南陽教育資源網(wǎng)中學動能定律公式_化學動能定律解題方法_動能定律適用范圍_中學數(shù)學知識點總結(jié)人教中學數(shù)學選修二7.7動能和動能定律定律定義編輯概念動能具有瞬時性,是指力在一個過程中對物體所做的功等于在這個過程中動能的變化。動能是狀態(tài)量,無負值。合外力(物體所受的外力的總和,按照方向以及受力大小通過正交法能估算出物體最終的合力方向及大小)對物體所做的功等于物體動能的變化。即末動能減初動能。動能定律通常只涉及物體運動的始末狀態(tài),通過運動過程中做功時能的轉(zhuǎn)化求出始末狀態(tài)的改變量。并且總的能是依循能量守恒定理的,能的轉(zhuǎn)化包括動能、勢能、熱能、光能(中學不涉及)等能的變化。表達式其中,Ek2表示物體的末動能,Ek1表示物體的初動能。ΔW是動能的變化,又稱動能的增量,也表示合外力對物體做的總功。1.動能定律研究的對象是單一的物體,或則是可以堪比單一物體的物體系。2.動能定律的估算式是方程,通常以地面為參考系。3.動能定律適用于物體的直線運動,也適應于曲線運動;適用于恒力做功,也適用于變力做功;力可以是分段作用,也可以是同時作用,只要可以求出各個力的正負代數(shù)和即可,這就是動能定律的優(yōu)越性。內(nèi)容編輯質(zhì)點系所有外力做功之和加上所有內(nèi)力做功之和等于質(zhì)點系總動能的改變量。
和質(zhì)點動能定律一樣,質(zhì)點系動能定律只適用于慣性系,由于外力對質(zhì)點系做功與參照系選擇有關,而內(nèi)力做功卻與選擇的參照系無關,由于力總是成對出現(xiàn)的,一對斥力和反斥力(內(nèi)力)所做功代數(shù)和取決于相對位移,而相對位移與選擇的參照系無關。[1]動能定律的內(nèi)容:所有外力對物體總功,(也稱作合外力的功)等于物體的動能的變化。牛頓第二定理只適用于宏觀低速的情況,由于在相對論中F=ma是不創(chuàng)立的,質(zhì)量隨速率改變。而動量定律可適用于世界上任何情況。物體因為運動而具有的能量.用Ek表示。表達式:,動能是標量也是狀態(tài)量。單位:焦耳(J)1kg·m2/s2=1J。動能定律內(nèi)容:合外力做的功等于物體動能的變化。表達式:。適用范圍:恒力做功、變力做功、分段做功、全程做功等均可適用。推論過程編輯剖析(1)確定研究對象,研究對象可以是一個質(zhì)點(單體)也可以是一個系統(tǒng)。[2](2)剖析研究對象的受力情況和運動情況,是否是求解"力、位移與速率關系"的問題。(3)若是,按照動能定律ΔW=ΔEk列式求解。處理多過程問題應用動能定律處理多過程運動問題關鍵在于分清整個過程有幾個力做功,及初末狀態(tài)的動能,采用動能定律處理問題無需考慮其具體的運動過程,只需注意初末狀態(tài)即可,求往復運動的總路程及次數(shù)問題,若用牛頓定理和運動學公式求解,必須用數(shù)列求和的方式,但對于其中的個別問題求解,如用動能定律求解,可省去不少復雜的物理推演,使解題過程簡化。
推論對于勻加速直線運動有:由牛頓第二運動定理得,①勻加速直線運動規(guī)律有,②①×②得動能定理的應用,外力做功,記,。即。對于非勻加速直線運動,進行無限細分成n段,于是每段都可看成是勻加速直線運動(微元法思想)對于每段運動有:W1=Ek1-Ek0動能定理的應用,W2=Ek2-Ek1,……Wn=Ekn-Ek(n-1)將上式全部相乘得。推論完畢。與動量定律區(qū)別編輯動量定律Ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應,是力在時間上的積分。動能定律FL=1/2mv2-1/2mv02反映了力對空間的累積效應,是力在空間上的積分。津市教育資源網(wǎng)