動能定理公式:W=ΔEk,其中W表示力對物體做的功,ΔEk表示動能的變化。動量定理公式:Ft=ΔP,其中F表示物體受到的合外力,t表示時間,ΔP表示動量的變化。
需要注意的是,動能定理和動量定理都是物理學中的定理,分別描述了物體的動能和動量的變化與力對物體做功之間的關系。
例題:
質量為5kg的物體在水平地面上以某一速度向西運動,某時刻起對該物體施加一個水平向東的恒力F=8N,作用2s后撤去此力,物體最終靜止時,求此物體的動能變化量。
分析:
1. 物體在水平地面上運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。其中摩擦力方向與運動方向相反,為水平向西。
2. 當物體受到恒力F作用時,根據牛頓第二定律可得加速度為a=F/m=1.6m/s^2
3. 根據運動學公式可得,物體在恒力作用下的位移為x1=1/2at^2=16m
4. 撤去恒力后,物體受到摩擦力作用,做勻減速運動,加速度大小為a'=-μmg/m=-μg=-8m/s^2
5. 根據運動學公式可得,物體在撤去恒力后的位移為x2=v0t-1/2a't^2
6. 物體在整個過程中的動能變化量為ΔE=F(x1+x2)
解:
根據題意,物體在恒力作用下的位移為x1=16m,撤去恒力后的位移為x2=v0t-1/2a't^2
帶入數據可得x2=4m
所以ΔE=F(x1+x2)=8×(16+4)J=160J
因此,物體的動能變化量為ΔE=160J。這個變化量是由于物體受到恒力作用而產生的加速運動和撤去恒力后的減速運動共同導致的。