功和能 动能
[知识要点]
1.做功和能量的关系:
做功的过程就是能量改变的过程。外力对物体做正功,物体的能量增加;处力对物体做负功或物体对外做功,物体能量减少。
例如:一个地面上的物体被举高后具有20J的重力势能,我们可以说外力做了20J的功才把物体举了那么高。一个本来静止的物体运动时具有50J的动能,那就是说外力使物体产生了加速度,使物体提高了速度,做了50J的功,才使它具有50J的动能。所以功的数量表示了物体有多少能量发生了转化。即功是能量转化的量度
2.动能:物体由于运动而具有的能量叫动能。
3.动能公式:
动能等于物体的质量跟它速度平方的乘积的二分之一。
①动能是标量,只有大小没有方向
②动能相等的两个物体,它的的速度不一定相等,它们的动量也不一定相等。
③动能单位是J。它的推导过程是 1kg·m2/s2=1N·m=1J
[问题讨论]
动能公式的推导:一个物体动能增加的过程就是对物体做功的过程,所以我们可以看成是一个作用力使物体从静止开始运动。
F=ma W=Ek=Fs=mas
根据初速度为零时v2=2as 可以推出as=v2/2,代入上式可得
[例题分析]
1.两个物体的质量相等,则下列说法正确的是
A.运动速度相同,动量一定相等 B.动量相同,动能一定相同
C.动能相同,动量一定相等 D.速度相同,动能一定相同
[分析]动能是标量,动量是矢量。动能只有大小,不管速度的方向如何,它都是正值。而动量既有大小也有方向,它的方向与速度方向相同。所以当质量相等时,速度再相同则动量、动能都相等;当速度不相等时,动量一定不相等,而动能可能相等,因为当两速度大小相等方向相反时动量不相等,而动能相等。所以上述答案中A、B、D三个答案都正确