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koko体育app 水滑道滑行速度及能量转换分析碰撞安全性
重力势能与动能概念分析
1、动能
物体由于运动而具有的能量叫动能;
公式: Ek= mv2
动能是标量,只有大小没有方向;动能是状态量,因为动能对应的是物体的一个运动状态;动能是相对量,因为速度具有相对性,参考系不同速度往往不同,动能也就不同,一般取地面作为惯性参考系;动能相等的两个物体,它的速度不一定相等。动能单位是J。它的推导过程是 1kg•m2/s2=1N•m=1J
2、 动能定理
(1)动能定理的推导
即合力所做的功,等于物体动能的变化。
(2)动能定理的表述
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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=△Ek,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。
3.重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.
(2)重力势能的表述式
物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积,重力势能是标量,也是状态量,其单位为J
(3)重力做功与重力势能的关系
重力做功只跟物体的运动过程中初、末位置的高度差有关,而与运动的路径无关。 当物体下落时,重力做正功,重力势能 减少,减少的值等于重力所做的功.当物体上升时,重力做负功,重力势能E增加,增加的值等于重力所做的功物体下落,物体上升 。
(4)重力势能具有相对性.
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定了参考平面,物体重力势能才有确定值.(通常以水平地面为零势能面),重力势能的变化与参考平面选择无关.
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