动能定理公式:W=ΔEk,其中W表示力对物体做的功,ΔEk表示动能的变化。动量定理公式:Ft=ΔP,其中F表示物体受到的合外力,t表示时间,ΔP表示动量的变化。
需要注意的是,动能定理和动量定理都是物理学中的定理,分别描述了物体的动能和动量的变化与力对物体做功之间的关系。
例题:
质量为5kg的物体在水平地面上以某一速度向西运动,某时刻起对该物体施加一个水平向东的恒力F=8N,作用2s后撤去此力,物体最终静止时,求此物体的动能变化量。
分析:
1. 物体在水平地面上运动时,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。其中摩擦力方向与运动方向相反,为水平向西。
2. 当物体受到恒力F作用时,根据牛顿第二定律可得加速度为a=F/m=1.6m/s^2
3. 根据运动学公式可得,物体在恒力作用下的位移为x1=1/2at^2=16m
4. 撤去恒力后,物体受到摩擦力作用,做匀减速运动,加速度大小为a'=-μmg/m=-μg=-8m/s^2
5. 根据运动学公式可得,物体在撤去恒力后的位移为x2=v0t-1/2a't^2
6. 物体在整个过程中的动能变化量为ΔE=F(x1+x2)
解:
根据题意,物体在恒力作用下的位移为x1=16m,撤去恒力后的位移为x2=v0t-1/2a't^2
带入数据可得x2=4m
所以ΔE=F(x1+x2)=8×(16+4)J=160J
因此,物体的动能变化量为ΔE=160J。这个变化量是由于物体受到恒力作用而产生的加速运动和撤去恒力后的减速运动共同导致的。