运用动能定理解题的两种错误分析

动能定理是物理学中的一条重要定理,它不仅在力学中有广泛应用,还可以渗透到电学、热学、光学之中。但有相当一部分同学由于对动能定理的理解不深,造成使用不当或出现错解现象。动能定理中的合外力做功所涉及的位移和动能变化量中所涉及的速度都应相对同一惯性参照系,通常取地面为参照系。同学往往忽视这一点而导致错解。     

参照系平动变换中的动能定理和机械能守恒定律

动能定理和机械能守恒定律都是力学中的重要规律 .按照经典力学的相对性原理 ,它们在不同的惯性参照系中 ,应有相同的形式 .本文将以地球及对地匀速运动的升降机为参照系来作一些具体探讨 .1　升降机参照系出现了麻烦图 1如图 1,设在地球参照系中 ,质量为 m的物体从高处自由落下 ,经过时间 t,下落位移 h,速度为 v,则重力做功 W=mgh,动能增量Δ EK=12 mv2 - 0 .对物体的动能定理是 :W=ΔEK,或mgh=12 mv2 . (1)mgh也可以理解为重力势能的减少 (ΔEP=-mgh) ,故上式又可以看作是机械能守恒定律的表达式 .现再取一个相对地面以 u匀速上升的升…     

动能定理在解题中的应用

动能定理的内容是:外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量,即: 应用动能定理解题时必须注意:动能定理适用于惯性参照系,故公式中的s和v都必须是相对于同一惯性参照系。动能定理的研究对象是单个物体,作用在物体上的外力包括所有的力,因此必须对物体进行受力分析。     

动能定理在解题中的应用

动能定理的内容是:外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量,即:∑W=∑F·s=1/2mv22-1/2mv12应用动能定理解题时必须注意:动能定理适用于惯性参照系,故公式中的s和v都必须是相对于同一惯性参照系.动能定理的研究对象是单个物体,作用在物体上的外力包括所有的力,因此必须对物体进行受力分析.     

对物体做功位移的思考

物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说该力对物体做了功,关系式为W=Flcosα。式中位移l究竟指的是什么?是很多学生甚至老师都觉得很模糊的问题,如果对象是单个质点的简单情景,结论很清晰:表示为作用点位移或物体位移,但是在复杂问题中指的究竟是什么,以及它们间的关系如何,现在试作探讨。问题一力做功位移,是相对于谁的位移?动能定理由牛顿运动定律导出,牛顿第二定律只在惯性参考系中成立,导致的动能定理也只适用于惯性参考系。位     

试用直线匀加速参照系中的功能关系处理升降机中的力学问题

牛顿运动定律只适用于惯性参照系。但是,当我们引入在非惯性参照系中的惯性力这个概念后,对非惯性参照系仍然能够在方法上使用牛顿运动定律。质点及质点组的动量定理、动能定理以及功能原理是在牛顿定律的基础上派生出来的定理或推论。所以,这些定     

动能定理与参考系

高中物理教材对动能定理成立的条件没有作出明确的说明,这为我们讨论问题预留了空间。那么动能定理在参考系内成在的条件是什么呢?下面笔者进行相应求证。仅供参考。1在任何惯性参考系内,动能定理都成立凡牛顿定律成立的参考系,我们称之为惯性参考系。因此,惯性参考系是“静止”的或作“匀速直线运动”的参考系。为了简便,我们仅在一维空间进行求证。设O′为固定参考系,O参考系以v的速度沿x轴作匀速直线运动。一质量为m的物体,相对O参考系运动的初速度为v1,在恒力F的作用下,在运动方向上发生一段位移s,速度增加到v2,如图1所示。1.1动能定…     

物理教学中怎样培养学生的解题能力

打好解题的基础在物理教学中,很多学生能作书上的练习题,但如遇内容稍有变动,他们就措手无策了。这是因为学生学了概念、规律,而并不理解,因而谈不上应用。例如,学生对动能定理 W=△E_k,不但能写出,也能背诵,书上的练习也能作。但他们作题时,认为讲了动能定理后,布置的练习,一定用动能定理去作,很少去动脑筋想一想,动能定理有什么特点?它用在什么地方?其实动能定理是联系了力、位移、速度这几个物理量,即联系运动学和动力学的物理量。而牛顿运动定律也把运动学和动力学的量联系在一起,     

巧用系统的动能定理解题

动能定理是中学物理中最重要的定理之一,有着广泛的应用。如何应用动能定理巧解难题,笔者从求物体速度、求位移和速度、求物体受力、求复杂相互作用系统力做功等角度通过例题进行阐述。     

关于动能定理的一个疑难问题

学生在学习动能定理这一节时,曾提出这样的问题：在光滑水平地面上,质量为m的物体,在恒定外力F的作用下,沿直线从A运动到B,位移为s,速度从口1增加到v2,根据动能定理,在该过程中,外力F做功为     

浅析一道大学自主招生力学试题的原参考解答

一道大学自主招生试题原参考解答在计算功时并未明确指出所针对的参照系,但从功的计算结果来分析可知参照系有两种可能的情况:其一、f_1、f_2做的功均以传送带为参照系;其二、f_1做的功以传送带为参照系,f_2做的功以地面为参照系。然而,事实上在中学物理计算功时,当题目没有明确指定是针对何种参照系时一般就是默认以地面为参照系;而在运用动能定理、功能原理解题时必须是针对同一选定的惯性参照系来计算外力对各质点的功。     

动能定理的综合应用

在某些物理问题中,应用动能定理解题比使用牛顿第二定律和运动学公式综合解题更简捷、更迅速.应用动能定理解题是解决物理问题的重要手段之一.一、动能定理1.内容合力所做的功等于物体动能的改变量,或物体所受各力对物体做功的代数和等于物体动能的改变量.数学表达式为:W总=ΔEk=E末-E初或W1+W2+W3+…=ΔEk=E末-E初.2.应用动能定理时必须注意的问题(1)动能定理的研究对象是单个物体或可视为整体的物体系.合力指作用在物体上的所有力的总和,因此必须对物体进行受力分析.(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系,一般以地面为…     

动能定理在高考中的应用

动能定理为高考的必考点.利用动能定理可求变力做的功,求物体的位移、速度、动摩擦因数等一些物理量,应用十分广泛.动能定理的内容是:"合力所做的功等于物体动能的变化",其数学表达式为Fs=1/2mv22-1/2mv21.动能定理应用广泛,求解方便,是高考的热点和重点,下面通过几道高考试题分类例析,供参考.一、求变力做的功     

函数■(t)=■(s)吗

一、问题的引出案例质量为 m 的汽车以恒定功率 P,由速度 v_1开始,沿平直的公路上行驶了时间 t,通过的位移为 s,速度变为 v_2,求车所受的阻力大小.(设阻力恒定)甲同学根据动能定理,得     

机械功的计算与参照系的选择

<正>在高中物理人教版必修2中,功的大小等于力在作用点位移方向的分量和位移大小的乘积,公式为W=F·Scosα。计算机械功时,要注意选择适当的参照系。一、一个力做功的数值与参照系的关系功是标量,决定功的两个因素是力和位移。在经典力学中,力是物体间的相互作用,由力学的相对性原理可知,在不同的惯性系中,牛顿第二定律有着相同的形式,所以当参照系改变时,物体间的相互作用力是不随参照系的变化而变化的。另一方面,力的作用     

要正确运用质点动能定理

动能定理是从功和能的定义出发,由牛顿第二定律导出的.质点动能定理的一般表述为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的增量.质点动能定理的数学表达式为:∑F·S=12mv22-12mv12或∑W=12mv22-12mv12.对于质点,不管是恒力做功还是变力做功,均可用质点动能定理求解有关问题.但须注意区别质点和质点系的不同.■1.恒力做功条件下质点的动能定理其数学表达式的导出过程一般是这样的:如图1所示,质量为m的物体,以初速度v1沿水平面向右运动,在恒定的合外力∑F作用下,经过位移s后,速度变为v2.合外力对物体做功为W=∑F·S,物体在合外力作用下,速度由…     

用动能定理解决质点系问题的两个注意点

正动能定理既适用于可视为质点的物体,也适用于由质点构成的质点系;用动能定理解决质点系问题与解决质点问题有什么不同呢?一、F合=0,W合不一定为零例1一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以V匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车受到的阻力与车重成正比,牵引力不变,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速率为多大?解析以脱钩后前面列车和后面车厢为系统,设系统在水平方向所受的牵引力F,后面车厢受到的摩擦力为f1,前面列     

动能定理的数学证明(高一、高三)

现行中学物理教材中,动能定理是这样得到的: 设一个物体,质量为m,初速度为v1,在合外力F的作用下,发生一段位移s,速度变为v2,如图1所示.根据功的定义和牛顿第二定律得     

如何突破动能定理解题的难点

动能定理是高中物理的一个重要定理，也是高考的一个热点。它既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；力做功可以是连续的，也可以是不连续的；物体受力可以与速度共线，也可以不共线。所以，在解决力学问题时，如不涉及求加速度，应优先考虑应用动能定理。因此，教师在物理教学中，要引导学生灵活应用动能定理解题，从而突破难点问题。     

从两个易错点谈动能定理应用中的注意点

动能定理是整个高中物理教学中的核心内容,从功和能的角度揭示了物体所受合外力做的功(或物体所受各力做功的总和)与物体的动能变化量之间的关系,反映了做功是能量转化的量度.这一规律也是高考的重点、热点问题,除了要明确研究对象,分析运动过程以外,动能定理方程的建立过程中往往还涉及到位移和速度这两个关键性物理量,从学生的解题实际看,在这两个物理量的分析上学生容易出问题.本文就结合具体的例题进行分析,旨在促进学生对动能定理表达式中各物理