- 高一物理动能定理
高一物理动能定理包括以下内容:
动能定理的内容。如果一个系统不受外力,或者所受的外力之和为零,那么这个系统的动能将保持不变。如果一个系统受外力,且力矩为零,动能的变化量也保持不变。
动能定理的表达式。ΔEk=W1+W2+W3+...其中ΔEk代表物体动能的变化,W1、W2、W3...分别代表所有外力做功的代数和。
动能定理的理解。动能定理揭示了力对空间中物体影响效果,可以表述为所有力做的总功,决定了物体动能的大小。
以上就是高一物理动能定理的主要内容。请注意,这是一个概括性的介绍,具体到每一个公式和定理的理解,还需要结合更具体的课程内容。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30度角斜向上的拉力作用,物体移动了2m的距离。求物体在这个过程中所受的合外力做的功。
解析:
已知:
力的大小:F = 20N
力的方向与水平面的夹角:theta = 30度
物体移动的距离:s = 2m
根据动能定理,合外力做的功等于动能的变化量。在这个问题中,我们需要求出物体动能的变化量。
首先,我们需要求出物体受到的拉力在垂直方向上的分力做的功和在水平方向上的分力做的功。
在垂直方向上,拉力分力的大小为:Fy = F cos(theta) = 16N
在水平方向上,拉力分力的大小为:Fx = F sin(theta) = 8N
物体在这个过程中受到的合外力为:F' = F - Fy = 4N
根据动能定理,合外力做的功等于动能的变化量,即:
W' = (1/2)mv² - (1/2)mv₀²
其中,m为物体质量,v₀为初速度(在本问题中为零),v为末速度。由于我们不知道物体的初速度,所以无法求出动能的变化量。但是,我们可以根据牛顿第二定律和运动学公式求出物体的末速度。
根据牛顿第二定律,物体的加速度为:a = F'/m = 0.8m/s²
根据运动学公式,物体在水平方向上移动了2m的距离所需的时间为:t = sqrt(2s/a) = sqrt(4/0.8) = 2s
物体在2s末的速度为:v = at = 0.8 2 = 1.6m/s
所以,物体在这个过程中所受的合外力做的功为零。
总结:本题中,物体受到的合外力为4N,物体在水平面上移动了2m的距离。由于物体在垂直方向上没有位移,所以拉力在垂直方向上的分力做的功为零。由于物体在水平方向上做匀加速直线运动,所以拉力在水平方向上的分力做的功等于物体末速度与初速度的差值乘以物体在水平方向上移动的距离。由于物体初速度为零,所以末速度即为物体的末速度。因此,物体在这个过程中所受的合外力做的功也为零。
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