Question

题求解最后的一问为什么不可以直接用动能定理把物

Answer 1

动能定理1．动能定理反映了力对物体作用的空间累积效应，即揭示了物体受到力的作用做的总功与物体的运动状态变化之间的关系．一个物体动能的变化是所有外力对它做功的结果，体现了功是能量转化的量度．2．动能定理公式W＝Ek2－Ek1中，W表示力对物体所做的总功，即物体所受合外力对物体做功的代数和．求总功时，既可用F合· s进行计算，也可先求各个外力所做的功，再由W1＋W2＋…求出外力做功的代数和．其中F合· s适用于物体在s的位移内所受的合力不变情形；W1＋W2＋…不但适用于上述情况，还适用于物体在不同运动阶段受力不同的情况，适用面更广．3．公式中ΔEk＝Ek2－Ek1为物体在力做功过程中“动能的变化”，也可以理解为“动能的增量”，它是物体末状态的动能与初状态的动能之差．4．该公式为一个标量方程．即提供了一种用状态量的变化（即动能的变化）来反映过程量（即功）的方法．列方程时要严格遵守这种物理意义．5．动能定理的适用条件：不论物体受到的是恒力还是变力，也不论物体做直线运动，还是曲线运动，动能定理都成立．问题全解1．应用动能定理处理力学问题的一般思路是怎样的？应用动能定理处理力学问题的一般程序（思路）：①选取研究对象，明确它的初、末状态和运动过程．②对研究对象进行受力分析，明确各个力做功的情况，即受哪些力？每个力是否做功？做正功还是做负功？然后求各个力做功的代数和．③明确物体在过程的起始状态的动能Ek1和终了状态的动能Ek2． ④依据动能定理，列出所有力做功的代数和等于动能增量的方程．⑤根据题目需要，解方程、统一单位，代入数值（题目提供的已知条件），解出答案．2．应用动能定理有哪些优越性？①由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其所受力做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究，就是说应用动能定理不受这些问题的限制．②用牛顿运动定律解题涉及到的有关物理量比较多，如F、a、m、v、s、t等，对运动过程的细节变化也要充分掌握，而动能定理解题时涉及到的物理量只有F、s、m、v，它对运动的具体过程不要求深刻了解，只需考虑始末两状态的动能和外力做的功．因此它可以把不同运动过程合并成一个全过程来处理． ③一般来说，用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题，用动能定理也可以求解，并且往往用动能定理求解简捷；可是，用动能定理能够求解的问题，应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解．可以说，熟练得应用动能定理求解问题，是一种高层次的思维和方法，应该增强用动能定理解题的主动意识．3．怎样应用动能定理处理变力做功的问题？变力的功不宜用W＝F·s求解，可用动能定理W＝ΔEk求．应用动能定理解题优越之处在于只需考虑初末状态，不需考虑中间过程受力状况如何，加速度如何，初末状态动能的差值，就是合外力所做的功．例如：质量为m的跳水运动员，从高为H的跳台上以速率v1起跳，落水时速率为v2，那么起跳时运动员所做的功是多少？起跳到落入水的过程中空气阻力做的功是多少？注意，运动员起跳时所做的功，其过程应从准备起跳至速率达到v1刚离开跳台瞬间，与下落H、速率达到v2等因素无关，但从0→v1这一短暂过程，人的作用力、位移都是未知数，从v1→v2过程中，人受重力和空气阻力，其中空气阻力是变化的．故不能用F·s求解，而初末状态的速度却是已知量，可据动能定理，求出起跳时运动员做的功为：W＝ mv12－0＝ mv12空气阻力做的功：W′＝mgH － mv22＋ mv12