动能定理公式
合外力做功等于动能变化
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公式展示
W合=ΔEₖ=½mv²-½mv₀²
W合外力做功,Eₖ动能
字母含义
字母
含义
单位
W
合外力做的总功
J
ΔEₖ
动能变化量
J
m
质量
kg
v₀, v
初末速度
m/s
公式详解
动能定理:合外力对物体做的总功等于物体动能的变化量。
定理内容
:W合=Eₖ末-Eₖ初=½mv²-½mv₀²
动能
:Eₖ=½mv²(标量,恒为非负)
W>0
:动能增加(加速)
W<0
:动能减少(减速)
W=0
:动能不变(匀速)
适用范围
:恒力、变力、直线、曲线运动都适用
动能定理只考虑初末状态,不涉及中间过程,比牛顿定律简便
典型例题
例1:加速
m=2kg,从v₀=2m/s加速到v=5m/s,合外力做功。
W=½×2×25-½×2×4=25-4=21 J
例2:减速
m=1kg,v₀=10m/s,受摩擦力2N滑行多远停下。
-2x=0-½×1×100→x=25 m
例3:多力做功
重力做功10J,摩擦力做功-3J,初动能5J,求末动能。
Eₖ=5+10-3=12 J
常见误区与注意事项
W是合外力总功
所有力做功的代数和,不是某个力的功。
动能是标量
Eₖ=½mv²≥0,没有方向。
动能定理适用变力
不需要力恒定,曲线运动也适用。
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质量m(kg)
初速度v₀
末速度v
计算动能变化
合外力做功
-
常见问题
动能定理和牛顿第二定律什么关系?
动能定理由牛顿第二定律推导而来,但适用范围更广(变力、曲线)。
动能定理中W是什么?
是合外力做的总功,即所有力做功的代数和。
动能和动量什么关系?
Eₖ=p²/(2m),p=√(2mEₖ)。
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