1.动能
(1)大小:
(2)单位:国际单位制单位为焦耳,1J=1Nm。
(3)标矢性:动能是标量——只有大小,没有方向。动能只有正值,没有负值。
(4)动能是状态量,不是过程量。
2.动能定理
(1)内容:合外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。
(3)物理意义:力对空间的不断累积必然会引起物体动能的变化——物体的动能变化完全由总功来量度!
例题:关于运动物体所受的合力、合力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是()
A.合力为零,则合力做功一定为零
B.合力做功为零,则合力一定为零
C.合力做功越多,则动能一定越大
D.动能不变化,则物体所受合力一定为零
解析:合力为零则物体可能静止,也可能做匀速直线运动,这两种情况合力做功均为零,故A正确;合力做功为零则动能不变,合力不一定为零,如匀速圆周运动,故B、D错误;合力做功越多,动能变化越大,而不是动能越大,故C错误。选A。
(4)动能定理不仅能解决恒力问题,还能解决变力问题。
例题:一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点小球,在水平力F作用下,从平衡位置p点缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为()
A.mgLcos⊙B.FLsin⊙
C.mgL(1一cos⊙)
D.FL(1一sin⊙)
解析:小球的运动过程是缓慢的,因而小球任何时刻均可看做是平衡状态,力F的大小在不断变化,F做功是变力做功,小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功,由动能定理得一mg(L一Lcos⊙)+W=0,所以W=mg(L一Lcos⊙)。C正确。
(5)动能定理不仅能解决直线运动问题,还能解决曲线运动问题。
例题:可以解决曲线运动问题。
(6)在用动能定理分析和解决问题时,尽量全程用动能定理。
例题:分段或全程用动能定理。
(7)动能定理可以解决单个物体的运动情况,也可以解决多个物体的运动情况。
(8)动能定理又叫万能公式,在各种考试中运用的频率是最高的,所以必须熟练掌握动能定理,才能在历次考试中处于不败之地。请同学们多做题、多思考才能更好地把握动能定理!
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