学生物理问题

王尚老师您好,向您请教一个动能定理的问题。目前我们学完了必修2,刚刚考完了第七章机械能守恒定律。我考的还不错,多谢您前期的指点。

有个问题想问您一下,就是在比较综合解答题中,我如何判断到底是用机械能守恒,还是动能定理,还是能量守恒呢?

能不能把常用的动能定理的场景给我总结下,多谢!

王尚老师答复

这个问题其实还真的不好总结,太应试化了。遇到不同的物理问题,还是要针对题干具体条件来分析。

动能定理适用于物体做直线运动,也适用于物体做曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用.只要求出在作用的过程中各力所做功的总和即可。这些正是动能定理的优越性所在。

若物体运动过程中包含几个不同的过程,应用动能定理时可以分段考虑,也可以将全过程视为一个整体来考虑。

我结合自己的教学经验给你梳理一下,可能不全,仅供参考。

(1)应用动能定理求路程

在多阶段或往返运动中,如果摩擦力或介质阻力大小不变,方向与速度方向关系恒相反,则在整个过程中克服摩擦力或介质阻力所做的功等于力与路程的乘积,从而可将物体在摩擦力或介质阻力作用下通过的路程与动能定理联系起来。

具体见动能定理的介绍

动能定理http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43171.html

(2)应用动能定理求解多过程某物理量

物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程根据动能定理列式求解,则可以使问题简化。根据题意灵活地选取研究过程,可以使问题变得简单。

有时取全过程简单,有时取某一阶段简单。原则是尽量使做功的力减少,各个力的功计算方便,或使初、未动能等于零。总之,还是要根据题目中具体的已知条件灵活选择。

(3)用动能定理求变力的功变力做的功

这里的变力做功是无法用做功的定义式来计算的,也无法用高中知识表达平均力,此时可以考虑用动能定理间接求解。

涉及功、能的极值问题在涉及功、能的极值问题中,有些极值的形成是南运动形式的临界状态造成的。如竖直平面内圆周运动的最高点、平抛运动等。有些极值的形成是由题设条件造成的。

在解决涉及功、能的极值问题时,一种思路是分析运动形式的临界状态,将临界条件转化为物理方程来求解;另一种思路是将运动过程的方程解析式化,利用数学方法求极值。

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