《机械能守恒定律知识点(6页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械能守恒定律知识点(6页).doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-机械能守恒定律知识点-第 6 页第七章 机械能守恒定律【知识点】：一、功1、 做功两个必要因素：力和力的方向上发生位移。2、 功的计算：3、正功和负功：当oa/2时，cosa0，wo，表示力对物体做正功。 当a=/2时，cosa=0，w=0，表示力对物体不做功(力与位移方向垂直)。 当/2a时，cosa0，w0，表示为对物体做负功。4、 求合力做功：1） 先求出合力，然后求总功，表达式为W总=F合L cos（为合力与位移方向的夹角）2） 合力的功等于各分力所做功的代数和，即 W总 =W1+W2+W3+-图1 例题、如图1所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s，若物体和地面间的
2、摩擦因数为，则此力对物体做的功为（ ） Amgs Bmgs/（cos+sin） Cmgs/（cos-sin） Dmgscos/（cos+sin）二、 功率1、 定义式： ，所求出的功率是时间t内的平均功率。 2、 计算式： ，其中是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。 1）当v为瞬时速度时，对应的P为瞬时功率； 2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率 3）若力和速度在一条直线上，上式可简化为3、 机车起动的两种理想模式 1）以恒定功率启动2）以恒定加速度 a 启动三、 重力势能重力势能表达式： 重力做功： （重力做功与路径无关,只与物体的初末位置有关）四、 弹性势能 弹性势能表达式：
3、 （为弹簧的型变量）五、动能定理（1）动能定理的数学表达式为：（2）动能定理应用要点外力对物体所做的总功，既等于合外力做的功，也等于所有外力做功的代数和。不管是否恒力做功，也不管是否做直线运动，该定理都成立；对变力做功，应用动能定理更方便、更迅捷。动能定理涉及一个过程，两个状态。所谓一个过程是指做功过程，应明确该过程各外力所做的总功，若物体运动过程中包括几个物理过程，物体的运动状态、受力情况等均发生变化，因此在考试外力做功时，可以分段考虑，也可视全过程为一个过程；两个状态是指初末两个状态的动能。动能定理只对惯性参考系成立，表达式中每一物体的速度都应相对于同一参考系，这个参考系一般是地球动能定理
4、解题，由于它不涉及运动过程中的加速度、时间和中间状态的速度，一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题要简便且应用范围更广，即可解直线运动，又可解曲线运动；即能解匀变速运动，又能解非匀变速运动（3）应用动能定理解题的步骤确定研究对象和研究过程。研究对象既可以是单个物体，也可以是系统。如果是单个物体，只要考虑所有外力做的功；（如果是系统，则要考虑系统内、外所有力做的功。）对研究对象进行受力分析。并确定各力的做功情况。写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。写出物体的初、末动能。按照动能定理列式求解。六、机械
5、能守恒定律（1）机械能守恒定律的两种表述在只有重力或弹力做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。 （2）机械能守恒的条件：首先应特别提醒注意的是，机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中，合外力的功及合外力都是零，但系统在克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，因而机械能的总量在减少机械能守恒的条件：只有重力和或只有弹簧弹力做功（即没有发生机械能与其他形式能的转化），具体有以下三种情况:只有重力和弹力作用,没有
6、其他力作用；有重力、弹力以外的力作用,但这些力不做功；有重力、弹力以外的力做功,但这些力做功的代数和为零（3）对机械能守恒定律的理解： 机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度。 当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。对绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等除题目特别说明，必定有机械能损失，碰撞后两物体
7、粘在一起的过程中一定有机械能损失。（4）机械能守恒定律的各种表达形式，即； 用时，需要规定重力势能的参考平面。用时则不必规定重力势能的参考平面，因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系。尤其是用E增=E减，只要把增加的机械能和减少的机械能都写出来，方程自然就列出来了。（5）解题步骤确定研究对象和研究过程。判断机械能是否守恒。选定一种表达式，列式求解。（6）理解势能 势能与相互作用的物体之间的相对位置有关，是系统的状态量。例如重力势能与物体相对地面的高度有关，弹性势能与物体的形变有关。势能的大小与参考点（此处势能为零）的选取有关，但势能的变化与参考点无关。重力势能的变化与重力做功的关系是WG
8、=Ep1Ep2=mgh1mgh2；弹性势能的变化与弹簧做功有类似的关系。要区分重力做功WG=mgh中的“h”和重力势能Ep=mgh中的“h”，前者是始末位置的高度差，后者是物体相对参考面的高度。七、功能关系（1）功是能的转化的量度：做功的过程就是能量转化的过程，做功的数值就是能量转化的数值不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系（2）力学领域中功能关系的几种主要表现形式：合外力对物体所做的功等于物体动能的增量 W合=Ek2一Ek1（动能定理）只有重力做功（或弹簧的弹力）做功，物体的动能和势能相互转化，物体的机械能守恒。重力功是重力势能变化的量度,即WG=EP重一（EP末一EP初) =EP初一E
9、P末弹力功是弹性势能变化的量度，即：W弹一EP弹一（EP末一EP初) =EP初一EP末除了重力，弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度，即：W其他=E末一E初一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度，即：fS相Q（3）理解“摩擦生热” 设质量为m2的板在光滑水平面上以速度2运动，质量为m1的物块以速度1在板上同向运动，且12，它们之间相互作用的滑动摩擦力大小为f，经过一段时间，物块的位移为s1，板的位移s2，此时两物体的速度变为1和2 ，由动能定理得： -fs1=m112m112 (1) fs2=m222m222 (2)在这个过程中，通过滑动摩擦力做功，机械能不断转化为内能，
10、即不断“生热”，由能量守恒定律及（1）（2）式可得Q=(m112+m22 2)(m112m222)=f(s1s2) （3）由此可见，在两物体相互摩擦的过程中，损失的机械能（“生热”）等于摩擦力与相对路程的乘积。长郡中学高一下期物理期末复习题（机械能）1质量60kg的人，从第一层登上大厦的第21层用了5min,如果该楼每层高3.0m，则登楼时这人的平均功率是(g取10ms2) 2一艘轮船以速度15ms匀速运动，它所受到的阻力为1.2107N，发动机实际功率是 105kW B9.0104kW 4kw D. 8.0103kW 3汽车发动机的额定功率为80kW，它们以额定功率在平直公路上行驶的最大速度
11、为20ms，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 A8000N B4000N C2500N D1600N 4汽车在平直的公路上行使，它受的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是 AF逐渐减小，a也逐渐减小 BF逐渐增大，a逐渐减小 CF逐渐减小，a逐渐增大 DF逐渐增大，a也逐渐增大 5改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化。在下面4种情况中，能使汽车的动能变为原来的4倍的是 A质量不变，速度增大到原来的4倍 B质量不变，速度增大到原来的2倍 C速度不变，质量增大到原来的2倍 D速度不变，质量增大到原来的8倍 6利用潮汐可以发
12、电，某海湾围海面积为S，涨潮与落潮水位差为h，海水密度为，每次潮汐可以发电的海水势能为( ) ASh2 BSh22 CSh2g DSh2g27如图6-4所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为： A . mv02/2+mgH B. mv02/2+mgh CmgH-mgh Dmv02/2+mg(H-h)8一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面上的轻弹簧上，如图6-5在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体的速度为零，然后被弹回。则下列说法中正确的是( )A物体从A点下降到B的过程中，动能不断减小B物体从B上升到A的过程中，动能不断
13、增大C物体从A下降到B以及由B上升到A的过程中，动能都是先增大，后减小D物体在B点时，所受合力为零9一质量m=2.0kg的物体自由下落，重力加速度取10ms2，则第2s内重力的平均功率 A400 W B200W C300 w D100 w10快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度平方成正比，若快艇以速度v行驶时，发动机的功率为p，当快艇的速度为3v时，发动机的功率应为A27 B9 C3 D8111如图6-6所示，质量分别为m1和m2的两个物体， m1m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离，若Fl做的功为W1，F2做的功为W2，则AW1=W2 BW1W2 D条件不足
14、，无法确定12物体在平衡力作用下运动，则( )A它的机械能一定不变B它的动能不变，势能一定变化C当物体的势能发生变化时，它的机械能一定有变化D当物体的势能发生变化时，它的机械能不一定有变化13质量为m的物体以竖直向下以3g的加速度加速运动，在它向下运动h米的过程中A物体的动能增加mgh B物体的机械能增加2mghC合外力物对物体做功2mgh D物体的重力势能减少3mgh14汽车在平路上以额定功率从静止开始运动，如图所示速度和时间的关系图线最接近实际运动的是15在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的运动是 A平抛运动 B雨点匀速下落 C物体沿斜面匀速下滑 D汽车刹车的运动16上端固定的一根细线下
15、面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小。对此现象下列说法正确的是 A.摆球机械能守恒 B总能量守恒，摆球的机械能正在减小，减小的机械能化为内能 C能量正在消失 D只有动能和重力势能的相互转化 17如图68所示小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的过程中，下列关于能量的叙述中正确的是 A.重力势能和动能之和保持不变 B重力势能和弹性势能之和总保持不变 C动能和弹性势能之和总保持不变 D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变18跳水运动员从10m高的跳台上跳下(不计阻力)，在下落的过程中 A运动员克服重力做功 B运动员的机械能在减少 C运动员的动能减少，重力势能增加
16、D运动员的动能增加，重力势能减少19竖直向上抛出一个物体，由于受到空气阻力作用，物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率，则在这个过程中 物体的机械能守恒 B物体的机械能不守恒 物体上升时机械能减小，下降时机械能增大 D物体上升时机械能增大，下降时机械能减小二、填空题 20.一个物体能够做功，我们就说这个物体具有_.一个物体能够做的功越多，表示这个物体的_。 21.运动物体的速度_，质量_，它的动能就越大；物体的质量_，被举得_，它的重力势能就越大；物体的_越大，它的弹性势能就越大。 22.完全相同的两块红砖，分别举到1.5米和2米高处，举到_米处的红砖具有的重力势能少，这是因为_。 23.运动员
17、向斜上方投出的铅球，具有_能和_能。在铅球上升过程中，_能转化成_能；在下落过程中，_能转化为_能。 24 .如图1-2中，金属小球用细线悬挂起来，把小球拉到A点松手后，小球从A向B运动的过程中，_能转化为_。从B向C运动的过程中，_能转化为_能。 25.将一小球竖直向上抛出,当它达到最高点时具有的重力势能是20焦耳,若不计空气阻力,当它落回抛出点时的动能是 焦耳,机械能是 焦耳。 26、如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2栓接，劲度系数为k2的轻弹簧与物块2栓接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓缓地竖直上提，直到下面那个弹簧
18、的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了多少？27如图6所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上 （1）以地面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少？ （2）以桌面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少？28如图7所示，重物A质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直固定着一根轻弹簧，弹簧长为L0劲度系数为k，下端与物体相连结，现将上端P缓缓地竖直提起一段距离L，使重物离开地面，这时重物具有的重力势能为多少？（以地面为零势面）题号12345678910111213141516171819答案AABABDBCCAACBBABDDB