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1、精品_精品资料_高中物理机械能守恒定律学问点总结（一）一、功1. 公式和单位：,其中是 F 和 l 的夹角功的单位是焦耳,符号是J.2. 功是标量,但有正负由,可以看出：(1) 当 090 时,0 1,就力对物体做正功,即外界给物体输送能量,力是动力.(2) 当 90 时,0, W0 ,就力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换(3) 当 90 180 时,1 0 ,就力对物体做负功,即物体向外界输送能量,力是阻力3 、判定一个力是否做功的几种方法(1) 依据力和位移的方向的夹角判定,此法常用于恒力功的判定,由于恒力功W Flcos , 当90 ,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零(2)
2、 依据力和瞬时速度方向的夹角判定,此法常用于判定质点做曲线运动时变力的功当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零(3) 依据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判定如有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,就必定有力做功4 、各种力做功的特点(1) 重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关(2) 弹力做功的特点：对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功.对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等(3) 摩擦力做功的特点： 摩
3、擦力做功跟物体运动的路径有关, 它可以做负功, 也可以做正功,做正功时起动力作用如用传送带把货物由低处运输到高处,摩擦力就充当动力摩擦力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的大小不变、 方向变化 摩擦力的方向始终和速度方向相反 时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来运算,即 WFl.(1) W 总F 合 lcos ,是F 合与位移 l 的夹角.(2) W 总W1 W2 W3 . 为各个分力功的代数和.(3) 依据动能定理由物体动能变化量求解： W 总Ek.5 、变力做功的求解方法(1) 用动能定理或功能关系求解(2) 将变力的功转化为恒力的功当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或
4、相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,如滑动摩擦力、空气阻力做功等.当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值2F1 F2, 再由 W lcos 运算,如弹簧弹力做功.作出变力 F 随位移变化的图象,图线与横轴所夹的. 面积 . 即为变力所做的功.当变力的功率 P 肯定时,可用 WPt 求功,如机车牵引力做的功 二、功率1 运算式(1) P tW ,P 为时间 t 内的平均功率(2) P Fvcos5. 额定功率：机械正常工作时输出的最大功率一般在机械的铭牌上标明6. 实际功率：机械实际工作时输出的功率要小于等于额定功率方恒定功率启动恒定加速度启动可编辑资料 - - -
5、欢迎下载精品_精品资料_式过程阶段一：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设牵引力为 F过阶段一：程v. F vP . amF F 阻分析阶段二：FF 阻. a0 . PFvm F 阻vmamF F 阻不变. F 不变. v. PFv,直到 PP 额 Fvm 阶段二：v. F vP 额. amF F 阻阶段三：FF 阻时. a0 . v 达最大值 vm F 阻P 额可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_运加速度逐步减小的变加速直线运动动对应下图的 OA 段. 以 vm 匀速直规线运动对应下图中的 AB 段律以加速度 a 做匀
6、加速直线运动 对应下图中的 OA 段. 匀加速运动能维护的时间 t0 avm . 以 vm 匀速直线运动,对应下图中的 BC 段可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vt图象三、动能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 定义：物体由于运动而具有的能 2公式： Ek 21mv2 单位：焦耳 J, 1J1N m 1kg m2/s2.4 矢标性：动能是标量,只有正值四、动能定理1. 内容：全部外力对物体做的总功等于物体动能的变化量,这个结论叫做动能定理2. 表达式： wEk2Ek1 变化的大小由外力的总功来度量4. 适用条件：动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.既适用
7、于恒力做功,也适用于变力做功5. 动能定理中涉及的物理量有 F、s、m 、v、W 、Ek 等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理无需留意其中运动状态变化的细节6. 应用动能定懂得题的一般思路(1) 确定讨论对象和讨论过程留意,动能定理一般只应用于单个物体,假如是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动(2) 对讨论对象进行受力分析 讨论对象以外的物体施于讨论对象的力都要分析,含重力(3) 写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功留意功的正负 假如讨论过程中物体受力情形有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功(4) 写出物体的初、末动能(5) 依据动能定理列式求解 五、机
8、械能1. 重力做功的特点：重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差 h 有关重力做功的大小 WG mgh ,如物体下降,就重力做正功.如物体上升,就重力做负功 或说物体克服重力做功 2. 重力势能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 概念：物体的重力势能等于物体的重力和高度的乘积2 表达式： Epmgh ,3 重力势能是标量,且有正负其正、负表示大小物体在参考平面以下,其重力势能为负,在参考平面以上,其重力势能为正六、机械能守恒定律1. 内容：在只有重力 或弹簧的弹力 做功的情形下,动能和势能发生相互转化,但总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律2. 机械能守恒的条件： 1
9、只有重力或系统内弹力做功2 受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零 3 表达式：(1) Ek EpEkEp,表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等(2) EkEp,表示系统 或物体机械能守恒时,系统削减 或增加的重力势能等于系统增加或削减的动能,在分析重力势能的增加量或削减量时,可不选参考平面(3) EA 增EB 减,表示如系统由 A、B 两部分组成,就 A 部分物体机械能的增加量与 B部分物体机械能的削减量相等4.判定机械能是否守恒方法：（ 1 ）利用机械能的定义判定 直接判定 ：如物体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变如一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,
10、重力势能削减,其机械能削减（ 2）用做功判定：如物体或系统只有重力或弹簧的弹力 做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒（ 3）用能量转化来判定： 如物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,就物体系统机械能守恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 4）对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特殊说明,否就机械能必定不守恒七功能关系1. 合外力对物体做功等于物体动能的转变W 合Ek2 Ek1,即动能定理2. 重力做功对应重力势能的转变 WGEpEp1 Ep2重力做多少正功,重力势能削减多少.重力做多少负功,重力势能增加多少 3 弹簧弹力做功与弹
11、性势能的转变相对应WFEpEp1 Ep2 弹力做多少正功,弹性势能削减多少.弹力做多少负功,弹性势能增加多少 4 除重力弹力以外的力的功与物体机械能的增量相对应,即W E.5 克服滑动摩擦力在相对路程上做的功等于摩擦产生的热量：Q Wf f s 相四、能量转化和守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消逝,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变高中物理机械能守恒定律学问点总结（二）机械能守恒定律： 1、内容：只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下,物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变.2 、表达式：可
12、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 条件机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功.可以从以下三个方面懂得：(1) 只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情形下的各种抛体运动,物体的机械能守恒.(2) 受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功.例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒.(3) 其他力做功,但做功的代数和为零.判定机械能守恒的方法：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 条件分析法： 应用系统机械能守恒的条件进行分析. 分析物体或系统的受力情形 包括内力和外力 ,明确各力做功的情形,如对物体或系统只有
13、重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,就系统的机械能守恒.(2) 能量转化分析法：从能量转化的角度进行分析：如只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生气械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能如内能,就系统的机械能守恒.(3) 增减情形分析法：直接从机械能的各种形式的能量的增减情形进行分析.如系统的动能与势能均增加或均削减,就系统的机械能不守恒.如系统的动能不变,而势能发生了变化, 或系统的势能不变,而动能发生了变化,就系统的机械能不守恒.如系统内各个物体的机 械能均增加或均削减,就系统的机械能不守恒.(4) 对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰
14、撞等,除非题目特殊说明,否就机械能必定不守恒.竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法：在自然界中,违反能量守恒的过程确定是不能够发生的,而不违反能量守恒的过程也不肯定能够发生,由于一个过程的进行要受到多种因素的制约,能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件.如在竖直平面内的变速圆周运动模型中,无支撑物的情形下,物体要到达圆周的最高点,从能量角度来看,要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值.但只满意此条件物体并不肯定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点.由于在沿圆弧轨道运动时仍需满意动力学条件：所需向心力不小于重力,由此可以推知,在物体从圆弧轨道最低点开头运动时,如在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_满意时,物体可在轨道上速度减小到零,即动能可全部转化为重力势能.在,物体上升到圆周最高点时的速度时,物体可做完整的圆周运动.如在时,物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道,之后物体做斜上抛运动,到达最高点时速度不为零,动能不能全部转化为重力势能,物体实际上升的高度满意.故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑.可编辑资料 - - - 欢迎下载