关于高中物理动能定理的研究

黄宇轩(湖北武汉中学 湖北 武汉 430000)

通过学习，我们可知，动能定理是我们用来表示功能关系的一种公式，它的适用范围非常广泛，在我们高中力学题目中，常常会出现动能定理的身影。对于我们高中生来说，想要掌握动能定理除了课堂上的学习，还应该在课后自主的理解和运用。把动能定理中每个参数都能理清，充分理解。这样，才能够较好的使用动能定理解决问题。下文就将针对物理学的动能定理的理解以及运用展开论述。

1 动能定理简析

物理学中的动能定理即是指一个动能质点的动能增量和其它物体对其所做的功能相等。动能是能量的种类之一，他是物体因运动这一属性所具有的能量，一个物体的动能可以通过公式为v2进行计算。动能的国际单位是焦耳(J)。动能及其相对应的各种功都属于标量，不具有方向，因此在进行求和计算时，只需将相应的数值相加即可，矢量加法中的平行四边形法则在动能求和中并不适用。

通过学习动能定理，我们得知任意运动，合力做的功与物体动能的变化相等。而用数学式表述有两种方式:(1)W=Ek2－Ek1，(2)FS=V2。而在这两个公式中需要大家注意的是:(1)公式里面的S，V，V2，应该取同一个参考系的数值来代入，通常我们会选择地面作为参考系。(2)公式里面的W有两层含义:其中之一是物体在运动过程中受到两个及两个以上的力，那么这时W代表的是这两个力的合力做的功;另一个含义是每个力所做的功不相同，而W是作为代数和表示其中多个力所做的功。(3)公式中所体现的动能定理可以应用于所有的运动过程，和其中的速度方向没有关系。不但可以应用于恒力做功的运动，同样的也应可以应用于变力做功的运动。(4)公式中所体现的动能定理在应用于单个运动时最方便便捷，比较适合使用在物体系的运动中。(5)动能定理的公式也可以按受力方向不同，分方向来分析运用。。

2 运用分析

2．1．物体系运用分析。在物体系W总=△Ek里面，而W总是物体系里面各个物体所受力做功的代数，△Ek是物体系末位置的总体动能和初始位置的总体动能的差。

例:两个半径同为r的小球A和B同时处于一个光滑的水平面上，其中小球B的质量为小球A的两倍。当小球A、B之间的距离超过L时，两者之间不存在相互作用。而当两者之间的距离低于或等于L时，它们之间的相互作用力为斥力，且大小恒定。此时若是使小球A在远离小球B的位置沿着二者连线向处于静止状态的B移动，假设其移动速度为V，若是想要使两只小球不发生碰撞，则V需要满足什么条件?

解:结合题干分析，当小球A以速度V移动到和小球B距离L之后，小球A将会承受到恒定的斥力，在其速度将会不断减小。同时小球B也会在斥力的作用下开始运动，而其速度则会呈现出逐渐增加的趋势。当二者运动速度达到相同之后，两只小球依旧没有发生碰撞，则之后也不会产生碰撞。

将A和B整体当成是研究的主要对象，由于整体的水平力并不会受到外力影响，所以动能守恒，对A和B整体运用动能定理可得

2．2．运用于单个物体。例:某列车质量为5000kg，而在平直的轨道中由额定功率3000进行加速度形式，若速度从10m/s加速为30m/s所用时间为2min，那么此事件中列车前进距离为多少?

解:首先，列车受力状况因为列车由恒定功率行驶列车加速因而牵引力就是变力，不可以使用牛顿定律计算问题而使用动能定理就比较便捷。可列出公式列车最大速度F＇=F=，根据动能定理求得S=1600m

3 总结

通过上述论述，我们能够清晰的了解动能定理得定义以及动能定理的应用。从而与我们现在本身对动能定理的理解进行一个类比，找到自身所存在的不足，并想办法弥补。在进行物理学习的时候，尤其是动能定理方面的问题，我们应该通过系统的分析和研究，充分理解动能定理，从而能够在面对此类题目时做到快速而又准确的得出答案。