解析 动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都有动能,A正确;由于Ek=mv2,而v与参考系的选取有关,所以B正确;由于速度为矢量,当方向变化时,若其速度大小不变,则动能不变,故C正确;做匀速圆周运动的物体动能不变,但物体受力并不为零,D错误.
动能与速度的三种关系:
(1)数值关系:Ek=mv2,速度v越大,动能Ek越大.
(2)瞬时关系:动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对应关系.
(3)变化关系:动能是标量,速度是矢量.当动能发生变化时,物体的速度(大小)一定发生了变化,当速度发生变化时,可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变.
二、重力势能
1.重力做功的特点:
(1)做功表达式:WG=mgh,式中h指初位置与末位置的高度差.
(2)做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.
2.重力势能:
(1)定义:由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能.
(2)大小:Ep=mgh;单位:焦耳,符号:J.
(3)重力势能的三性:
①相对性:Ep=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.参考平面选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同,所以确定某点的重力势能首先选择参考平面.
②系统性:重力是地球与物体相互吸引产生的,所以重力势能是物体和地球组成的系统共有,平时所说的"物体"的重力势能只是一种简化说法.
③标矢性:重力势能是标量,只有大小,没有方向,但有正负.重力势能正负的含义:正值表示物体处于参考平面上方,负值表示处于参考平面的下方.
3.重力做功与重力势能变化的关系:
(1)重力做功是重力势能变化的原因,且重力做了多少功,重力势能就改变多少,即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp.