高中物理动能定理的知识点分析

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动能定理与弹性势能知识点总结

动能定理与弹性势能知识点总结

动能定理与弹性势能知识点总结一、动能定理动能定理是高中物理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。

动能是物体由于运动而具有的能量。

一个质量为 m 、速度为 v 的物体,其动能可以表示为:$E_k =\frac{1}{2}mv^2$ 。

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。

即:$W_{合} =\Delta E_k = E_{k2} E_{k1}$。

这里的合外力做功可以是多个力做功的代数和。

如果一个力做功为正,意味着它增加了物体的动能;如果一个力做功为负,就表示它减少了物体的动能。

例如,一个在光滑水平面上的物体,受到一个水平恒力 F 的作用,发生了一段位移 s 。

力 F 所做的功为 W = Fs ,根据牛顿第二定律 F= ma ,以及运动学公式$v^2 v_0^2 = 2as$ (其中$v_0$ 为初速度,v 为末速度,a 为加速度),可以推导出动能定理的表达式。

在应用动能定理时,需要注意以下几点:1、明确研究对象和研究过程。

2、分析物体所受的合外力以及各力做功的情况。

3、确定初、末状态的动能。

动能定理的优点在于,它不涉及加速度等中间量,对于一些变力做功或者曲线运动的问题,往往能更简便地解决。

比如,一个物体在粗糙水平面上运动,摩擦力做功,同时还有一个变力作用在物体上。

如果用牛顿运动定律和运动学公式来求解,会非常复杂,但用动能定理就可以避开这些困难。

二、弹性势能弹性势能是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。

当物体发生弹性形变时,它具有恢复原状的趋势,这种趋势使得物体具有了弹性势能。

对于一个弹簧,其弹性势能的表达式为:$E_p =\frac{1}{2}kx^2$ ,其中 k 是弹簧的劲度系数,x 是弹簧的形变量。

弹性势能的大小与弹簧的劲度系数和形变量有关。

劲度系数越大,形变量越大,弹性势能就越大。

在研究弹性势能的变化时,通常会结合胡克定律 F = kx 。

高中物理查补易混易错点09动能定理(解析版)

高中物理查补易混易错点09动能定理(解析版)

查补易混易错点09动能定理1.巧记知识一、易错易混知识大全【知识点一】功的分析与计算1.计算功的方法(1)对于恒力做功利用W=Fl cosα;(2)对于变力做功可利用动能定理(W=ΔEk);(3)对于机车启动问题中的定功率启动问题,牵引力的功可以利用W=Pt.2.合力功计算方法(1)先求合外力F合,再用W合=F合l cosα求功.(2)先求各个力做的功W1、W2、W3、⋯,再应用W合=W1+W2+W3+⋯求合外力做的功.3.几种力做功比较(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关.(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关.(3)摩擦力做功有以下特点:①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=Ffx相对.【知识点二】功率的分析与计算1.平均功率的计算方法(1)利用P=W t.(2)利用P=Fv cosα,其中v为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算方法(1)P=Fv cosα,其中v为t时刻的瞬时速度.(2)P=FvF,其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度.(3)P =Fvv ,其中Fv 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力.【知识点三】动能定理的理解1.动能定理表明了“三个关系”(1)数量关系:合力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系,但并不是说动能变化就是合力做的功。

(2)因果关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。

(3)量纲关系:单位相同,国际单位都是焦耳。

2.标量性动能是标量,功也是标量,所以动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题。

当然动能定理也就不存在分量的表达式。

【知识点四】动能定理的应用1.应用动能定理解题应抓好“两状态,一过程”“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,“一过程”即明确研究过程,确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息.2.应用动能定理解题的基本思路二、真题演练1(2022·福建·高考真题)(多选)一物块以初速度v 0自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。

《动能 动能定理》 知识清单

《动能 动能定理》 知识清单

《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、理解要点(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,其值与参考系的选取有关。

通常情况下,我们在研究问题时会选取地面为参考系。

(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、理解要点(1)动能定理中所说的“功”是指合外力做的功,包括恒力做功和变力做功。

(2)“动能的变化量”是指末动能与初动能的差值,即$\DeltaE_{k} =\frac{1}{2}mv_2^2 \frac{1}{2}mv_1^2$。

(3)动能定理适用于直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;适用于单个物体,也适用于多个物体组成的系统。

4、应用动能定理的一般步骤(1)确定研究对象和研究过程。

(2)对研究对象进行受力分析,求出各力的做功情况(包括大小、正负)。

(3)明确初、末状态的动能。

(4)根据动能定理列方程求解。

三、动能定理与牛顿运动定律的比较1、相同点动能定理和牛顿运动定律都是解决力学问题的重要规律。

2、不同点(1)牛顿运动定律是从力的瞬时作用效果来研究运动和力的关系;而动能定理则是从力对空间的积累效果来研究运动和力的关系。

(2)牛顿运动定律一般只适用于恒力作用下的运动情况;而动能定理对于恒力、变力作用下的运动情况都适用。

(3)应用牛顿运动定律解题时,需要对物体进行受力分析和运动分析,过程较为复杂;而应用动能定理解题时,只需要考虑合力做功和初、末动能,解题过程相对简便。

高中物理 5.2动能 动能定理知识点总结课件

高中物理 5.2动能 动能定理知识点总结课件

• 2.运用动能定理应注意的问题 • 应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究
物体运动过程中变化的细节,只考虑整个过程中的功 及过程的始末的动能.若过程包含了几个运动性质不 同的分过程,既可以分段考虑,也可整个过程考 虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根 据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的 功连同符号(正、负)一同代入公式.
第七页,共11页。
• 1.应用动能定理处理多过程问题 • 动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与在这两
个状态之间外力所做总功的量值关系,因此对由初始 状态到终止状态这一过程中物体的运动性质、运动轨 迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追 究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制.
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• (3)因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因.
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• 6.动能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等,
在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用 动能定理.由于只需要从力在整个位移内做的功和这 段位移始末两状态动能变化去考虑,无需注意其中运 动状态变化的细节,同时动能和功都是标量,无方向 性,所以无论是直线运动或曲线运动,计算都会特别 方便.
• (4)写出物体的初、末动能. • (5)按照动能定理列式求解.
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谢划部
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• 思考:如果物体受到几个力的共同作用,动能定理中的功应为什么?
第三页,共11页。
答案:
一、1.运动 2.Ek=12mv2 3.焦耳(J) 4.标量
• 二、1.变化量 2.w=Ek2-Ek1 3.功 动能 的总功 4.曲线运动 变力 分阶段
• 思考:应为合力的功

高一物理《运动和动能定理》知识点总结

高一物理《运动和动能定理》知识点总结

高一物理《运动和动能定理》知识点总结
一、动能的表达式
1.表达式:E k =12
m v 2. 2.单位:与功的单位相同,国际单位为焦耳,符号为J.
3.标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向.
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 =12m v 22-12
m v 12.如果物体受到几个力的共同作用,W 即为合力做的功,它等于各个力做功的代数和.
3.动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于变力做功的情况;既适用于直线运动,也适用于曲线运动.
三.对动能定理的理解
(1)在一个过程中合外力对物体做的功或者外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化.
(2)W 与ΔE k 的关系:合外力做功是物体动能变化的原因.
①合外力对物体做正功,即W >0,ΔE k >0,表明物体的动能增大;
②合外力对物体做负功,即W <0,ΔE k <0,表明物体的动能减小;
如果合外力对物体做功,物体动能发生变化,速度一定发生变化;而速度变化动能不一定变化,比如做匀速圆周运动的物体所受合外力不做功.
③如果合外力对物体不做功,则动能不变.
(3)物体动能的改变可由合外力做功来度量.。

高一物理动能定理的知识点

高一物理动能定理的知识点

高一物理动能定理的知识点物理学是自然科学中一门研究物质运动规律的学科,而动能定理是物理学中的重要定理之一。

在高中物理学习中,掌握动能定理的知识点对于理解物体运动和能量转化具有重要意义。

本文将从动能定理的概念、公式以及应用等方面介绍高一物理中动能定理的相关知识点。

一、概念动能定理是描述物体动能变化的定理,它认为一个物体的动能变化等于物体所受外力对其所做的功。

简单说,就是一个物体的动能的改变量等于外力所做的功。

二、公式动能定理的数学表达式为:ΔK = W其中,ΔK代表动能的变化量,W代表外力所做的功。

三、推导与解释通过推导可以得到动能定理的具体表达式。

假设物体的质量为m,初速度为v1,末速度为v2,则物体的动能变化量为:ΔK = K2 - K1 = (1/2)mv2² - (1/2)mv1²根据牛顿第二定律可以知道,F = ma,把这一关系式代入推导,得到:(1/2)mv2² - (1/2)mv1² = maΔx再根据功的计算公式,将动能和力乘以位移相乘,得到:(1/2)mv2² - (1/2)mv1² = maΔx = W即动能的变化量等于受力所做的功。

四、应用动能定理在物理中有着广泛的应用。

下面以机械能守恒和运动学分析为例,简单介绍动能定理的应用。

1. 机械能守恒在没有外力做功的情况下,系统的机械能将保持不变。

根据动能定理,当物体所受的合外力为零时,动能的变化量为零。

即:W = 0根据动能定理的公式,可以得出:(1/2)mv2² - (1/2)mv1² = 0由此推导出机械能守恒的关系。

2. 运动学分析通过动能定理可以分析物体的运动情况。

根据动能定理的公式,可以计算出物体在不同速度下的动能变化量。

通过比较初速度和末速度的大小,可以判断物体是加速运动还是减速运动;通过比较动能的变化量和所受外力的大小,可以判断物体是受力做正功还是反功。

第2讲动能定理及其应用

第2讲动能定理及其应用

第2讲动能定理及其应用思维诊断(1)动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能.()(2)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.()(3)动能不变的物体所受合外力一定为零.()(4)做自由落体运动的物体,动能与下落距离的平方成正比.()(5)物体做变速运动时动能一定变化.()考点突破2.动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力.3.合外力对物体做正功,物体的动能增加;合外力对物体做负功,物体的动能减少;合外力对物体不做功,物体的动能不变.4.高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系.5.适用范围:直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理.mv2变式训练1如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距离后停止.现拿走砝码,而持续加一个竖直向下的恒力F(F=mg),若其他条件不变,则木盒滑行的距离()A.不变B.变小C.变大D.变大变小均可能=Mv+.显然考点二动能定理的应用1.应用动能定理解题的步骤:2.注意事项:(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比动力学研究方法要简便.(2)动能定理表达式是一个标量式,在某个方向上应用动能定理没有任何依据.(3)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;当所求解的问题不涉及中间的速度时,也可以全过程应用动能定理求解.(4)应用动能定理时,必须明确各力做功的正、负.当一个力做负功时,可设物体克服该力做功为W,将该力做功表达为-W,也可以直接用字母W表示该力做功,使其字母本身含有负号.[例2]如图所示,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计.求:(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W f;(2)小船经过B点时的速度大小v1;(3)小船经过B点时的加速度大小a.2m1-④点时绳的拉力大小为F,绳与水平方向夹角为+1--2m1-+1--f m考点三用动能定理处理多过程问题优先考虑应用动能定理的问题(1)不涉及加速度、时间的问题.(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题.(3)变力做功的问题.(4)含有F、l、m、v、W、E k等物理量的力学问题.[例3]如图是翻滚过山车的模型,光滑的竖直圆轨道半径R=2 m,入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的,质量m=2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5,加速阶段AB的长度l=3 m,小车从A点由静止开始受到水平拉力F=60 N的作用,在B点撤去拉力,取g=10 m/s2.试问:(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点,小车在C点的速度为多少?(2)满足第(1)的条件下,小车能沿着出口平直轨道CD滑行多远的距离?(3)要使小车不脱离轨道,求平直轨道BC段的长度范围.[解析](1)设小车恰好通过最高点的速度为mg=mv20R①变式训练3如图所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动,由于毛皮的特殊性,引起物体的运动有如下特点:①顺着毛的生长方向运动时,毛皮产生的阻力可以忽略,②逆着毛的生长方向运动时,会受到来自毛皮的滑动摩擦力,且动摩擦因数μ恒定.斜面顶端距水平面高度为h=0.8 m,质量为m=2 kg的小物块M从斜面顶端A处由静止滑下,从O点进入光滑水平滑道时无机械能损失,为使M制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的墙上,另一端恰位于水平轨道的中点C.已知斜面的倾角θ=53°,动摩擦因数均为μ=0.5,其余各处的摩擦不计,重力加速度g=10 m/s2,下滑时逆着毛的生长方向.求:(1)弹簧压缩到最短时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零).(2)若物块M能够被弹回到斜面上,则它能够上升的最大高度是多少?(3)物块M在斜面上下滑过程中的总路程.示的物理意义.(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.A.2 m/sB.8 m/s类题拓展质量均为m的两物块A、B以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动,如图所示是它们滑动的最大位移x与初速度的平方v20的关系图象,已知v202=2v201,下列描述中正确的是()A.若A、B滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功的2倍B.若A、B滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是v2H H⎛⎫11质点在轨道最低点时受重力和支持力,根据牛顿第三定律可知,支持力2R,得v=gR.对质点的下滑过程应用动能定理,,C正确..甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好。

动能定理知识点总结

动能定理知识点总结

动能定理知识点总结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,下面就是小编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!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。

高中物理必修二 专题四 动能定理 功能关系

高中物理必修二 专题四 动能定理   功能关系

动能定理与功能关系一、动能定理1.变力做功过程中的能量分析;2.多过程运动中动能定理的应用;3.复合场中带电粒子的运动的能量分析。

二、功能关系:做功的过程是能量转化的过程,功是能的转化的量度。

不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。

1.物体动能的增量等于合外力做的总功:W 合=ΔE k ,这就是动能定理。

2.物体重力势能的增量等于重力做的功:W G = -ΔE P3.弹力做的功等于弹性势能的变化量:W=ΔE P4.物体机械能的增量等于除重力以外的其他力做的功:W 非重=ΔE 机,(W 非重表示除重力以外的其它力做的功)5.一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的 机械能,也就是系统增加的内能。

f ΔS=Q (ΔS 为这两个物体间相对移动的路程)。

专项练习1.一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,下列说法不正确的是( )A 、手对物体做功10JB 、合外力对物体做功12JC 、合外力对物体做功2JD 、物体克服重力做功2J2.a 、b 、c 三个物体质量分别为m 、2m 、3m ,它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。

当每个物体受到大小相同的制动力时,它们的制动距离之比是( )A .1∶2∶3B .12∶22∶32C .1∶1∶1D .3∶2∶13.质量为m的物体在距地面高h处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法不正确的( )A.物体重力势能减少mgh/3 B.物体的机械能减少2mgh/3 C.物体的动能增加mgh/3 D .重力做功mgh4.如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置,用水平拉力F 缓慢将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。

在此过程中,拉力F 做的功是( )A.θcos FLB.θsin FLC.()θcos 1-FLD.()θcos 1-mgL 5. 如图所示,小球以大小为v 0的初速度由A 端向右运动,到B 端时的速度减小为v B ;若以同样大小的初速度由B 端向左运动,到A 端时的速度减小为v A 。

高中物理【动能定理及其应用】知识点、规律总结

高中物理【动能定理及其应用】知识点、规律总结

a­t 图 由公式 Δv=at 可知,a­t 图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量
F­x 图 由公式 W=Fx 可知,F­x 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功
P­t 图 由公式 W=Pt 可知,P­t 图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功
2.解决物理图象问题的基本步骤
运用动能定理巧解往复运动问题 [素养必备]
考点二 应用动能定理求解多过程问题
师生互动
1.首先需要建立运动模型,选择合适的研究过程能使问题得ห้องสมุดไป่ตู้简化.当物体的运
动过程包含几个运动性质不同的子过程时,可以选择一个、几个或全部子过程作为研究
过程.
2.当选择全部子过程作为研究过程,涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时,
要注意运用它们的做功特点:
(1)重力的功取决于物体的初、末位置,与路径无关.
1.动能是标量,12mv2 中的 v 指物体的合速度,动能定理中的功指所有力做的总功, 所以不能把速度分解到某个力的方向上应用动能定理.
2.动能与动能的变化是两个不同的概念,动能是状态量,动能的变化是过程量.动 能为非负值,而动能变化量有正负之分.ΔEk>0 表示物体的动能增加,ΔEk<0 表示物体 的动能减少.
考点一 对动能定理的理解
自主学习
1.对动能定理的理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程,动能定理表达式中“=”的意义是一种因果关
系在数值上相等的符号.
(2)动能定理中的“力”指物体受到的所有力,既包括重力、弹力、摩擦力,也包括 电场力、磁场力或其他力,功则为合力所做的总功.
2.应用动能定理的流程
(2)大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.
3.专注过程与过程的连接状态的受力特征与运动特征(比如:速度、加速度或位移).

【高中物理】动能定理的应用知识点总结,考前必过一遍!

【高中物理】动能定理的应用知识点总结,考前必过一遍!

【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。

高中物理动能定理的知识点分析

高中物理动能定理的知识点分析

【导语】在物理的学习中,学⽣会学习到很多的知识点,下⾯将为⼤家带来关于动能定理的知识点的介绍,希望能够帮助到⼤家。

⾼中物理动能定理的知识点 动能定理的基本概念 合外⼒做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。

动能定理还可以表述为:过程中所有分⼒做的功的代数和,等于动能的改变量。

这⾥的合外⼒指研究对象受到的所有外⼒的合⼒。

动能定理的表达式 动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk; 动能定理的其他表⽰⽅法: ∫Fds=W=ΔEk; F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk; 功虽然是标量,但有正负⼀说。

最为严谨的公式是第⼆个公式;最常⽤的,有些难度的却是第三个公式。

动能定理根源 我们来推导动能定理,很多学⽣可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。

近⼏年的⾼考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应⽤。

理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。

在内⼼理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运⽤动能定理来解题。

动能定理的推导分为如下两步: (1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程 物体做匀变速直线运动,则其受⼒情况为F合=ma; 由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;⽅程的两边都乘以m,除以2,有: mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk; 上述⽅程的左端mas=F合s=W; 因此有:F合s=W=ΔEk; 这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。

(2)普通直线运动模式下动能定理的推导过程 运⽤微积分的思想,我们普通运动模式进⾏拆分,将其肢解为⾮常⼩的⼀段⼀段的运动(微元法应⽤;请同学们思考下位移公式的推导过程)。

当我们的运动模式被⽆限分割后,每⼀⼩段都可以认为是匀变加速直线运动模式(要么a>0;要么a<0;要么a=0)。

对任何⼀段(从t=m到t=n),我们都可以利⽤(1)中的推理过程得到W=F合s=man=En-Em 对整个过程,我们有: W总=W1+W2+W3+……=ma1+ma2+ma3+……=(E2-E1)+(E3-E2)+(E4-E3)+……+(En-Em)+……=E末-E初 即,W总=E末-E初;这就是普通的直线运动模式下的动能定理推导过程。

高中新教材人教物理必修件动能和动能定理

高中新教材人教物理必修件动能和动能定理
动能发电
利用物体运动产生的动能驱动发电机转动,从而将动能转化为电能 。例如,风力发电和水力发电都是利用自然界中的动能来产生电能 。
动能回收
在一些科技产品中,如电动汽车和混合动力汽车中,通过回收制动 时产生的动能并将其转化为电能储存起来,以提高能源利用效率。
动能驱动
一些小型机器人或自动化设备中,利用动能驱动机械臂或轮子等部件 运动,从而完成各种任务。
01
非保守力场中的动能定理
在非保守力场中,物体的动能变化不仅与保守力做功有关,还与非保守
力做功有关。这一领域的研究有助于深入理解动能定理的物理内涵。
02
相对论性动能
在相对论框架下,物体的动能表达式与经典力学有所不同。相对论性动
能的研究对于理解高速运动物体的能量特性具有重要意义。
03
量子力学中的动能算符
分析
根据恒力做功的公式直接求解推力做功的大小;根据动能定理求出摩擦力做功的 大小.
04 实验:验证动能 定理
实验目的和原理
实验目的
通过实验操作,验证动能定理的正确性,加深对动能定理的 理解和掌握。
实验原理
动能定理是指物体动能的增量等于合外力对物体所做的功。 即W=ΔEk,其中W为合外力做的功,ΔEk为物体动能的增量 。
误差分析
在实验过程中,由于摩擦力、空气阻力等因素的影响,会导致实验结果存在一定的误差。为了减小误差的影响, 可以采取以下措施:调整定滑轮的高度使细绳与长木板平行;选择质量较大的小车以减小摩擦力的影响;多次实 验取平均值以减小偶然误差等。
05 动能和动能定理 在生活、科技中 应用
交通工具设计中的动能考虑
物体由于运动而具有的能量,用 符号$E_k$表示。
动能表达式

【高中物理】动能定理

【高中物理】动能定理
动能定理和功能关系
湛江市二中物理

、3
一、动能EK 1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能, 2.公式:Ek=1/2mv2,单位:J. 3.动能是标量,是状态量,V 4.动能的变化△Ek=1/2mVt2-1/2mV02. △Ek>0, 表示物体的动能增加; △Ek<0,表示物体的 动能减少.
二、动能定理
我们在处理问题时可以从能量变化来求功,也可以从物体做功的多少来求能量的变化.
P初
P末,
力做功等于重力势能的增加量W =ΔE =E -E 动能是标量,是状态量,V是瞬时速度。
(2)动能定理适用于单个物体,也适用于系统; 外力对物体做的总功为正功,则物体的动能增加;

P增 P末 P
初应用:利用动能定理求变力的功
(3)应用动能定理解题,一般比牛顿第二定律解题要简便. 一般牵扯到力与位移关系的题目中,优先考虑使用动能 定理
3.应用动能定理解题的基本步骤: (1) (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ห้องสมุดไป่ตู้做 负功?做多少功?然后求各个力做功的代数和. (3)明确物体在过程的始未状态的动能EK0和EKt (4)列出动能的方程W合=EKt-EK0,及其他必要辅 助方程,进行求解.
P91 题型二
4、使用动能定理应注意的问题:
①物体动能的变化是由于外力对物体做功 引起的.外力对物体做的总功为正功,则 物体的动能增加;反之将减小.外力对物 体所做的总功,应为所有外力做功的代数 和,包含重力.
②有些力在物体运动全过程中不是始终存在的, 若物体运动过程中包含几个物理过程,物体运动 状态、受力等情况均发生变化,因而在考虑外力 做功时,必须根据不同情况分别对待.

动能定理知识点总结

动能定理知识点总结

动能定理知识点总结动能定理可分为以下三类:(1)重力做功时动能的变化(2)重力势能和动能的相互转化,即一个物体被抬高了。

(注意:重力做功不一定等价于物体动能的减少)(3)物体由于运动产生动能,作为守恒量的转化。

如火车经过站台的一刹那,火车速度降低,而列车由于惯性向前继续运行。

(3)物体由于运动产生动能,作为守恒量的转化。

如火车经过站台的一刹那,火车速度降低,而列车由于惯性向前继续运行。

动能定理是高中物理重要的核心概念之一,它表示一个物体机械运动状态的变化,或者说是物体的机械能量发生了变化。

但是对这个物理概念的理解需要把握几个关键点。

定义式:&nbsp;动能定理表示力对物体做功与物体动能变化量之间的关系。

功能关系:动能定理的功能是用来判断力与物体动能变化量之间的关系,只有满足物体的动能的增加量等于力对物体做功,才可以认为力对物体做了功,物体的动能发生了变化。

这是力的功能原理在高中阶段的具体应用。

(1)在光滑水平面上,物体的机械能的变化率是指,当外力不做功时,物体动能的增加量。

(2)一个物体,它所受的总功的变化是指,当外力做功使物体动能的增加量为零时,物体内部的机械能的增加量。

(3)物体在非匀变速直线运动中的机械能,包括物体的动能和重力势能。

质点是直线运动的合外力为零,此时物体不受力的作用,质点不动。

机械能守恒:在运动的物体中,机械能保持不变。

质点的机械能总是保持不变的。

质点只做直线运动。

牛顿第二定律: &nbsp;物体在任何情况下,总保持匀速直线运动或静止状态。

(1)一般情况下,物体的总动能一定不变。

(2)一个物体,其动能的改变量就是物体所受到的总功。

(3)一个物体,它所受的总功的变化量一定等于物体的机械能的增加量。

(4)物体的动能增加量一定等于物体的机械能增加量。

(5)物体的动能的改变量一定大于物体的机械能的改变量。

(6)物体的动能的改变量一定小于物体的机械能的改变量。

(7)物体的动能的改变量一定等于物体的机械能的改变量。

【高中物理】高中物理知识点:动能定理

【高中物理】高中物理知识点:动能定理

【高中物理】高中物理知识点:动能定理动能定理:动能定理的应用方法和技巧:1.应用动能定理解题的基本思路(1)选择研究对象,阐明并分析运动过程。

(2)分析受力及各力做功的情况,求出总功:(3)定义过程开始和结束状态的动能。

(4)柱方程,必要时注意分析题目潜在的条件,列辅助方程进行求解。

2.动能定理应用中应注意的几个问题(1)明确研究对象和研究过程,找出始末状态的速度。

(2)应正确进行物体的受力分析,并应清楚每个力所做功的大小和正负条件(待计算的功除外)。

(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的。

若物体运动过程中包括几个阶段,物体在不同阶段内的受力情况不同,在考虑外力做功时需根据情况区分对待。

3.应用动能定理的几个典型场景(1)应用动能定理求路程在多阶段或往返运动中,如果摩擦力或介质阻力大小不变,方向与速度方向关系恒相反,则在整个过程中克服摩擦力或介质阻力所做的功等于力与路程的乘积,从而可将物体在摩擦力或介质阻力作用下通过的路程与动能定理联系起来。

(2)利用动能定理求解多过程问题,对象在某一运动过程(如加速和减速过程)中包含多个具有不同运动特性的小过程。

此时,可以分部分或整个过程来考虑。

然而,如果整个过程可以根据动能定理的公式来求解,问题就可以简化。

根据问题的意义灵活选择研究过程可以使问题变得简单。

有时整个过程很简单,有时某个阶段很简单。

其原理是尽可能地减小做功,方便各力的做功计算,或使初始和非动能等于零。

(3)用动能定理求变力的功变力的功无法用公式如果直接求解,有时力不会均匀变化,平均力也无法用高中知识来表示。

此时,可以通过动能定理间接求解。

涉及功和能的极值问题在涉及功和能的极值问题中,一些极值的形成是由南移的临界状态引起的。

如垂直面上圆周运动的最高点、水平投掷运动等。

一些极值的形成是由问题设置条件引起的。

在求解包含功和能量的极值问题时,一种思路是分析运动形式的临界状态,并将临界条件转化为物理方程来求解;另一种方法是用数学的思想来分析运动方程的极值。

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高中物理动能定理的知识点分析在物理的学习中,学生会学习到很多的知识点,下面本人的本人将为大家带来关于动能定理的知识点的介绍,希望能够帮助到大家。

高中物理动能定理的知识点动能定理的基本概念合外力做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。

动能定理还可以表述为:过程中所有分力做的功的代数和,等于动能的改变量。

这里的合外力指研究对象受到的所有外力的合力。

动能定理的表达式动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk;动能定理的其他表示方法:∫Fds=W=ΔEk;F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk;功虽然是标量,但有正负一说。

最为严谨的公式是第二个公式;最常用的,有些难度的却是第三个公式。

动能定理根源我们来推导动能定理,很多学生可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。

近几年的高考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应用。

理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。

在内心理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运用动能定理来解题。

动能定理的推导分为如下两步:(1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程物体做匀变速直线运动,则其受力情况为F合=ma;由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;方程的两边都乘以m,除以2,有:mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;上述方程的左端mas=F合s=W;因此有:F合s=W=ΔEk;这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。

(2)普通直线运动模式下动能定理的推导过程运用微积分的思想,我们普通运动模式进行拆分,将其肢解为非常小的一段一段的运动(微元法应用;请同学们思考下位移公式的推导过程)。

当我们的运动模式被无限分割后,每一小段都可以认为是匀变加速直线运动模式(要么a>0;要么a<0;要么a=0)。

对任何一段(从t=m到t=n),我们都可以利用(1)中的推理过程得到W=F合s=man=En-Em对整个过程,我们有:W总=W1+W2+W3+……=ma1+ma2+ma3+……=(E2-E1)+(E3-E2)+(E4-E3)+……+(En-Em)+……=E末-E初即,W总=E末-E初;这就是普通的直线运动模式下的动能定理推导过程。

曲线运动模式下,动能定理也是成立的,其推导过程不再这里分析,有兴趣的同学可以自己去研究下。

动能定理的意义无论是研究外力做的功,还是求物体动能的变化,除了最基本的定义外,我们有了另一条求解途径。

动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。

我们在分析复杂运动模式时,除了牛顿动力学内容外,还可以借助于动能定理,避开中间复杂的(求加速度等)过程。

动能定理与其他考点联系动能定理和其他知识点的联系太多了。

比如,圆周运动的问题,竖直面内从最低点到最高点的运动,就是要借助动能定理来求解的。

复杂的两个(或三个)物体,在摩擦力下的运动,有时候用牛顿定律求解很不好求,用牛顿定律+动能定理联合求解,往往会变得简单。

动能定理还会与静电场的问题结合起来,比如求解库仑力做功的问题,因为是变力做功,没有办法直接根据功的定义求解,所以往往是通过动能定理来计算的。

与电磁感应结合,也是动能定理常见的考题。

这种情况下往往是研究导体棒运动,在摩擦力、安培力、外界拉力下导体棒动能的变化问题。

如果你仔细分析,你还会发现,爱因斯坦的光电效应方程,与动能定理也非常的近似,或者是动能定理方程的在光学中的推广。

总之,动能定理这个考点太灵活了,几何可以和任意的一个章节结合在一起命题。

所以从力学能量开始,任何一个章节遇到复杂的功能关系的问题,同学们要有意识的思考动能定理能不能应用。

应用动能定理解题的步骤总结(1)确定研究对象和研究过程。

动能定理的研究对象只能是单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动。

(原因是这时系统内所有内力做的总功不一定是零,会产生或释放其他形式的能量)。

(2)对研究对象进行受力分析。

(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力)。

(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。

如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。

(4)写出物体的初、末动能,按照动能定理列式求解。

应用动能定理解题的注意事项1动能定理内的物理表达量都是标量式,当合外力对物体做正功时,Ek2>Ek1物体的动能增加;反之则Ek1>Ek2,物体的动能减少;2动能定理研究的对象应为单一的物体,或者可以当做整体的物体系;如果不是一个整体,那么就有矛盾:到底分析哪个物体所受到的合外力?研究哪个物体的始末态动能?3动能定理的计算式一般以地面为参考系;各个速度都是以地面为参考系的(不能代入相对速度)。

4动能定理适用于直线运动,也可使用于曲线运动;适用于恒力(合外力)做功,也适用于变力做功;力可以分段作用,也可以同时作用,求出各个力所做功的正负代数和即可,这就是动能定理(相对牛顿动力学)的优越性。

5动能定理的合外力是物体所有的外力之和,在列式计算的时候,画出受力图来,列公式时不要丢力。

动能定理与机械能守恒的区别和联系区别1动能定理的研究对象是单独一个物体,机械能守恒定律的研究对象一般是多个物体构成的系统;也可以是一个物体。

2动能定理公式等号的左侧是合外力所做的功,右侧是动能的改变量;是功和能之间的联系。

机械能守恒定律公式等号的左侧是一种状态的机械能之和,右侧是另一种状态的机械能之和;是能量不变的方程。

联系1都可以不去分析具体的加速度、时间来研究能量的变化。

2都可以用来求解动能(速度大小)或动能的改变量。

高中物理匀速直线运动的知识点匀变速直线运动定义匀变速直线运动是高中物理最基本,同时也是考察做多的一种运动形式。

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化量相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。

也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;对应着加速度与速度方向相同。

如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动;对应着加速度与速度方向相反。

做匀变速直线运动的前提条件物体到底在满足什么前提下才能做匀变速直线运动呢?这个前提条件,主要是对比曲线运动的前提条件来说的。

物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:1,受恒外力作用(保证加速度方向大小不变);2,合外力与初速度在同一直线上(保证物体运动方向不变)。

当合外力的方向与物体运动方向一致时,为匀加速直线运动;当合外力方向与物体运动方向相反时,为匀减速直线运动。

匀变速直线运动的公式总结匀变速直线运动有四个最基本公式,分别如下:(1)匀变速直线运动速度与时间的关系公式vt=v0+at(2)匀变速直线运动位移与时间的关系公式x=v0t+1/2at²(3)匀变速直线运动位移与速度的关系公式vt²-v0²=2ax(4)位移与平均速度的关系公式x=(vt+v0)·t/2匀变速直线运动公式使用与选择一般来说,题目中含有t的时候,优先考虑的是第一个、第二个方程。

题目没有时间t时,优先考虑的是第三个方程(位移和速度关系)。

从上述的四个公式中不难看出,研究匀变速直线运动主要是研究五个物理量:s、t、a、v0、vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。

只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。

每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。

如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。

例如:在忽略空气阻力的条件下,竖直上抛物体的上升、回落过程对照:最小速度、加速度大小、位移大小相同,因此经历时间和最大速度大小一定相同。

以上五个物理量中,除时间t外,s、v0、vt、a这四个量都是矢量。

一般做题的过程中选定v0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义。

当然,这是王尚个人的意见,有的老师喜欢规定a的方向为正方向,这也是可以的。

正方向的规定并不严格,但是我们在运用上述四个公式的时候,必须带入矢量进行运算,否则就很容易导致计算错误。

匀变速直线运动中几个常用的推论在打点计时器及其纸带数据处理的实验中,我们用公式Δs=aT²来求加速度。

这说明任意相邻相等时间内的位移之差相等。

这个结论可以推广位:sm-sn=(m-n)aT²;某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度,这个问题也总是出现在打点计时器的实验题中,大家要注意。

提醒大家的是,某段位移的中间位置的即时速度不小于该段位移内的平均速度。

匀变速直线运动特例:自由落体运动自由落体运动是一种常见且常考的运动模式,是一种特殊的匀变速直线运动。

这种运动的特点是初速度为零,加速度为g的运动模式。

地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场.如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动.其加速度恒等于重力加速度g。

虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比,但地球的半径远大于自由落体所经过的路程,所以引力在地面附近可看作是不变的,自由落体的加速度即是一个不变的常量.自由落体运动,是初速为零的匀加速直线运动。

初速度为零的匀变速直线运动规律前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……第1个t内、第2个t内、……、第n个t内(相同时间内)的位移之比 1:3:5:……:(2n-1)。

通过第1个s、第2个s、第3个s、……、第n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。

对末速为零的匀变速直线运动,同样也可以类比运用这些规律。

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