第2讲 动能定理及应用
一、动能
1.定义:物体由于运动而具有的能.
2.公式:Ek=mv2.
3.单位:焦耳,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.
4.标矢性:动能是标量,动能与速度方向无关.
5.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔEk=mv22-mv12.
二、动能定理
1.内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.
2.表达式:W=ΔEk=Ek2-Ek1=mv22-mv12.
3.物理意义:合力的功是物体动能变化的量度.
4.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.
如图1所示,物块沿粗糙斜面下滑至水平面;小球由内壁粗糙的圆弧轨道底端运动至顶端(轨道半径为R).
对物块有WG+Wf1+Wf2=mv2-mv02
对小球有-2mgR+Wf=mv2-mv02
图1
自测1 (2018·全国卷Ⅱ·14)如图2,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( )