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动能定理总结

2021-11-17 来源:二三四教育网


1.什么是动量定理和动能定理

动量定理

(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。

表达式:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p

动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。

(2)F△t=△mv是矢量式。在应用动量定理时,应该遵循矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假设用Fx(或Fy)表示合外力在x(或y)轴上的分量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速度和末速度在x(或y)轴上的分量,则

Fx△t=mvx-mvx0

Fy△t=mvy-mvy0

上述两式表明,合外力的冲量在某一坐标轴上的分量等于物体动量的增量在同一坐标轴上的分量。在写动量定理的分量方程式时,对于已知量,凡是与坐标轴正方向同向者取正值,凡是与坐标轴正方向反向者取负值;对于未知量,一般先假设为正方向,若计算结果为正值。说明 实际方向与坐标轴正方向一致,若计算结果为负值,说明实际方向与坐标轴正方向相反。

动能定理

表述功和动能关系的定律。对单个物体,动能定理可表述为:外力对物体所做的总功等于物体动能

的增量,即

公式中的“总功”是指所有外力对物体做功的代数和,这些外力可以同时作用,也可以不同时作用。“增量”是指物体末状态的动能与初状态动能的差值,若EK2动能定理可从动能和功的概念出发,以物体受恒力作用为例,从牛顿第二定律推出。但是,它也适用于变力做功的情况,如图中质量为m的物体从倾角为a、长为s1的不光滑斜面顶端无初速滑下,在水平面上滑行s2后又停止运动。欲求摩擦力做功,则可利用动能定理。

2.【分子的平均转动动能是什么(公式)】

如果你要统计的气体的分子转动动能,那你必须知道一个概念,即自由度.想单元子分子自由度为三,如果把它看成小球,那么它转动对称,于是它没有转动自由度.只有平动自由度,也就是在三维空间中要确定它要几个实数.对于双原子分子,比如氧分子,那么对于它们的分子键的那根轴,它们旋转对称,于是要确定它在空间中的转角位置只需要两个角.于是它的转动自由度为2多原子则要三个角.它们的转动自由度为3好了根据能量均分原理.转动动能=N*i/2*R*Ti为转动自由度,N为物质的量,R为热力学常量,T为热力学温度如果要平均到每一分子,上式除以N*NANA为阿福加德罗常量即平均转动动能=i/2*K*TK叫波尔兹曼常量=R/NA。

3.相对论动能公式如何推导狭义相对论中说物体动能为:mc^2/sqr(1

很久没有看物理,刚才看了一下,似乎楼主的动能公式有问题.在狭义相对论中,物体的能量为:E=mc^2,而m=m0/√(1-u^2/c^2),这里u是运动速度,m0为静质量.即E=m0*c^2/√(1-u^2/c^2),这不是指动能,而是指物理的全部能量(包括动能在内).假设物体的势能为0,则动能为E_k=E-E0=(m-m0)*c^2=m0*c^2*(1/√(1-u^2/c^2)-1).(E0=m0*c^2,为静止时的能量)需要注意,动能不再是E_k=m*v^2/2,即便这里的m取m=m0/√(1-u^2/c^2)也不行.可以参见。

4.高中物理动能定理的详细知识总结(带例题),

一、动能——指物体因运动而具有的能量。

数值公式:Ek=(1/2)mu^2

国际单位是焦耳(J),简称焦。

动能和势能都是标量,即只有大小而不存在方向。

纯动能计算题比较简单,例:质量为50KG的汽车以每小时100KM的速度向前行驶,问其具有多大的动能?

解:Ek=(1/2)mu^2

Ek=(1/2)*50*100^2=250000(J)

势能:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能

公式:Ep=mgh

单位也是焦耳(J)

动能和势能综合试题:

例:在理想状态下(忽略摩擦力),质量为m的静止小球从高度为h的斜坡滚下,到达地面时的动能为多少,速度为多少?

解:根据机械能守恒知:

到达地面时的高度为0,所以势能为0,即势能全部转化为了动能。

即Ek=Ep=mgh

又Ek=(1/2)mu^2=mgh,从而推出u=根号2gh

5.高中物理动能定理知识

动能定理教案

目标:1。知道动能定义及其原因;理解动能定理含义

2.初步学会应用动能定理解决简单问题;了解学习动能定理的必要性

3.在师生共同解决问题的过程中渗透科学思想和科学方法

重点:动能定理的应用

难点:理解动能定义的原因;动能定理的推导

教法:教师引导下的学生自主探究

教学过程:

一.引入

由能源问题引出动能概念,动能大小由什么因素决定? 在城市道路上行驶的轿车与在高速道路上行驶的轿车,哪个动能大?100米比赛时运动员的动能与飞行的子弹的动能,哪个大?质量为5kg的铅球离手时的速度为了10m/s,铅球离手时的动能是多少?

二.探究:

质量为m的物体静止在光滑水平桌面上,在水平拉力作用下发生一段位移,获得一定的速度。试完成下列表格:

2

思考一:若情景一中,物体在外力F作用下再移动位移S,则物体速度的变化量、速度平方的变化量与前一段过程相同吗?

——速度的变化量不同,但速度平方的变化量相同。

由上述研究可知:水平拉力做的功,与 物体速度平方的变化量 成正比。这与上节课实验探究得到的结论是一致的。

即 W=m

2(v2v1)=22m2v2-2m2v1 2

思考二:我们为什么要研究功这个物理量?其意义是什么?我们该如何定义动能比较合适? 动能定义:物体质量与速度平方乘积的一半叫作物体的动能。

思考三:若情景一中,水平面不光滑(摩擦力大小为f),则水平拉力做的功还等于物体动能的变化吗?为什么?

——不等,因为还有摩擦力做负功。

水平拉力做的功与摩擦力做的功之和与物体的动能变化相等吗?

动能定理:合外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

三:应用

例一: 如图,质量m=5kg的木块静止在固定斜面的底端,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动,至斜面中点时撤去拉力F,木块恰好能运动至斜面顶端。已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=23

5。则拉力F

若斜面长L=1.76m,则撤去拉力时木块速度多大?

思考:本题用牛顿运动定律和运动学公式

能解吗?若能,哪种方法更简单? 例二:如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂,将

小球从图中位置(细线偏离竖直方向的夹角为θ)静止释放。

(1)若空气阻力不计,则小球运动到最低点的速度多大?

(2)若小球运动到虚线右侧的最大偏角为α(α则运动中小球克服空气阻力做的功是多少?

思考:本题用牛顿运动定律和运动学公式能解吗? 四:小结

通过本节课的的学习,你对人类探索自然规律的过程有怎样的体验和认识?

五:作业

1.静止在水平地面、质量为m的物体,在水平恒力F作用下运动距离S1后,撤去F,物体

又滑行距离S2后停止。试分别应用牛顿运动定律及运动学公式和应用动能定理两种方法求

物体与地面间的动摩擦因数。并将两种求法作一比较。

2.质量为2t的汽车以恒定功率40kw从静止开始运动,经12s达到最大速度20m/s。试求汽车从起动到达到最大速度的距离S。本题应用牛顿定律及运动学公式能解吗?

3.装有防抱死系统的汽车在紧急制动时其制动力的大小是一定的。试用所学知识分析说明载重货车超速、超载行驶的危害。

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