第2单元动能定理动能[想一想]当物体的速度发生变化时,物体的动能Ek一定变化吗?提示:物体的动能是标量,与物体的速度大小有关,与物体的速度方向无关,而物体的速度变化可能是由其方向变化而引起的,故不一定变化。[记一记]1.定义物体由于运动而具有的能。2.公式Ek=mv2。3.单位焦耳,1J=1N·m=1kg·m2/s2。4.矢标性动能是标量,只有正值。5.动能的变化量ΔEk=mv-mv,是过程量。[试一试]1.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中小球的动能变化量ΔEk为()A.Δv=0B.Δv=12m/sC.ΔEk=1.8JD.ΔEk=10.8J解析:选B取初速度方向为正方向,则Δv=(-6-6)m/s=-12m/s,由于速度大小没变,动能不变,故动能变化量为0,故只有选项B正确。动能定理[想一想]如图5-2-1所示,一质量为m=0.1kg的小球以v0=3m/s的速度从桌子边缘平抛,经t=0.4s落地,若g=10m/s2,不计空气阻力,则此过程中重力对小球做了多少功?小球动能增加量为多少?由此你能得出什么结论?1图5-2-1提示:由题意可知,桌子的高度h=gt2=0.8m,重力对小球做功W=mgh=0.8J,小球落地时的速度v==5m/s,小球落地时的动能Ek=mv2=1.25J,小球在平抛过程中动能的增加量ΔEk=mv2-mv=0.8J,由此可见,小球平抛过程中,合力对小球所做的功等于小球动能的变量。[记一记]1.内容力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。2.表达式W=Ek2-Ek1。3.物理意义合力的功是物体动能变化的量度。4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。[试一试]2.如图5-2-2所示,质量为m的物块,在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B点的过程中,力F对物块做的功W为()图5-2-2A.W>mv-mvB.W=mv-mvC.W=mv-mvD.由于F的方向未知,W无法求出解析:选B物块由A点到B点的过程中,只有力F做功,由动能定理可知,W=mv-mv,故B正确。对动能定理的理解21.动能定理公式中等号的意义(1)数量关系:即力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。(2)单位相同,国际单位都是焦耳。(3)因果关系:力的功是引起物体动能变化的原因。2.总功的计算(1...