動能定理丨第二篇怎麼判斷及使用

2020-12-04 學習方程式

」如果你僅僅想要幸福,這一點也不難;難的是我們總期望比別人幸福。「——孟德斯鳩

你好,我是方程君,昨天我們聊了有關動能定理的基礎知識。

知道動能定理跟初動能、末動能、總功這三者有關。

然而在題目當中,往往只是告訴我們其中一個或兩個量,

所以,什麼情況下才能夠使用動能定理?

可以使用的話,動能定理要怎麼用?用在哪裡?怎麼判斷?

這個才是關鍵問題。

所以,今天,我們來說說,動能定理的判斷以及使用。

01 動能定理的判斷

課本當中提及到,動能定理適用於所有運動情況。

但在用動能定理之前,咱們可以先進行一個簡略的判斷,

這樣做的目的是能夠幫你快速判斷該運動過程是否適合應用動能定理。

下面,我把這個判斷的方法簡稱為「三缺一」判斷:

初動能是否已知;末動能是否已知;總功是否已知。

解釋如下:

①「是否已知」指的是按照題目中所給條件,用對應公式能不能直接求出對應的量。

比如說初動能,如果從題意中,已經能夠明確知道物體的質量,和初速度,

那麼,根據動能的公式,就可以求出物體的初動能,則說明動能是已知的。

②如何知道總功是否已知?

你可以對物體不同階段進行受力分析,進而判斷各個力做功是否可以計算。如果可以,則說明總功已知。

③什麼是「三缺一」。

如果上面的三個量中,有某一個量未知,其他兩個量都是已知的,那麼,就放心用動能定理吧。

「初動能、末動能、總功」這三個點,不僅僅能夠用來判斷是否適合用動能定理,而且還可以作為解題的基本步驟。

02解題

例一:如圖所示,在水平桌面上的A點有一個質量為m的物體以初速度Vo被拋出,不計空氣阻力,當它到達B點時,請問其動能為多少?

①可以先試試用「三缺一」的方法,來判斷物體從A到B,是否能用動能定理。

②解題的步驟

初動能:物體質量為m,A點的速度為Vo,則其在A點的動能:E=1/2mVo末動能:物體質量為m,B點的速度未知,則其在B點的動能未知總功:從A到B的過程中,物體只受重力作用,且重力做功為:W=mgh,則總功已知。

三缺一判斷:初動能,末動能,總功,三個量剛好只有一個未知,就可以用動能定理。】

則依據動能定理(總功=末動能—初動能)可以列出:

由此可以求出物體在B點的動能。

總結

①在計算動能的過程中,記得先找物體在對應位置的瞬時速度

動能沒有負值,在計算過程中,如果速度是負的,負號也需代入計算。

習題:(1)某個質量為 2kg 的物體,當其速度為 - 5m/s 的時候,其動能為多少?

(2)某同學在打籃球時,在前面將球拋向籃球框,球撞擊籃框時的速度為1m/s,

已知這位同學身高為2m,籃球框的高度為3m,籃球的質量為1kg,求籃球被拋出時的動能。(g=10m/s)

答案

(1)物體的動能為: 25J

(2)籃球被拋出時候的動能約為:10.5J。

注意在計算的時候,重力是做負功。

因此,在計算總功的時候,記得區分清楚哪些力做負功。

溫馨提醒:如果是單個物體,且在豎直面內運動,按照考試出題的習慣,有百分之八十以上要用到動能定理。

感謝你的閱讀與分享,你的支持是我創作的動力,我是學習方程式。

下期我們再來講講如何用動能定理刷分。

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