专题三.外力做功与物体动能变化的关系
◎ 知识梳理
1.关于功和能的关系:功是能量转化的量度。
(1)能量有不同形式,且不同形式的能量之间可以相互转化。
(2)不同形式的能量间的相互转化是通过做功实现的,即做功的过程式就是能量转化的过程。
(3)做了多少功,就有多少能量从一种形式转化为另一种形式,即能量转化的多少可用做功的多少来量度。例如,被压缩的水平弹簧具有弹性势能,在弹簧把小球弹出的过程中,小球的动能增加,同时弹簧的弹性势能减少,弹性势能转化为动能,弹簧对小球做多少功就有多少弹性势能转化为动能。
2.动能定理:合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为W=ΔEK.
动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。
动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。这样,无论求合外力做的功还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径。功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。