一、动能 合外力做功和物体动能的变化
如图1所示,光滑水平面上质量为m的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离x,速度由v1增加到v2.
图1
(1)求出力F对物体做功的表达式.
(2)类比重力做功与重力势能变化的关系,力F做功是否也引起了某种形式的能量的变化?
答案 (1)W=Fx=F=F=mv22-mv12
(2)WG=mgh1-mgh2的含义是重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化.我们把mv2表示的能量叫做动能.
1.对动能的理解
(1)动能是标量,没有负值,与物体的速度方向无关.
(2)动能是状态量,具有瞬时性,与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应.
(3)动能具有相对性,选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系.
2.动能变化量ΔEk
物体动能的变化量是末动能与初动能之差,即ΔEk=mv22-mv12,若ΔEk>0,则表示物体的动能增加,若ΔEk<0,则表示物体的动能减少.
3.对动能定理的理解
(1)表达式W=Ek2-Ek1=mv22-mv12
①Ek2=mv22表示这个过程的末动能;
Ek1=mv12表示这个过程的初动能.
②W表示这个过程中合力做的功,它等于各力做功的代数和.