高中物理:机械能专题学习
高中物理机械能知识复习
高中物理机械能知识复习导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高中物理机械能知识复习》的内容,具体内容:机械能相关知识是高中物理课本中的重点,具体有哪些知识点需要我们复习呢?下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。
1.功(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移...机械能相关知识是高中物理课本中的重点,具体有哪些知识点需要我们复习呢?下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。
1.功(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:W=Fscos,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),是力与位移间的夹角.(2)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=FScos进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=Pt,计算一段时间内平均做功.③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)2.功率(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式) 表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用.②瞬时功率:P=Fvcos P和v分别表示t时刻的功率和速度,为两者间的夹角.(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动, .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
2020-2021年最新高中物理专题解析:机械能
第五章机械能1.本章是力学知识的重点内容之一,它是建立在力的概念、运动学的知识和牛顿定律基础上的,它进一步研究力在空间的积累效果和物体运动状态的变化之间的关系。
2.本章的内容主要包括五个概念(功、功率、动能、势能、功能关系)和三个规律(动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律).3.从历年高考看,本章内容是高考命题的热点,考查特点是灵活性强,综合面广,能力要求高,题型全,分盘重,压轴题多与此部分内容有关.多数情况下与动童知识相结合,组成大型力学综合题.第一课时功功率【教学要求】1.理解功、功率的概念。
2.会分析机车以恒定功率或以恒定的牵引力条件下运动状态的变化情况。
3.会计算变力做功。
【知识再现】一、功1.做功的两个要素:_______和________________。
2.公式:_____________。
适用本章概览考点剖析必修2于恒力做功(a代表力的方向和位移方向的夹角)。
两种理解:一种是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“lcos a”;另一种是在位移“l”方向上的力“Fcos a”乘以位移l。
3.功是_____量,只有大小,没有方向,但有正负。
(1)当00<a<900时,W>0,力对物体做____功。
(2)当900<a<1800时,W<0,力对物体做____功。
也称物体克服这个力做了功。
(3)当a=900时,W=0,力对物体__________。
思考题:“正功”和“负功”的物理意义是什么?4.功是___________,即功必定对应某一位移(过程)。
二、功率1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。
功率是表征______________的物理量。
2.公式:(1)定义式_______,一般计算的是t时间内的功率。
(2)计算式,a 为F与v的夹角。
若v是平均速度,则P 为;若v是瞬时速度,则P 为。
(3)单位:W,kW,l W=1J/s=1 N.m/s,1 kW=1×120 W思考题1:由P=W/t可以得出功的另一种计算方法W=Pt,因此"kW·h"是功的单位,它与“J”的换算关系如何?思考题2:额定功率与输出功率有什么区别?知识点一合力功的计算计算方法(1)合力做的功等于各力做功的代数和。
高三物理机械能知识点
高三物理机械能知识点物理学是自然科学中的重要分支,而机械能作为物理学中的一个重要概念,对于高三学生来说尤为重要。
了解和掌握机械能的概念、计算方法以及应用场景,对于他们的学业发展至关重要。
本文将对高三物理机械能的知识点进行深入探讨。
一、机械能的概念及其计算方法机械能是指物体在力的作用下发生的能量转化过程中,包括动能和势能两部分。
其中,动能是指物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
势能是指物体由于位置而具有的能量,它与物体的质量、重力加速度以及物体在重力场中的位置有关。
在物理学中,机械能的计算方法包括动能的计算和势能的计算。
动能的计算公式为:动能 = 1/2 * m * v²,其中m表示物体的质量,v表示物体的速度。
势能的计算公式为:势能 = m * g * h,其中m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体在重力场中的高度。
二、机械能的守恒定律机械能守恒定律是指在一个系统内,只有机械能的转化,而没有机械能的损失或增加。
在不受外力做功的情况下,一个系统的机械能守恒。
机械能守恒定律可以通过以下公式进行计算:初始机械能 = 终止机械能。
初始机械能包括系统的初始动能和初始势能,终止机械能包括系统的终止动能和终止势能。
三、机械能的应用场景机械能的概念和计算方法在生活中有广泛的应用。
以下是一些常见的机械能应用场景:1. 自行车骑行:骑行时,人的腿部运动将机械能转化为动能,使自行车前进。
2. 弹簧秤:当物体挂在弹簧秤上时,重力将物体向下拉,而弹簧秤的弹簧会将这部分动能转化为弹性势能并储存起来。
3. 滑稽玩具:滑稽玩具通常使用弹性势能来实现有趣的动作,当松开弹簧时,弹簧会释放储存的弹性势能,将玩具弹出。
4. 滑雪:滑雪是一项运用机械能的运动,通过高处下滑时的势能转化为速度和动能,实现滑下山坡的过程。
通过了解机械能的应用场景,可以更好地理解机械能概念的重要性和应用的实际意义。
四、总结高三物理中机械能是一个重要的知识点,掌握机械能的概念及其计算方法、机械能守恒定律以及应用场景对于学生的学业发展至关重要。
高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结
机械能知识点总结一、功1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θW ——某力功,单位为焦耳(J )F ——某力(要为恒力),单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m )θ——力与位移的夹角4功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2πθ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2(ππθ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2公式:tW P =(平均功率) θυc o s F P =(平均功率或瞬时功率)3单位:瓦特W4分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。
(2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。
高中物理机械能知识点总结与典型例题
机械能第一模块:功和功率『夯实基础知识』 (一)功:1、概念:一个物体受到力.的作用,并且在这个力.的方向上发生了一段位移,就说这个力.对物体做了功。
2、做功的两个必要因素: 力和物体在力的方向上的位移3、公式:W =FScosα (α为F 与s 的夹角).功是力的空间积累效应。
4、单位:焦耳(J )5、意义:功是能转化的量度,反映力对空间的积累效果。
6、说明(1)公式只适用于恒力做功 位移是指力的作用点通过位移 (2)要分清“谁做功,对谁做功”。
即:哪个力对哪个物体做功。
(3)力和位移都是矢量:可以分解力也可以分解位移。
如:位移:沿力方向分解,与力垂直方向分解。
(4)功是标量,没有方向,但功有正、负值。
其正负表示力在做功过程中所起的作用。
正功表示动力做功(此力对物体的运动有推动作用),负功表示阻力做功.(5)功大小只与F 、s 、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关 (二)功的四个基本问题。
涉及到功的概念的基本问题,往往会从如下四个方面提出。
1、做功与否的判断问题:物体受到力的作用,并在力的方向上通过一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
由此看来,做功与否的判断,关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。
而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移与力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。
2、会判断正功、负功或不做功。
判断方法有: (1)用力和位移的夹角θ判断; 当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
(2)用力和速度的夹角θ判断定;(3)用动能变化判断。
3、做功多少的计算问题:(1)按照定义求功。
即:W=Fscosθ。
公式中F 是做功的力;S 是F 所作用的物体发生的位移;而θ则是F 与S 间的夹角。
高中物理(机械能守恒定律)习题训练与答案解析
基础知识一.功1.一个物体受到力的作用,并在上发生了位移,我们就说这个力对物体须知了功,做功的两个必不可少的因素是的作用,在力的。
2.功的计算公式:W= ,式中θ是的夹角,此式主要用于求作功,功是标量,当θ=90°时,力对物体;当θ<90°时,力对物体;当θ>90°时,力对物体。
3.合力的功等于各个力做功的,即W合=W1+W2+W3+W4+……4.功是过程量,与能量的转化相联系,功是能量转化的,能量转化的过程一定伴随着二.功率1.功跟的比值叫功率,它是表示的物理量。
2.计算功率的公式有、,若求瞬时功率,则要用。
3.两种汽车启动问题中得功率研究:三.动能1.物体由于而具有的能量叫动能,公式是,单位是,符号是。
2.物体的动能的变化,指末动能与初动能之差,即△Ek=Ekt一Eko,若△Ek>0,表示物体的动能;若△Ek<0,表示物体的动能。
四.重力势能1.概念:物体由于被举高而具有的能量叫 ,表达式:Ep= ,它是,但有正负,正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还是小,重力势能的变化与重力做功的关系:重力对物体做多少正功,物体的重力势能就多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就多少。
重力对物体所做的功等于物体的减小量。
即W G=一△Ep=一(Ep2一Ep1)=Ep1一Ep2.2.弹性势能:定义:物体由于发生而具有的能量叫。
大小:弹性势能的大小与及有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能就越大。
习题练习1.下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离L.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)()A.0B.μmglcosθC.-mglcosθsinθD.mglsinθcosθ(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )A.0B.mglsinθcos2θC.-mglcos2θD.mglsinθcosθ(3)重力对物体做的功( )A.0B.mglC.mgltan θD.mglcos θ(4)斜面对物体做的总功是多少? 各力对物体所做的总功是多少? 4.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( ) A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功5.物体在水平力F 1作用下,在水平面上做速度为v 1的匀速运动,F 1的功率为P;若在斜向上的力F 2作用下,在水平面上做速度为v 2的匀速运动,F 2的功率也是P,则下列说法正确的是( ) A.F 2可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 B.F 2可能小于F 1, v 1一定小于v 2 C.F 2不可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 D.F 2不可能小于F 1, v 1一定小于v 26.小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v -t 图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103NB.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s7.手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力则( ) A.手对木块不做功B.木块不受桌面的摩擦力C.绳的拉力大小等于223r l m +ωD.手拉木块做功的功率等于m ω3r(l 2+r 2)/l8.一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )9.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等10.如图所示,质量为m 的物体A 静止于倾角为θ的斜面体B 上,斜面体B 的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l,则在此运动过程中斜面体B 对物体A 所做的功为( )A.m M Flm +B.Mglcot θC.0D.21mglsin2θ 11.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个( )12.以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离,恒力所做的功为W 1,平均功率为P 1,在末位置的瞬时功率为P t1,以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离,力所做功为W 2,平均功率为P 2,在末位置的瞬时功率为P t2,则下面结论中正确的是( )A.W 1>W 2B.W 1=W 2C.P 1=P 2D.P t2<P t113.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能14.某汽车以额定功率在水平路面上行驶,空载时的最大速度为v 1,装满货物后的最大速度为v 2,已知汽车空车的质量为m 0,汽车所受的阻力跟车重成正比,则汽车后来所装的货物的质量是( )A.0221m v v v - B.0221m v vv + C.m 0 D.021m v v 15.物体在恒力作用下做匀变速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.在相等的时间内做的功相等 B.通过相同的路程做的功相等 C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关16.解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为( ) A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,木板与滑块质量相等,均为m,木板长为l.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力F,将滑块缓慢拉至木板的下端,拉力做功为( )A.μmglcos θB.2μmglC.2μmglcos θD.21μmgl18.额定功率为80 kW 的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,运动过程中阻力不变,则:(1)汽车受到的恒定阻力是多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?(3)匀加速直线运动的时间是多长?(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J19.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为sinα=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度v m.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J20.如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的v—t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.答案 (1) v-t图象如下图所示 (2)155 J动能定理.机械能守恒定律一.动能定理1.内容:外力对物体做功的代数和等于。
高中物理必修二 第四章 第五节 机械能守恒定律
√A.下落至C处速度最大
B.由A至D的过程中机械能守恒
√C.由B至D的过程中,动能先增大后减小 √D.由A运动到D时,重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
小球从B至C过程,重力大于弹力,合力向下,小球做加速 运动,小球从C至D过程,重力小于弹力,合力向上,小球 做减速运动,所以小球由B至D的过程中,动能先增大后减 小,在C点动能最大,速度最大,故A、C正确; 由A至B下落过程中小球只受重力,其机械能守恒,从B至D过程,小 球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,故B错误; 在D位置小球速度减小到零,小球的动能为零,则从A运动到D时,小 球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,故D正确.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
题图丁中,不计细绳与滑轮间的摩擦和滑轮质量时,绳子 张力对A做负功,对B做正功,代数和为零,空气阻力对A、 B均做负功所以A、B组成的系统机械能减少,故D错误.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
4.(多选)如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物 从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由 摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆到最低点的过程中
答案 32 J 对弹簧和木块组成的系统由机械能守恒定律有12mv02=12mv12+Ep1 则 Ep1=12mv02-12mv12=32 J.
例4 (多选)如图,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其上方A位置有
一小球,小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所
受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.不计空气阻力,弹簧
针对训练 (多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是
高中物理专题:机械能守恒定律的应用 处理连接体
机械能守恒定律综合应用机械能守恒处理链条问题【例题1】如图8—53所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L,在桌的边缘,一根长L的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大? 【变式1】如图5-5-9所示,总长L的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少?图5-5-9【变式2】如图5所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。
机械能守恒定律处理连接体问题【例题1】如图5-3-6所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中 ( ).A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒【变式2】如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.不计空气阻力,从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )A.hB.1.5hC.2hD.2.5h【变式3】如图 4-4-5 所示,质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边定滑轮与质量为 M 的砝码相连,让绳拉直后使砝码从静止开始下降 h(h 小于桌面的高度)的距离,木块仍在桌面上,则砝码的速度大小为多少?图5-5-15【变式4】如图5-5-15所示,一轻绳的两端各系一小球(可视为质点),质量分别为M和m(M>m),跨放在一个光滑的半圆柱体上.两球由水平直径AB的两端由静止释放,当m刚好到达圆柱体的最高点C时,恰好脱离圆柱体.则两小球的质量之比为多少?(2)杆模型:①同一根杆上,转动的角速度w 相等,杆连接的物体没有外力作用时,物体与绳组成的系统机械能守恒,即动能和势能之和不变。
高中物理机械能守恒学习技巧分析
高中物理机械能守恒学习技巧分析物理是一门需要掌握基础知识的学科,而机械能守恒则是其中比较难理解的内容之一。
在学习机械能守恒时,需要理解相关概念和公式,并且能够熟练地运用它们解决问题。
以下是学习机械能守恒的一些技巧和方法。
一、理清概念首先,要理清机械能守恒的基本概念。
机械能守恒是指系统中动能和势能总和不变,即机械能在系统内部的转化和交换具有稳定性。
此外,还需要明确机械能守恒的前提条件:系统内部没有非保守力做功和热源参与。
其次,需要了解机械能守恒的一些相关概念。
比如,机械功、势能和动能等概念,这些都是学习机械能守恒必须掌握的基础。
同时,还需要注意区别机械能和总能量之间的差别。
机械能只包括动能和势能,而总能量还包括热能、光能、声能等。
在机械能守恒的问题中,只考虑机械能的转化和守恒。
二、掌握计算方法学习机械能守恒还需要掌握其计算方法。
主要包括使用机械能守恒定理解决问题的步骤和公式。
一般来说,求解机械能守恒问题主要步骤如下:1、选择适当的参考系;2、列出机械能守恒方程;3、根据问题条件,化简机械能守恒方程;4、解方程得到所求。
机械能守恒的公式包括动能公式、势能公式和机械能守恒定理公式。
其中,动能公式为K=1/2mv²,势能公式为U=mgh或U=kx²/2,机械能守恒定理公式为Ki+Ui=Kf+Uf。
此外,需要注意机械能守恒公式的使用条件,必须在系统内部没有非保守力做功和热源参与的条件下才适用。
三、多练习例题在学习机械能守恒时,多练习例题是必要的。
通过做题可以巩固知识,发现问题,提高问题解决能力。
可以从基础的单个物体问题开始练习,逐渐增加难度,到复杂的多物体问题。
在练习时,需要掌握不同类型的问题解决思路和方法。
比如,撞击类问题、平衡类问题、弹性碰撞类问题等等,每种问题都有其特定的解决方法。
此外,在练习中需要注意理解问题的物理意义,避免单纯地套用公式。
需要将公式和物理概念结合起来,理解物理规律,逐步提高解题水平。
人教版高中物理必修第2册 第八章 4 机械能守恒定律
时它的速度是v1,经过一段时间后,物体下落到高度为h2的另一位置B,这时
它的速度是v2。物体受到重力和曲面支持力的作用,因为支持力方向与运
动方向垂直,支持力不做功,所以,只有重力做功,用W表示这一过程中重力
1
1
2
做的功,由动能定理知,W= 2 − 1 2 。
角度看
或ΔEA=-ΔEB
系统只有A、B两物体时,A
增加的机械能等于B减少的
机械能
零势能面
不必选零
势能面
2.应用机械能守恒定律解题的步骤
迁移应用
例2 (2021山东青岛高一检测)小丽同学用实验研究“圆珠笔的上跳”,一支可
伸缩的圆珠笔,内有一根弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出。
手握笔杆,使笔尖向上,小帽抵在桌面上,在压下后突然放手,笔杆将竖直向
(2)1.55
m/s
解析 (1)圆珠笔弹簧的弹性势能减小,转化为圆珠笔的动能,离开桌子后,圆
珠笔减少的动能转化成圆珠笔增加的重力势能,圆珠笔运动到最高点时,圆
珠笔的重力势能最大,动能为零。
1
(2)由机械能守恒定律得:mgh= 0 2 ,代入数据得 v0=1.55 m/s。
2
变式训练2 以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出,若忽
现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧
的长度变为2L(未超过弹性限度),重力加速度为g,则在圆环下滑到最大距
离的过程中(
)
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧的弹性势能增加了 √3 mgL
再减小,只是初、末状态相等。
1.伽利略斜面实验
高中物理机械能守恒和动量守恒问题解析
高中物理机械能守恒和动量守恒问题解析在高中物理学习中,机械能守恒和动量守恒是两个重要的概念。
理解这两个概念对于解题非常关键。
本文将通过具体题目的举例,分析和说明机械能守恒和动量守恒的考点,并提供解题技巧,帮助高中学生和家长更好地理解和应用这些知识。
一、机械能守恒问题解析机械能守恒是指在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。
在解决机械能守恒问题时,我们需要考虑势能和动能的转化。
例如,一道常见的题目是:一个质量为m的物体从高度为h处自由落下,落地后弹起到高度为h/2。
求物体弹起的最高点离地面的高度。
解题思路:首先,我们可以根据机械能守恒定律,将物体在自由落下和弹起过程中的机械能相加,即势能和动能之和保持不变。
在自由落下过程中,物体的势能转化为动能;在弹起过程中,动能转化为势能。
因此,我们可以列出等式:mgh = mgh/2通过简化计算,得出最高点离地面的高度为h/4。
这道题目的考点是机械能守恒的应用。
学生需要理解机械能的定义和转化过程,并能正确列出等式进行计算。
在解题过程中,化简计算是关键步骤,学生需要注意运算的准确性和合理性。
二、动量守恒问题解析动量守恒是指在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
在解决动量守恒问题时,我们需要考虑物体的质量和速度变化。
例如,一道常见的题目是:一个质量为m1的物体以速度v1向右运动,与一个质量为m2的物体以速度v2向左运动碰撞,碰撞后两个物体分别以v3和v4的速度运动。
求碰撞后两个物体的速度。
解题思路:根据动量守恒定律,我们可以列出等式:m1v1 + m2v2 = m1v3 + m2v4通过化简计算,可以得出碰撞后两个物体的速度。
这道题目的考点是动量守恒的应用。
学生需要理解动量的定义和守恒定律,能够正确列出等式进行计算。
在解题过程中,化简计算是关键步骤,学生需要注意运算的准确性和合理性。
三、解题技巧和应用在解决机械能守恒和动量守恒问题时,有一些常用的解题技巧和应用方法可以帮助学生更好地理解和应用这些知识。
高中物理-机械能守恒定律专题强化训练(解析版)
高中物理-机械能守恒定律专题强化训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.两个质量分别为m和2m的小球,分别从高度为2h和h处自由下落,忽略空气阻力,则它们落地时的动能之比为A.1:1B.1:2C.2:1D.4:12.发射通信卫星常用的方法是:先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行,然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机,经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道.比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态,在同步轨道上卫星的()A.机械能大,动能小B.机械能小,动能大C.机械能大,动能也大D.机械能小,动能也小3.如图所示为某次NBA比赛时篮球运动员起跳投篮时的情形.运动员先由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起,这个过程中,关于运动员下列说法正确的是()A.重力势能不变B.机械能不变C.他的动能增大,所以地面对他做正功D.地面对他有支持力,但作用点没有位移,所以地面对他不做功4.如图所示,两个质量相同的物体从A点静止释放,分别沿光滑面AB与AC滑到同一水平面上的B点与C点,则下列说法中正确的是A.两物体到达斜面底端时的速度相同B .两物体到达斜面底端时的动能相同C .两物体沿AB 面和AC 面运动时间相同D .两物体从释放至到达斜面底端过程中,重力的平均功率相同5.如图所示,劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定于O 点,另一端固定一个质量为m 的小球。
将小球拉至A 点处时,弹簧恰好无形变。
现将小球从A 点处由静止释放,小球运动到O 点正下方B 点时速度大小为v 。
A 、B 两位置间的高度差为h ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
则下列说法错误的是( )A .由A 到B 的过程中,小球克服弹簧弹力所做的功为mghB .由A 到B 的过程中,小球重力所做的功为mghC .由A 到B 的过程中,弹性势能增加量为212mgh mv D .小球到达B 点处时,其加速度的方向为竖直向上6.如图所示,竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R ,小球A 、B 质量分别为m A 、m B ,A 和B 之间用一根长为l (l <R )的轻杆相连,从图示位置由静止释放,球和杆只能在同一竖直面内运动,下列说法正确的是( )A .若m A <mB ,B 在右侧上升的最大高度与A 的起始高度相同B .若m A >m B ,B 在右侧上升的最大高度与A 的起始高度相同C .在A 下滑过程中轻杆对A 做负功,对B 做正功D .A 在下滑过程中减少的重力势能等于A 与B 增加的动能7.某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。
高中物理《机械能守恒定律》专题训练
高中物理《机械能守恒定律》专题训练1.(2022全国乙,16,6分)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。
小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于 ( )A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积答案 C 如图所示,x为PA间的距离,其所对的圆心角为θ,小环由P点运动到A点,由动能定理得mgh=12mv2,由几何关系得h=R-R cos θ,所以v=√2gR(1−cosθ)。
由于1-cos θ=2 sin2θ2,sinθ2=x2R,所以v=√2gR(1−cosθ)=√2gR×2×x24R2=x√gR,故v正比于它到P点的距离,C正确。
2.(2022全国甲,14,6分)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。
运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。
要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于 ( )A.ℎk+1B.ℎkC.2ℎkD.2ℎk−1第1页共70页答案 D 运动员从a处滑至c处,mgh=12m v c2-0,在c点,N-mg=m v c2R,联立得N=mg(1+2ℎR ),由题意,结合牛顿第三定律可知,N=F压≤kmg,得R≥2ℎk−1,故D项正确。
3.(2022北京,8,3分)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。
某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。
无论在“天宫”还是在地面做此实验, ( )A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化答案 C 在“天宫”中是完全失重的环境,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,细绳拉力提供小球做圆周运动所需的向心力,小球的线速度大小、向心加速度大小、向心力(细绳的拉力)大小均不变,无论在“天宫”还是在地面,细绳的拉力始终与速度垂直而不做功,故只有C正确。
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编考点一:功和功率一、单选题1.(22·23下·湖北·学业考试)一物体沿粗糙斜面下滑到斜面底端的过程中,下列说法正确的是()A.重力不做功B.重力做负功C.支持力不做功D.支持力做负功2.(23·24上·福建·学业考试)有一种飞机在降落的时候,要打开尾部的减速伞辅助减速,如图所示。
在飞机减速滑行过程中,减速伞对飞机拉力做功的情况是()A.始终做正功B.始终做负功C.先做负功后做正功D.先做正功后做负功3.(22·23下·江苏·学业考试)如图所示,在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下,物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m1<m2,F1做的功为W1,F2做的功为W2,则()A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法确定4.(22·23下·江苏·学业考试)某厢式货车在装车时,可用木板做成斜面,将货物沿斜面拉到车上,拉力方向始终平行于接触面。
某装卸工人用同样大小的力将不同质量的货物沿斜面拉到车上,则()A.质量大的货物拉力所做的功大B .质量小的货物拉力所做的功小C .拉力所做的功与质量无关D .拉力所做的功与质量有关5.(22·23下·江苏·学业考试)用与斜面平行的恒力F 将质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离,拉力做功W 1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W 2,则( ) A .W 1<W 2 B .W 1>W 2 C .W 1=W 2 D .无法判断6.(22·23下·江苏·学业考试)用100N 的力在水平地面上拉车行走200m ,拉力与水平方向成60°角斜向上。
在这一过程中拉力对车做的功约是( )A .3.0×104JB .4.0×104JC .1.0×104JD .2.0×104J7.(22·23下·江苏·学业考试)细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动,因受空气阻力最后停止在最低点,则此过程中( )A .空气阻力对小球不做功B .小球的动能一直减小C .小球的重力势能一直减小D .小球的机械能不守恒8.(21·22上·云南·学业考试)“人工智能”已进入千家万户,用无人机运送货物成为现实。
高中物理机械能守恒学习技巧分析
高中物理机械能守恒学习技巧分析物理学是一门研究自然现象的学科,而机械能守恒是其中的一个重要部分。
在高中物理学习中,机械能守恒是必学的内容之一。
它是指在一个封闭的系统中,机械能总量不会发生改变,而只会发生转化的现象。
但机械能守恒是一个较为抽象的概念,很多同学难以理解。
本文将介绍几种学习技巧,以助于同学理解和掌握机械能守恒的理论。
一、先掌握基本概念要学好机械能守恒,必须先掌握它的基本概念。
机械能由动能和势能两部分组成。
动能是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于其在重力场中的位置而存储的能量。
机械能守恒是指在封闭系统中,机械能的总和始终保持不变。
同学需要理解和记忆这些基本概念,才能更好地理解后续的原理和计算。
二、结合实例理解在学习机械能守恒时,结合实例进行探究,是一种非常有效的学习方式。
例如,一个滑雪者从山顶出发,下滑到山脚下,这个过程中机械能是否守恒?若不守恒,为什么?若守恒,如何计算?通过此类实例,可以让同学更加形象地感受到机械能守恒的本质,从而更好地掌握。
三、多做计算题在学习机械能守恒时,多做计算题是理解和掌握它的重要途径。
通过练习和掌握一定的计算方法,同学可以更好地运用机械能守恒理论,解决实际问题。
但要注意,机械能守恒计算过程中,精度和单位的正确性非常重要,同学需要有较高的数学计算能力。
综上所述,学习机械能守恒需要学生下功夫和提高学习效率。
同学需要结合课堂讲解,掌握基本概念,结合实例进行探究,通过多做计算题和注重思维训练,真正理解和掌握机械能守恒的理论和应用。
第六章机械能(高中物理基本概念归纳整理)完整版
类比重力做功与重力势能关系
WF EP1 EP2 EP EP减
EP
1 2
kl 2
四.动能
1. 定义:物体由于运动而具有的能量叫动能,用Ek表示。
2.表达式:
Ek
1 2
mv2
,单位:J
Wf Q摩 (Q摩 fs相) W安 Q焦 W合 Ek (动能定理) W除G E(功能原理)
E减 E增(能量守恒)
七.验证机械能守恒定律
O
A
B
C
h1 h2 h3
v2
2
gh画 v2 2
h图像
v2 2gh画v2 h图像
mgh
1 2
mv2
h
1 2g
v 2画h
v 2图像
h
1 g
v2 2
E1 E2 E3 0
E增 E减
EA EB
六.机械能守恒定律
8.功能原理:除重力(或弹簧弹力)外的力做的功等于机械能的
改变量。W除重力 Ek EP E
9.功能关系:
功与能
能与能
W重 EP重 EP减 W弹 EP弹 EP减 W电 EP电 EP减
EP减 Ek增 (机械能守恒)
零势能面的选取是任意的,可以取地面,桌面甚至天花板(一般取地面为零势能面),但 是重力势能的变化是确定的,与零势能面的选取无关。
三.重力势能与弹性势能
7.重力势能的系统性:
势能也叫位能,是由相互作用的物体凭借其相对位置所决定的能量,也就是说势能是系 统共有的,单个物体讲势能没有意义(比如,如果没有地球,物体就没有重力,也就不 存力重力势能了)。
高三物理机械能知识点总结
高三物理机械能知识点总结1. 什么是机械能?机械能是指物体具有的由运动和位置引起的能量。
它是由动能和势能组成的。
2. 动能动能是物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量和速度平方成正比。
公式表示为:动能(K)= 1/2mv^2,其中m 为物体的质量,v为物体的速度。
3. 动能定理动能定理描述了物体所具有的动能与所受外力所做的功之间的关系。
动能定理可以表示为:ΔK = W,其中ΔK为物体动能的变化量,W为外力所做的功。
4. 势能势能是物体由于位置而具有的能量。
不同形式的势能有弹性势能、重力势能和化学能等。
5. 弹性势能弹性势能是指物体由于受到弹性力作用而具有的能量。
当物体发生形变时,它会蓄积弹性势能。
弹性势能的大小与形变量以及弹性系数有关。
6. 重力势能重力势能是指物体由于高度而具有的能量。
重力势能的大小取决于物体的质量、重力加速度和物体的高度。
公式表示为:重力势能(PE)= mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
7. 动能和势能的转化动能和势能可以相互转化。
当物体从高处下落时,动能增加而势能减小;当物体抛向高处时,势能增加而动能减小。
8. 机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下,机械能保持不变。
即动能和势能之和保持恒定。
9. 机械能损失在真实情况下,机械能会因为摩擦、空气阻力等因素而损失。
例如,滚动小球在地面上滚动时会逐渐停止,这是由于摩擦力对它做了负功导致了机械能的损失。
10. 机械能的应用机械能的概念在实际生活和工程中有广泛的应用。
例如,电梯的上升和下降过程,弹簧振子的周期,摩擦制动器的工作原理等都可以用机械能的理论来解释和分析。
总结:机械能是物体具有的由运动和位置引起的能量。
它包括动能和势能。
动能是由物体的质量和速度决定的,势能则与物体的位置有关。
动能定理描述了动能和外力功之间的关系。
机械能守恒定律表明在没有外力做功时,机械能保持恒定。
然而,在实际情况下,机械能会因为摩擦、空气阻力等损失。
(整理)高中物理机械能守恒定律典例解题技巧
机械能守恒专题一、单个物体的机械能守恒判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:〔1〕物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。
〔2〕物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。
所涉及到的题型有四类:〔1〕阻力不计的抛体类。
〔2〕固定的光滑斜面类。
〔3〕固定的光滑圆弧类。
〔4〕悬点固定的摆动类。
〔1〕阻力不计的抛体类包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。
那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。
例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小?分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,那么物体抛出时和着地时的机械能相等2202121t mv mv mgh =+得:gh v v t 22+= 〔2〕固定的光滑斜面类在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。
例,以初速度v 0 冲上倾角为θ光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少?分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,那么物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等θsin 2120⋅==mgs mgh mv 得:θsin 220g v s = 〔3〕固定的光滑圆弧类在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。
例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动?分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,那么物体在最低和最高点时的机械能相等22021221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为:Rg v t = 所以 gR v 50=〔4〕悬点固定的摆动类和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。
高一物理机械能知识点归纳
高一物理机械能知识点归纳机械能是物理学中一个重要的概念,它涉及到物体在运动过程中所拥有的能量。
在高一物理学习中,掌握机械能的相关知识点对于理解运动和能量转化非常关键。
本文将对高一物理机械能的知识点进行归纳,帮助读者理解和掌握这一重要概念。
一、机械能概述机械能是指物体在机械运动过程中所具有的能量总和,包括势能和动能两部分。
势能是物体由于位置、形状、重力等因素所具有的能量,动能则是物体由于运动而具有的能量。
机械能可以互相转化,守恒定律表明在不受外力损耗的情况下,机械能总量保持不变。
二、重力势能重力势能是指物体由于在重力场中的位置而具有的能量。
在地球表面附近,重力势能的大小可以通过以下公式计算:Ep = mgh,其中Ep表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h 表示物体相对于参考高度的垂直距离。
重力势能可以通过改变高度或质量来进行调节。
三、弹性势能弹性势能是指弹性变形的物体由于做功而具有的能量。
当物体发生弹性变形时,其势能会增加,可以通过以下公式计算:Ep = (1/2)kx²,其中Ep表示弹性势能,k表示弹簧的劲度系数,x表示弹簧伸长或压缩的长度。
弹性势能可以通过改变弹簧的劲度系数或压缩长度来进行调节。
四、动能动能是指物体由于运动而具有的能量。
动能的大小可以通过以下公式计算:Ek = (1/2)mv²,其中Ek表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
动能可以通过改变质量或速度来进行调节。
五、机械能守恒定律机械能守恒定律表明在没有外力损耗的情况下,系统的机械能总量保持不变。
也就是说,系统中机械能的增加必然伴随着同等程度的减少。
根据这一定律,可以通过计算初始状态和最终状态下的机械能来推导物体在运动过程中的相关性质。
六、机械能与动能定理机械能与动能定理描述了物体在受力作用下机械能的变化情况。
根据机械能与动能定理,物体所受的合力所做的功等于物体机械能的增加量。
这一定理为分析物体在复杂动力学情况下的能量变化提供了重要依据。
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★★★★1.功
(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角.
(2)功的大小的计算方法:
①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.
②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功.
③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.
④根据功是能量转化的量度反过来可求功.
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)
★★★★2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.
(2)功率的计算
①平均功率:P=W/t(定义式) 表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用.
②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.
(3)额定功率与实际功率 : 额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.
(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.
①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v
m=P/f 作匀速直线运动 .
②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
★★★★3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
表达式:Ek=mv2/2
(1)动能是描述物体运动状态的物理量.
(2)动能和动量的区别和联系
①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变.
②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度.
③两者之间的大小关系为EK=P2/2m
4. ★★★★动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.
表达式;
(1)动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况.
(2)功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式.
(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.
(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.
★★★★5.重力势能
(1)定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能,
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的.
②重力势能的大小和零势能面的选取有关.
③重力势能是标量,但有“+”、“-”之分.
(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关.WG =mgh.
(3)做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即
★6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量.
★★★ 7.机械能守恒定律
(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=E k +E p .
(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(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.
(3)机械能守恒定律的表达式
(4)系统机械能守恒的三种表示方式:
①系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ,即E1 =E2
②系统减少的总重力势能ΔE P减 等于系统增加的总动能ΔE K增 ,即ΔE P减 =ΔE K增
③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔE A
减 =ΔE B增
[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量.
(5)判断机械能是否守恒的方法
①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.
②用能量转化来判定:若物体系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,则物体系统机械能守恒.
③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.
★★★★ 8.功能关系
(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒.
(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2 .
(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 (动能定理)
(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -
E 1
★★★★ 9.能量和动量的综合运用
动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题.分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图景,抽象出物理模型,选择物理规律,建立方程进行求解.这一部分的主要模型是碰撞.而碰撞过程,一般都遵从动量守恒定律,但机械能不一定守恒,对弹性碰撞就守恒,非弹性碰撞就不守恒,总的能量是守恒的,对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换.从而建立碰撞过程的能量关系方程.根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程,两者联立进行求解,是这一部分常用的解决物理问题的方法.。