高中物理-动能定理

高中物理-动能定理目录动能定理基本概念直线运动中的动能定理曲线运动中的动能定理动能定理在碰撞问题中应用动能定理在连接体问题中应用动能定理在电磁感应中应用01动能定理基本概念Chapter物体由于运动而具有的能量称为动能。动能定义$E_k=frac{1}{2}mv^2$，其中$m$为物体质量，$v$为物体速度。动能表达式动能定义及表达式合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。$W=DeltaE_k$，其中$W$为合外力所做的功，$DeltaE_k$为物体动能的变化量。动能定理内容数学表达式动能定理描述适用条件动能定理适用于恒力做功、变力做功、直线运动、曲线运动等多种情况。适用范围动能定理不仅适用于宏观物体的运动，也适用于微观粒子的运动，具有普适性。适用条件与范围02直线运动中的动能定理Chapter

匀变速直线运动动能定理表达式$W=frac{1}{2}mv^2-frac{1}{2}mv_0^2$，其中$W$是合外力做的功，$m$是物体的质量，$v$是物体的末速度，$v_0$是物体的初速度。动能定理的物理意义合外力对物体做的功等于物体动能的增量。应用举例求解匀变速直线运动中的位移、速度、加速度等问题。对于变力作用下的直线运动，由于力的大小或方向发生变化，不能直接应用牛顿第二定律求解，但可以应用动能定理求解。动能定理的适用性$W=DeltaE_k$，其中$W$是变力做的功，$DeltaE_k$是物体动能的增量。动能定理表达式求解变力作用下的位移、速度等问题。应用举例变力作用下直线运动动能定理在竖直上抛运动中的应用在竖直上抛运动中，物体受到重力和空气阻力的作用，可以应用动能定理求解物体的最大高度、上升时间等问题。动能定理表达式$-mgh=0-frac{1}{2}mv_0^2$，其中$m$是物体的质量，$g$是重力加速度，$h$是物体上升的最大高度，$v_0$是物体抛出时的初速度。应用举例求解竖直上抛运动中的最大高度、上升时间等问题。竖直上抛运动03曲线运动中的动能定理Chapter平抛运动定义物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。动能定理在平抛运动中的应用在平抛运动中，重力做功等于物体动能的变化。因此，可以通过测量物体在平抛运动中的速度变化，来计算重力做功的大小。平抛运动质点在以某点为圆心半径为$r$的圆周上运动，即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。圆周运动定义在圆周运动中，向心力对物体做功，使物体的动能发生变化。根据动能定理，可以计算向心力做功的大小，并进一步研究圆周运动的性质。动能定理在圆周运动中的应用圆周运动物体沿曲线轨迹进行的运动叫做曲线运动。一般曲线运动定义对于一般的曲线运动，物体所受的合外力做功等于物体动能的变化。因此，可以通过分析物体的受力情况和运动轨迹，运用动能定理求解相关问题。动能定理在一般曲线运动中的应用一般曲线运动04动能定理在碰撞问题中应用Chapter碰撞后速度交换在完全弹性碰撞中，两个物体碰撞后速度会交换，即原来运动的物体停止运动，原来静止的物体以原来运动物体的速度运动。碰撞前后动能守恒在完全弹性碰撞中，两个物体碰撞前后的总动能保持不变。碰撞力为内力在完全弹性碰撞中，碰撞力为内力，系统不受外力作用，因此动量守恒。完全弹性碰撞动能损失最大在完全非弹性碰撞中，动能损失最大，因为碰撞后两物体以共同的速度运动，相对于碰撞前的速度，动能减少。动量守恒在完全非弹性碰撞中，系统不受外力作用，因此动量守恒。碰撞后粘在一起在完全非弹性碰撞中，两个物体碰撞后会粘在一起，以共同的速度运动。完全非弹性碰撞03动量守恒在非完全弹性碰撞中，系统不受外力作用，因此动量守恒。同时，由于碰撞中存在能量损失，因此动能不守恒。01碰撞后分离在非完全弹性碰撞中，两个物体碰撞后会分离，各自以不同的速度运动。02动能部分损失在非完全弹性碰撞中，动能会部分损失，损失的大小取决于碰撞的弹性程度。非完全弹性碰撞05动能定理在连接体问题中应用Chapter两个或两个以上物体通过刚性杆或刚性绳连接，忽略连接体的形变。刚性连接体弹性连接体光滑连接体两个或两个以上物体通过弹簧或橡皮筋等弹性元件连接，需要考虑连接体的形变。两个或两个以上物体通过光滑铰链或光滑滑轮等连接，忽略摩擦和连接体的形变。030201连接体模型建立与分类将连接体看作一个整体，分析整体受力情况和运动情况，运用动能定理求解。整体法将连接体中各个物体隔离开来，分别分析每个物体的受力情况和运动情况，再运用动能定理求解。隔离法分析连接体中各个物体的能量转化情况，运用动能定理和能量守恒定律求解。能量转化法连接体问题求解方法例题101两个质量分别为m1和m2的物体通过一根轻绳连接，在光滑水平面上以共同的速度v0向右运动。当绳子突然断开后，两物体分别以不同的加速度做匀变速直线运动。求两物体再次相遇时的速度。例题202一个质量为m的物体静止在光滑水平面上，另一个质量为M的物体以速度v0向该物体运动并与它发生完全非弹性碰撞。求碰撞后两物体的共同速度。例题303一个质量为m的物体从高度为h的光滑斜面上由静止开始下滑，到达斜面底端时与一个静止在水平面上的质量为M的物体发生完全非弹性碰撞。求碰撞后两物体的共同速度。典型例题分析06动能定理在电磁感应中应用Chapter电磁感应现象及规律法拉第电磁感应定律描述磁场变化时，导体回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通量变化率成正比。楞次定律阐述感应电流的方向总是试图阻止产生它的磁通量的变化。动生电动势由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势。其大小与导体在磁场中的有效长度和导体与磁场相对运动的速度的乘积成正比。感生电动势由于磁场本身发生变化而产生的感应电动势。其大小与回路中磁通量的变化率成正比。动生电动势和感生电动势在电磁感应过程中，机械能、电能和磁能之间可以相互转化。例如，在发电机中，机械能转