题目
转动动能定理表明,外力矩所做的功等于刚体转动动能的变化。是否
转动动能定理表明,外力矩所做的功等于刚体转动动能的变化。
是
否
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题考查对转动动能定理的理解,重点在于区分转动动能定理与平动物体动能定理的异同。
核心思路:转动动能定理指出,外力矩对刚体所做的功等于刚体转动动能的变化。与平动物体动能定理类似,但需注意力矩代替了力,转动动能的表达式为 $\frac{1}{2}I\omega^2$($I$为转动惯量,$\omega$为角速度)。
破题关键:明确转动动能定理的数学表达式,并与平动物体动能定理对比,抓住“外力矩”和“转动动能”这两个核心概念。
转动动能定理的数学表达式为:
$W_{\text{外力矩}} = \Delta K = \frac{1}{2}I\omega_2^2 - \frac{1}{2}I\omega_1^2$
其中:
- $W_{\text{外力矩}}$ 表示外力矩对刚体所做的总功;
- $\Delta K$ 是转动动能的变化;
- $\omega_1$ 和 $\omega_2$ 分别为初态和末态的角速度。
对比平动物体动能定理:
平动物体动能定理为 $W_{\text{合外力}} = \Delta K = \frac{1}{2}mv_2^2 - \frac{1}{2}mv_1^2$,两者形式相似,但转动情境中需用力矩和转动动能代替平动中的力和平动动能。
结论:题目中“外力矩所做的功等于刚体转动动能的变化”与公式完全一致,因此正确。