动能,定理,浅谈高中物理中动能定理

【】高中物理是高考的科目，学好物理无论是对学生高考还是对学生今后的社会生活大有益处的。而动能定理是物理学科，，学好动能定理对提高物理成绩非常。以知识点总结和实例浅析两，以期与广大师生探讨。
【词】高中物理；动能定理；知识点
高中阶段对机械能的内容考查是高考命题方向的，对动能定理的命题考查可谓高考的“重中之重”，在近几年高考压轴题中，涉及它的题目所占比例极高。缘何动能定理高考命题专家的宠儿呢？动能定理具有广泛的适用范围，不论物体做直线运动还是曲线运动，不管是恒力做功理由还是变力做功理由，动能定理都能大显身手。在教学实践中，动能定理内容简单，却仍有学生在使用中出现这样或那样的理由，所以有必要对动能定理如下细致总结，避开出现用的错误。

1. 知识点总结

1.1 内容及表达式。

（1）动能定理内容：合外力对物体所功等于物体动能的变化。
（2）动能定理表达式：W合＝Ek2－Ek1，W合是外力对物体总功，这些力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量，即W合＝W1＋W2＋W3＋W4＋…（代数和），或先将物体的外力合成，求出合外力F合后，再用W合＝F合Scosα计算。
Ek2为物体的末动能，Ek1为物体的初动能。

1.2 事项。

（1）动能定理使用范围限制。不论物体做形式的运动，受力如何，动能定理总是适用的。
（2）不要出现“丢功”及“错功”。严格重力、弹力、摩擦力的找出运动物体所受的力，然后准确的判断出力到底是正功还是负功做功。
（3）是末动能减去初动能，颠倒。初、末动能标量，方向。
（4）系的选取保持一致。动能定理中功和能均与系的选取有关，所以动能定理也与系的选取有关，中学物理中一般取为系。

2. 实例浅析

例1，如图1所示，质量m＝1kg的木块静止在高h＝1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2。用推力F＝20N，使木块产生位移s1＝3m时撤去，木块又滑行s2＝1m时飞出平台，求木块落地时速度的大小？

图1剖析：
取木块为探讨．其运动分三个阶段，先匀加速前进s1，后匀减速s2，再做平抛运动，用牛顿定律来解，计算麻烦，而物体在各阶段运动中受力情况明确，宜用动能定理求解。
设木块落地时的速度为v，各力做功情况为：
WF=FS1-Wf=-μmg(s1+s2)WG=mgh
由动能定理：W合＝ΔEk
得 FS1-μmg(s1+s2)+mgh=12mv2-0
代入数据得： v=82m/s
点评：
动能定理只涉及物体运动的始末动能及外力做功，故只需明确物体运动的始末，及各外力在运动中做功情况，进而求出合外力功，即可用动能定理求解。未涉及物体运动时间和加速度等，故运用动能定理解题较为简便实用。
例2，质量为500 t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25 km，速度达到最大值54 km／h．设阻力恒定且取g＝10 m／s2，问：
（1）机车的功率P是多大？
（2）机车的速度为36 km／h时机车的加速度a是多大？
剖析：
机车的功率恒定，由公式P＝Fv可知速度的增加，机车的牵引力必定逐渐减小，机车做变加速运动。牵引力是变力，但由W＝Pt可求出牵引力功，由动能定理P＝Ffvm，可求出机车的功率。求出的功率和最大速度可求阻力，再 F=Pv ，求出36 km／h时的牵引力，再牛顿定律求出机车的加速度a。
（1）以机车为探讨，机车以静止出发至达速度最大值，
W＝ΔEk，有：Pt-FfS=12mvm2 ①
当机车达到最大速度时，F＝Ff，所以P＝Fvm=Ffvm②
联立①②两式有 P=mvm32(vmt-s)=

3.75×105W

（2）由 Ff =Pvm可求出机车受到的阻力： Ff =Pvm=

2.5 ×104N

当机车速度v＝36 km/h时机车的牵引力： F=Pv=

3.75×104N

F合＝ma可得机车v＝36 km／h时的加速度： a=F-Ffm=

2.5×10-2m/s2

点评：
机车以恒定功率启动，直到最大速度，属于变力做功的理由。阻力恒定，所以机车在任一时刻运动的加速度 a=F-Ffm=Pmv-Ffm，速度增大导致加速度减小，汽车做加速度逐渐减小而速度逐渐变大的变加速运动，此类理由运用牛顿定律求解，在中学物理范围内是求解的。但运用功能定理求解变力做功，进而求解物理量是简捷优化的解题思路与策略教学论文。
综上浅析不难，动能定理在探讨运动理由时的优势所在，运用动能定理只考虑初、末，守恒条件的限制，也不受力的性质和物理的变化的影响。所以，恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的，用动能定理求解一般比用牛顿定律和运动学公式简便。