动能·典型题剖析

动能·典型题剖析

动能·典型题剖析 ‎　 ‎ 例1　 一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能　　　 [　　　 ]‎ A．与它下落的距离成正比．‎ B．与它下落距离的平方成正比．‎ C．与它运动的时间成正比．‎ D．与它运动的时间平方成正比．‎ 分析　 小球自由下落过程中，仅受恒定的重力作用，小球下落的距离越大，重力对球做的功越多，转化为球所获得的动能也越多，根据自由落体运动规律，下落的距离与其运动时间的平方成正比，故其动能也与时间平方成正比．‎ 答　 A，D．‎ 说明　 也可由计算得出结果：‎ 例2　 两辆小车A、B，其质量关系为mA＞mB，车轮与水平地面间的动摩擦因数相等，现使它们以相同的动能沿水平地面滑行，则两车滑行距离sA、sB的大小关系是　　　　　　　　 [　　　 ]‎ A．sA=sB．‎ B．sA＞sB．‎ C．sA＜sB．‎ D．条件不足，无法比较．‎ 分析　 根据动能的含义可知，两车滑至停止的过程中能克服地面摩擦力做的功相等．由于mA＞mB，两车所受摩擦力的大小关系是fA＞fB，则必有sA＜sB．‎ 答　 C．‎ 说明　 也可以由功能关系的计算式得出：‎ 由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ek=Wf=μmgs，‎ 例3　 一颗质量m=10g的子弹，以速度v=600m／s从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多少？若测得枪膛长s=0.6m，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大？‎ 分析　 子弹的动能可由动能定义式直接算出．子弹的动能是依靠火药引爆后产生的气体对它做功转化来的，由功的定义式根据已知的枪膛长度即可算出气体的平均推力．‎ 解答　 子弹飞出枪口时的动能为 ‎=1.8×103J．‎ 根据动能公式可知，火药引爆后的气体在枪膛内对子弹做的功为 W=Ek=1.8×103J．‎ 说明　 本题中子弹发射时的能的转化关系可用框图表示如下：‎ 平时踢足球、推铅球以及抛掷物体时，由于人做功的结果转化为它们的初动能．因此，只要测出这些对象（足球、铅球或其他物体）的质量和初速度，就可以算出人对它们做的功．‎ 讨论 ‎1．注意动能与动量的区别 动能反映了物体所具有的做功本领，即克服阻力能运动多远．是一个标量．动能不可以分解．与物体动能变化相联系的是功——外力对物体做功，物体的动能增加；物体克服阻力做功，物体的动能减少．‎ 动量反映了物体所具有的运动量，即克服阻力能运动多久．是一个矢量，可以按平行四边形法则分解．与物体动量变化相联系的是冲量——外界对物体施以冲量，物体的动量增加；物体对外界施出冲量，物体的动量减少．‎ 动能与动量都与物体的质量m与速度v有关，两者间数值上的联系是 ‎2．动能定理 上面推导动能公式时，说明物体原来静止于光滑水平面上，物体的加速度仅由水平力F产生，物体作初速为零的匀加速运动．‎ 一般情况下，可设物体在水平拉力F和阻力f共同作用下，并作初速不等于零的匀加速运动，如图4-12所示．‎ 力对物体做的功，等于物体动能的增量，即 W合=△Ek．‎ 这就是动能定理．‎