
假设一个物体在恒力 F 的作用下,沿着直线运动,发生的位移为 s ,力与位移的夹角为θ 。
根据功的定义,力 F 做的功 W =Fs cosθ 。
根据运动学公式 v² v₀²= 2as (其中 v 是末速度,v₀是初速度,a 是加速度),又因为 a = F/m ,所以 s =(v² v₀²) / 2a =(v²v₀²)m / 2F 。
将 s 代入功的表达式,得到 W = F ×(v² v₀²)m / 2F = 1/2mv²1/2mv₀²。
而 1/2mv²是末动能,1/2mv₀²是初动能,所以合外力对物体做的功等于物体动能的变化量,即 W 合=ΔEk 。
三、动能定理的理解1、功和动能的关系功是能量转化的量度,合外力做功引起动能的变化。
做正功,动能增加;做负功,动能减少。
2、合外力的理解合外力是指作用在物体上所有力的矢量和。
3、动能定理的适用范围动能定理适用于单个物体,也适用于多个物体组成的系统。
它既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功。
4、动能定理的优越性相比牛顿运动定律和运动学公式的组合,动能定理往往能更简洁地解决问题,尤其是在涉及变力做功或多过程问题时。
动能定理基础知识点
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动能定理基础知识点动能定理是力学中的一条基本定理,用于描述物体运动中动能的变化情况。
它是一个非常重要的概念,有助于我们深入理解物体运动的本质以及能量的转化和守恒。
本文将介绍动能定理的基础知识点,从定义、公式推导到实际应用等方面进行阐述。
一、动能定理的定义和原理动能定理是描述物体运动过程中动能变化的定理。
其基本原理是物体的动能变化等于受力的做功。
以物体质点沿直线运动为例,动能定理可以表示为:\[W = \Delta E_k\]其中,\(W\)为受力\(F\)所做的功,\(\Delta E_k\)为物体动能的变化量。
二、动能定理的公式推导根据牛顿第二定律和功的定义,可以推导出动能定理的公式。
牛顿第二定律表示为:\[F = ma\]其中,\(m\)为物体质量,\(a\)为物体的加速度。
设物体在起始位置\(x_1\)处的速度为\(v_1\),在终止位置\(x_2\)处的速度为\(v_2\),根据动能的定义可知:\[E_k = \frac{1}{2}mv^2\]物体从位置\(x_1\)移动到位置\(x_2\)的过程中,受力的功可表示为:\[W = F(x_2 - x_1)\]根据牛顿第二定律可以得到:\[W = ma(x_2 - x_1)\]将式子\(a = \frac{(v_2^2 - v_1^2)}{2(x_2 - x_1)}\)代入上式,可得:\[W = m\frac{(v_2^2 - v_1^2)}{2(x_2 - x_1)}(x_2 - x_1) =\frac{1}{2}m(v_2^2 - v_1^2)\]根据动能定义,可得到动能的变化量:\[\Delta E_k = \frac{1}{2}m(v_2^2 - v_1^2)\]综上所述,就得到了动能定理的公式:\[W = \Delta E_k\]三、动能定理的应用动能定理在物理学中有着广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用示例。
1. 汽车刹车过程中的动能变化当汽车以速度\(v_1\)行驶时,刹车后速度变为\(v_2\),应用动能定理可以计算出汽车刹车过程中的动能变化量。
功和能动能动能定理知识总结
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功和能、动能、动能定理知识总结归纳1. 能的概念:粗浅地说,如果一个物体能够对外界做功,我们就说物体具有能量。
能量有各种不同的形式。
2. 功和能关系:各种不同形式的能可通过做功来转化,能转化的多少通过功来量度,即功是能转化的量度。
3.动能定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
表达式:122:物体由于运动而具有的能叫做动能。
表达式:E mvk =注意:动能是状态量,只与运动物体的质量以及速率有关,而与其运动方向无关,能是标量,只有大小,没有方向,单位是焦耳(J )。
4. 动能定理的推导:设物体质量为m ,初速度为v 1,在与运动方向同向的恒定合外力F 作用下,发生一段位移s ,速度增加到v 2。
由F=ma 和联立解得:由和联立解得:F ma v v as Fs mv mv =-==-22122212212125.动能定理公式:末初W E E k k k ==-∆E注意:W 为合外力做的功或外力做功的代数和,ΔE k 是物体动能的增量;ΔE k 为正值时,说明物体动能增加,ΔE k 为负值时,说明物体动能减少。
6. 应用动能定理进行解题的一般步骤: (1)确定研究对象,明确它的运动过程;(2)分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;(3)明确起始状态和终了状态的动能。
()用列方程求解总421W E E k k k ==-∆E【典型例题】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,木箱与冰道间的动磨擦因数为μ,求木箱获得的速度(如图所示)分析和解答:此题知物体受力,知运动位移s ,知初态速度,求末态速度。
可用动能定理求解。
拉力F 对物体做正功,摩擦力f 做负功,G 和N 不做功。
初动能动能,末动能E E mv k k 122012==,末动能初动能,末动能E E mv k k 122012== 由动能定理得:由动能定理得:Fs fs mv cos α-=122而:f mg F =-μα(sin )解得:v F mg F s m =--2[cos (sin )]/αμα注意:此题亦可用牛顿第二定律和运动学公式求解,但麻烦些,一般可用动能定理求解的,尽可能用此定理求解。
动能定律知识点总结
![动能定律知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/13f893793868011ca300a6c30c2259010302f344.png)
动能定律知识点总结1. 动能的定义和公式在物理学中,动能是描述物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量和速度有关,通常用公式来表示:动能 = 1/2 * m * v^2其中,动能的单位是焦耳(J),质量的单位是千克(kg),速度的单位是米每秒(m/s)。
从这个公式可以看出,动能与物体的质量成正比,与物体的速度的平方成正比。
2. 动能定律的表述动能定律是描述物体动能变化规律的定律,通常可以表述为:当物体受到外力作用时,其动能会发生变化,其变化量等于外力对物体所做的功。
在物体运动过程中,外力对物体做功,会使物体的动能发生变化。
如果外力对物体做正功,物体的动能将增加;如果外力对物体做负功,物体的动能将减小。
3. 动能定律的数学表达根据动能定律,可以得到物体动能的变化量与外力对物体所做的功之间的关系。
设物体在某一瞬间的动能为E1,在另一瞬间的动能为E2,外力在这两个瞬间对物体所做的功为W,则根据动能定律有:E2 - E1 = W这个公式可以理解为:物体动能的增加等于外力对物体所做的正功,物体动能的减小等于外力对物体所做的负功。
4. 动能定律的应用动能定律是物理学中一个非常重要的定律,它在日常生活和工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些常见的动能定律的应用场景:(1)汽车行驶过程中的动能变化。
汽车在行驶过程中,当发动机向汽车提供动力时,汽车的动能会增加;而当汽车受到制动器的制动时,制动器对汽车做负功,汽车的动能会减小。
(2)物体自由落体运动中的动能变化。
当物体从高处自由落体时,重力对物体做正功,使物体的动能增加;而当物体撞击地面时,地面对物体做负功,使物体的动能减小。
(3)弹簧弹簧的振动过程中的动能变化。
在弹簧振动过程中,当弹簧受到外力伸长时,外力对弹簧做正功,使弹簧的动能增加;当弹簧受到外力压缩时,外力对弹簧做负功,使弹簧的动能减小。
5. 动能定律的实例分析为了更好地理解动能定律,下面通过实例进行具体分析。
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动能定理
(1)动能Ek mV '是物体运动的状态量,而动能的变化△E K是与物理过程有关的
2
过程量。
(2)动能定理的表述
合外力做的功等于物体动能的变化。
(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包
括重力)。
表达式为W二A E K.
动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
功和动能都是标
量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。
例题分析:
例1:质量为m的小球, 用长为L的轻绳悬挂于0点,小球在水平力位置P F的作用下,从平衡
点缓慢地移动到Q点, 如图所示,则力F所做的功为(
A. mgLcos
B. Fl sin
C. mgL(l cos )
D. FL
应用动能定理简解多过程题型。
物体在某个运动过程屮包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程利用动能定理列式则使题型简化。
例2、如图所示,物体置于倾角为37度的斜面的底端,在恒定的沿斜面向上的拉力的作
用下,由静止开始沿斜面向上运动。
F大小为2倍物重,斜面与物体的动摩擦因数为0. 5,
求物体运动5m时速度的大小。
(g=10m/s‘)
例3:如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,半径为0. 8m, BC是水平轨
1
道,长3m, BC处的动摩擦因数为一。
现有质量m=lkg的物体,自
15
A点从静止起下滑到C点刚好停止。
求:物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。
例4、如图11所示,斜面足够长,其倾角为a,质量为m的滑块,距挡
板P为S0,以初速度7沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为卩,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相
碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?
图11
So P
利用动能定理巧求动摩擦因数
例5、如图12所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止。
已知斜面 高为h,滑块运动的整个水 平距离为
s,设转角B 处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块
的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。
A
h
I B
---------- >
SI
S2
图12
利用动能定理巧求机车脱钩题型
例6、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为 节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图 13所示。
设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。
当列车的两部分都停止时,
图13
练习巩固:
1、如图15所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切, 圆弧圆
心角为
120。
,半径R 二2・0m, —个物体在离弧底 E 高度为
h=3. 0m 处,以初速度Vo=4m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为卩
=0. 02,则物
体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程?
(g=10m/s 2).
2、如图所示,一半径为R 的不光滑圆形细管,固定于竖直平面内,放置于管内最低处的小球以初速度V 。
沿管内运 动,已知
小球通过最高点处的速率为
Vo/2,求:
(1 )小球在最低点处对轨道的压力大小;
(2)小球从A 运动到B 的过程克服阻力所做的功。
m,屮途脱 它们的距离是多少?
Vo
S2
图15。