2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案5 机械能守恒定律
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案5 机械能守恒定律第3页

体的动能不变.

  (3)动能定理的实质:功能关系的一种具体体现,物体动能的改变可由合外力做功来度量.

  [延伸思考]

动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下推导出来的,对于物体受变力作用、做曲线运动的情况,动能定理是否成立?

答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时,可将运动过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的都是恒力,运动的轨迹为直线,同样可推导出动能定理的表达式.

  三、应用动能定理解题的优点及步骤

  1.应用动能定理解题的优点

(1)动能定理对应的是一个过程,只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程合力做的功,无需关心中间运动过程的细节,而且功和能都是标量,无方向性,计算方便.

  (2)当题目中不涉及a和t,而涉及F、x、m、v等物理量时,优先考虑使用动能定理.

(3)动能定理既适用于恒力作用过程也适用于变力作用过程,既适用于直线运动也适用于曲线运动,既适用于单个物体也适用于多个物体,特别是变力及多过程问题,动能定理更具有优越性.

  2.应用动能定理解题的一般步骤

  (1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程.

  (2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和.

  (3)明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2.

  (4)列出动能定理的方程W=Ek2-Ek1,结合其他必要的解题方程,求解并验算.

  

  一、对动能定理的理解

  例1 关于动能、动能定理,下列说法正确的是(  )

  A.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化

  B.动能不变的物体,一定处于平衡状态

  C.合力做正功,物体动能可能减小

  D.运动物体所受的合力为零,则物体的动能肯定不变

解析 一定质量的物体,动能变化时,物体的速度大小一定变化,所以速度一定变化;速度变化时,物体的速度大小不一定变化,所以动能不一定变化,A项正确;动能不变的物体,速度方向可能改变,不一定处于平衡状态,B项错误;合力做正功时,动能肯定增加,合力做功为零时,动能肯定不变,C项错误,D项正确.