高中物理复习课机械能和能源知识点及经典例题
高一物理必修2知识点复习
高一物理必修2知识点复习知识点复习：一、功、功率、机械能和能源1、做功两要素：力和物体在力的方向上发生位移2、功：αcos Fl W = 其中α为力F 的方向同位移L 方向所成的角功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分，单位为焦耳（J ） 3、物体做正功负功问题 （将α理解为F 与V 所成的角，更为简单） ** 一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。
例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J 的功，可以说成球克服重力做了6J 的功。
说了“克服”，就不能再说做了负功。
4、动能是标量，只有大小，没有方向。
表达式为：221mv E K = 5、重力势能是标量，表达式为：mgh E P =（1）重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。
因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。
（2）重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。
6、动能定理： 2201122W mv mv =-总 其中W 总为外力对物体所做的总功，m 为物体质量，v 为末速度，0v 为初速度 解答思路：①选取研究对象，明确它的运动过程。
②分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。
③明确物体在过程始末状态的动能1k E 和2k E 。
④列出动能定理的方程12k k W E E =-和。
7、机械能守恒定律： 2211k p k p E E E E +=+（只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。
） 解题思路：①选取研究对象----物体系或物体。
②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。
③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
8、功率的表达式：tWP =，或者P=FV 描述力对物体做功快慢；是标量，有正负 9、额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
高一物理机械能和能源
一、什么是功和功率 1、功（W ）如图所示，物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们说力对物体做了功。
有力、有力的方向上的位移是功的两个不可缺少的因素。
我们可以把力F 沿位移S 的方向和垂直于位移的方向分解为F '、F "。
其中分力F '做功，而分力F "并未做功，而'=F F ·cos θ，所以力F 对物体所做的功可表示为。
把位移S 分解为沿力F 方向的分位移S '和垂直于力F 方向的分位移S "。
显然物体在力F 的作用下，沿力的方向的位移为S '，同样可得力F 对物体做的功，得出功的公式：W FS =cos θ该式既是功的量度式（也叫计算式），也是功的决定式。
当θ<︒90时，cos θ为正，式中的W >0，为正功（或说外力对物做了功）；当θ=︒90，cos θ=0，式中的W 为零（或说力不做功）；当θ>︒90，cos θ为负值，式中的W <0，为负功（我们说力对物体做负功，或说物体克服外力做了功）。
当θ=︒180，cos θ=-1，或中的W 也为负功（我们仍说力对物体做负功。
或说物体克服外力做了功）；当F 是合力（f ∑）时，则W 是合力功（W ∑）；如W 是各力做功的代数和，我们说W 的总功。
几点说明：（1）力（F ）能改变物体的运动状态，产生加速度，但只有使物体移动一段位移（∆s ），力的效应才能体现出来，如引起速度的变化。
可以说功是力在空间上的积累效应。
（2）功是属于力的，说“功”必须说是哪个力的功。
如：重力的功、拉力的功、阻力的功、弹力的功等。
若是合力所做的功，就要说明是合力的功。
（3） 公式中F 、S 都是矢量，而它们的积W 是标量，它的正与负仅由力与位移的夹角决定；它的正与负仅表示是对力物体做功还是物体克服该力做功。
功的国际制单位是J （焦）。
（4）功是能量变化的量度，是能量转化的过程量。
物理必修二机械能和能源知识点
物理必修二机械能和能源知识点以下是物理必修二中与机械能和能源相关的重要知识点：1. 机械能：机械能是指物体由于运动或位置改变而具有的能量。
机械能可分为动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度平方成正比。
势能是物体由于位置的不同而具有的能量，与物体的重量和高度成正比。
2. 功和功率：功是用力作用在物体上的能量转化，是力对物体做功的量度。
功等于力乘以物体的位移。
功率是指单位时间内做功的速率，等于功除以时间。
3. 机械能守恒定律：在没有外力做功和能量损失的理想条件下，一个封闭系统中的机械能总量保持不变。
即初始机械能等于末端机械能。
4. 机械能转化和转移：机械能可以在不同形式之间进行转化和转移。
例如，一个从高处落下的物体，其势能逐渐减小，而动能逐渐增加，当物体抵达地面时，势能转化为动能。
5. 功率和能量消耗：功率是能量消耗的速率，单位为瓦特（W）。
在物体做功时，消耗的能量随着功率和时间的增加而增加。
6. 能源和能量转换：能源是指能量的源泉，可以用来做功或供给热量。
常见的能源包括化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能和可再生能源（太阳能、风能、水能等）。
能源可以通过各种方式转换为其他形式的能量，例如燃烧煤炭产生的化学能转化为热能和机械能。
7. 摩擦力和效率：摩擦力是两个物体接触时由表面不规则性引起的阻碍运动的力。
机械装置中常常出现能量损失，主要原因是摩擦力的存在。
效率是指机械装置将输入的能量转化为有用的功的比率，等于输出功与输入功的比值。
8. 单纯机械结构：单纯机械结构是指由一个或多个简单机械组合而成的装置，如杠杆、滑轮、斜面等。
简单机械结构可以改变力的大小、方向和作用点，实现力的传递和转换。
以上是机械能和能源相关的一些重要知识点，希望能对你的学习有所帮助。
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。
物理必修二-机械能与能源-知识点加经典例题-家教必备
机械能与能源一、功1．公式：W=FS cos α. （力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
）2．单位：J 。
1J=3．功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分。
3．正功和负功（1）当α=π/2时，cos α=0,W=0（2）当α<π/2时， cos α>0,W>0》（3）当παπ≤<2时，cos α<0,W<0.（1）功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功【例题1】用水平恒力F 作用于质量为M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S ，恒力做功为W 1，再用该恒力作用于质量为m (m <M )的物体上，使之在粗糙的水平面上移动S ，恒力做功为W 2，则两次恒做功的关系是：A ．W 1>W 2;B ． W 1<W 2;C ． W 1=W 2;D ．无法判断答案：C（2）合外力的功的求法：方法1：先求出合外力F ，再利用W=Fscos θ求出合外力的功。
】方法2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。
【例题2】在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则：A ．力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同；B ． 力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同；C ．力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同；D ． 力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同。
答案：B`【例题3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为f ，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为：A ．零；B ．-fh ;C ．-2fh ;D ．-4fh .答案：C二、动能 势能1.动能：（1）定义：在物理学中用221mv 这个量表示物体的动能，动能的符号为E k =221mV . （2）单位：在国际单位制中，动能的单位是：1kg.m 2/s 2==1J.（3）动能是标量，只有大小，没有方向。
物理必修二机械能和能源知识点
物理必修二机械能和能源知识点本文是关于物理必修二中机械能和能源知识点的介绍和解析，主要分为以下几个部分：机械能的概念、机械能的守恒、能量转化与能源存储、机械能的应用等方面进行详细阐述。
一、机械能的概念机械能是指物体具有的由于运动和位置而带来的能量，是物体在运动和位置变化中所具有的一种能量形式。
具体包括动能和势能两种形式。
动能指物体由于运动而具有的能量，它的大小与物体的质量和速度有关系，能量公式为：K=1/2mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
势能是指物体由于所处的位置而具有的能量，它的大小与物体的位置和地球的引力大小有关系，能量公式为：Ep=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度差。
二、机械能的守恒机械能守恒指在物体的运动中，如果只考虑外力做功，物体的机械能总量保持不变。
在完全弹性碰撞中，机械能守恒得最为显著。
完全弹性碰撞指两个物体碰撞时，动能和势能都不发生变化的碰撞方式。
在这种情况下，机械能守恒，碰撞前后物体的总机械能不变。
三、能量转化与能源存储能量转化指能量在不同的形式之间相互转化的过程。
在物理学中，常见的能量形式包括机械能、热能、光能、电能等。
不同形式的能量之间可以进行相互转化，例如机械能可以转化为热能、光能可以转化为电能等。
能源存储指将能量转化为一种方便储存的形式保存在物体中，以备后续使用。
常见的能源存储方式包括化学能、电能、核能等。
例如，化学能可以被转化为燃料储存，电能可以被储存在电池中等。
四、机械能的应用机械能的应用广泛，例如：1.电梯的工作原理是利用电动机的旋转驱动钢索升降电梯，钢索拉动电梯在轨道上运动，并且通过约束系统来保证电梯的平稳运动。
2.弹簧秤的工作原理是在秤盘上放置待测物体，使秤盘压缩弹簧，通过测量弹簧的压缩程度来确定物体的重量。
3.滑轮组的工作原理是利用滑轮的旋转来改变重物运动的方向和力的大小，使得重物在斜面上移动时所需的力更小，实现机械能的转化和利用。
高中物理必修2第五章 机械能和能源第3讲 机械能守恒定律及其应用
第3讲机械能守恒定律及其应用知识要点一、重力做功与重力势能1.重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关。
(2)重力做功不引起物体机械能的变化。
2.重力势能(1)表达式:E p＝mgh。
(2)重力势能的特点①系统性:重力势能是物体和地球所共有的。
②相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关,但重力势能的变化与参考平面的选取无关。
3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减小；重力对物体做负功,重力势能就增大。
(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量,即W G＝－(E p2－E p1)＝－ΔE p。
二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
2.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能减小；弹力做负功,弹性势能增加,即W＝－ΔE p。
三、机械能守恒定律及应用1.机械能:动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能。
2.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
(2)表达式:mgh1＋12m v21＝mgh2＋12m v22。
3.守恒条件:只有重力或弹簧的弹力做功。
基础诊断1.将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m 高处,在这个过程中,下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)()A.重力做正功,重力势能增加1.0×104 JB.重力做正功,重力势能减少1.0×104 JC.重力做负功,重力势能增加1.0×104 JD.重力做负功,重力势能减少1.0×104 J【试题解析】: W G＝－mgh＝－1.0×104 J,ΔE p＝－W G＝1.0×104 J,选项C正确。
【试题参考答案】: C2.如图1所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连接着一轻弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()图1A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.物体的机械能不变C.弹簧的弹性势能先增加后减少D.弹簧的弹性势能先减少后增加【试题解析】: 因弹簧左端固定在墙上,右端与物体连接,故撤去F后,弹簧先伸长到原长后,再被物体拉伸,其弹性势能先减少后增加,物体的机械能先增大后减小,故D项正确,A、B、C项错误。
苏科版物理-机械能和内能知识点及练习题(附答案)
第12章 机械能和内能 【本章知识结构】【例题】一、机械能知识点一： 动能：物体由于运动而具有的能。
物体的质量越大，速度越大，动能越大例1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有并的实验：（1）实验中你通过观察 知道动能的大小。
（2）实验中采用 方法，使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同。
（3）甲和丙探究的问题是 。
（1）物体运动的距离（2）控制起点高度相同（3）动能的大小与物体运动的速度的关系知识点二： 重力势能：物体由于被举高而具有的能。
物体被举得越高、质量越大重力势能越大。
例2．我国发射的“神舟五号”宇宙飞船，载人舱于2003年10月16日顺利地在内蒙古主着陆场成功着陆，载人舱在下落到地面附近的某一高度时，由于空气阻力的作用使其匀速运动，在匀速下落过程中，载人舱( ) BA ．重力势能增大B ．重力势能减小C ．重力势能不变D ．动能增大 知识点三： 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。
物体形变越大弹性势能越大。
例3．如上右图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将橡皮筋套在开口边，就做成了一个会跳的卡片，使这张卡片跳起来的做法是及 。
卡片能跳起来的原因是 。
把卡片按平后放在水平面上然后松开；橡皮筋发生弹性形变具有弹性势能例4．一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面投放救灾物资。
投下物资后，飞机的动能和势能发生变化是（ ）CA 、动能不变，势能减小B 、动能变小，势能不变C 、动能和势能都变小D 、动能和势能都不变知识点四：动能和势能的相互转化例5．苹果从树上掉下的过程中，它的 能转化为 能。
例6．（实验题）如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。
请回答： ⑴这两个实验可以说明的同一个物理问题是： ；⑵在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。
产生此现象的原因是： 。
能量势能 动能机械能重力势能 弹性势能 内能热传递热量 做功 热机 汽油机 比热容 热值例7．图6是玩弹弓的情景。
机械能守恒定律(全面、经典、上课用)
4．如图所示，将悬线拉至水平位置无初速度释 放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点在同 一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉挡住 的前后瞬间，以下说法正确的是( CD )
A. 小球的机械能减小
B. 小球的动能减小
C. 悬线的张力变大
D. 小球的向心加速度变大
5.如图所示，质量为m的物体以某一初速度v0从A
点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物 体通过最低点B的
速度为 3 gR，求：
(1)物体在A点时的速度； (2)物体离开C点后还能上升多高．
R
答案：（1）v0 3gR （2） h 7 R
2
学生实验：验证机械能守恒定律
一 在自由落体运动中，如果空气阻力
、 实
和纸带受到的摩擦力可以忽略不计，
1 2
mv22
mgh2
忽略空气阻力，由动能定理，有：
mg (h1
h2
)
1 2
mv22
1 2
mv12
移项:
1 2
mv12
mgh1
1 2mv22 Nhomakorabeamgh2
EA EB
1、这个过程只有哪个力做功？ 2、若有空气阻力，结论成立吗？
有空气阻力
EA
EKA
EPA
1 2
mv12
mgh1
EB
思 考
速度能不能用 v = gt 计算？
这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻 力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这 样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机 械能应该是减少的，故这种方法也不能用。
注
高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律1机械能守恒定律的内容及表达式练习教科版必修2(20
高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律1 机械能守恒定律的内容及表达式同步练习教科版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律1 机械能守恒定律的内容及表达式同步练习教科版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理第四章机械能和能源第5节机械能守恒定律1 机械能守恒定律的内容及表达式同步练习教科版必修2的全部内容。
第5节机械能守恒定律1 机械能守恒定律的内容及表达式（答题时间:30分钟）1。
在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，将半径R=1 m的光滑半圆弧轨道固定在质量M=0。
5 kg、长L=4 m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切。
现让位于轨道最低点的质量m=0.1kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动,某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态（小车不反弹），之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论,其中正确的是(g取10 m/s2）（）A。
小球到达最高点的速度为10B。
小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12。
5 JC。
小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 ND. 小车向右做匀速直线运动的速度约为6。
5 m/s2. 如图1所示，物体A以速度v0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹.图2中的曲线是一光滑轨道,轨道的形状与图1中的虚线相同。
让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑过程中没有脱离轨道。
高一下期期末复习——机械能和能源(教师用)
解题过程
疑问
F
弹性势能 （Ⅰ）
A 等于 MgH B 大于 MgH C 小于 MgH D 无法确定 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台 下落，至最低点时距水面还有数米距离。假定空 气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正 确的是 A．运动员到达最低点前重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功， 弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成 的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零 点的选取有关 【答案】：ABC
解析：(1)汽车在坡路上行驶，所受阻 力由两部分构成，即 Ff＝kmg＋mgsinα ＝4000 N＋800 N＝4800 N.又因为当 F ＝ Ff 时 ， P ＝ Ff·m ， 所 以 vm ＝ v 60×103 P ＝ m/s＝12.5 m/s. 4800 kmg＋mgsinα (2)汽车从静止开始，以 a＝0.6 m/s2 匀 加速行驶，由 F 合＝ma，有 F′－Ff＝ ma，所以 F′＝ma＋kmg＋mgsinα＝4 ×103×0.6 N＋4800 N＝7.2×103 N.保 持这一牵引力，汽车可达到匀加速行 P 驶的最大速度 vm′，有 vm′＝ ＝ F′ 60×103 m/s＝8.33 m/s.由运动学规律 7.2×103 可以求出匀加速行驶的时间与位移 t＝ vm′ 8.33 ＝ s＝13.9 s， a 0.6 2 vm′ 8.332 x＝ ＝ m＝57.82 m. 2a 2×0.6 (3)由 W＝F′· 可求出汽车在匀加 x 速运动阶段行驶时牵引力做功为 W＝F′· x＝7.2×103×57.82 J＝4.16× 105 J. 答案：(1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J
解题过程 BD
高一物理机械能知识点复习及相关习题
机械能专题一、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 x cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） x ——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 θ 8 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。
（一）对功的认识 1. 做功与否的判断问题物体受到力的作用，如果物体在力的方向上发生位移，我们就说力对物体做了功。
可见做功与否的判断，依据的是功的两个要素：力与力的方向上的位移。
2. 做功多少的计算问题做功多少是根据功的公式来计算的，功的公式为：αcos Fs W=，其中各个物理量的含义如下：F 是做功的力；s 是力所作用的那个物体的位移；而α则是力F 与位移s 之间的夹角。
3. 做功快慢的描述问题做功的快慢程度用功率来描述，功率的定义式是：tW P =功率的导出式是：αcos Fv P=前者用于计算某段时间内的平均功率，后者则用于计算某个时刻瞬时功率。
4. 对功的物理含义的理解 关于功我们不仅要从定义式αcos Fs W=进行理解和计算，还应理解它的物理含义。
专题六 机械能和能源
力势能 、机械能等 ；对应 的物理规律有 ：功的公式 、
功率的公式 、动能的公式 、重力势能的公式 、动能定 理等． 本专题对应的基本公式有 ：
ｃ 保持牵引功率不变
Ｄ 不能判断牵引功率怎样变化 ．
二
Ｗ＝ｓ ｓ， ： ， ＝ｖ ｓ， ÷舢 巨＝ Ｆｃ ０ Ｐ Ｐ Ｆ ｏ Ｅ ｏ ｃＯ ，
◆ ●—▲
ｃ 物 体克服摩擦力所做 的功 为 ＋ ） ． Ｌ Ｄ 这 一过程 中小 车和物体 组成 的系统 机械能 减 ，
少 了
【 解析】在整个过程 中，空气阻力和缓 冲发 动机都
对 “ 神舟 六号”做功 ，所以机械 能不 守恒， 【 答案】Ｃ
【 解析 】取物 体作 为研 究对 象 ，根 据动 能定理 有
１ 动能 定理 的应用 中 ，力 对物体 做功 是指 合外 ． 力对物体的功或者是 外力对物体做功的代数和 ，功和 能都是标量 ，可以利用代数的方法进行加减．
２ 正确理解功能关 系时 ，要注意 以下 几个方面 ： ．
【 点评】汽车启动过程 中 ，着重 区分 阻力ｆ 、牵引
力Ｆ 和合 外力 Ｆ§，匀变速直线运 动的末速度 和
【 点评】判断机械能是否守恒 ，有 两种 方式 ：一是 要 看是 否只有 重力 （ 或弹力）做功 ，二是看是否 只有
动 能 和 势 能之 间发 生转 化 ．
～
（ －）ｓ Ｌ ＝ ｍ Ｆｆ ＋ ）
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取 小车作 为研 究对 象，有ｆ＝ ｋ ｓ Ｅ
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题型 ４ ．重 力势 能 的 概 念
必须 清楚 ．
示 质 量 为 的小 车放 在
必修2第四章《机械能和能源》知识要点
《第四章 机械能和能源》知识要点（必修2）一、功1、定义：力和力的方向上的位移的乘积，叫做功。
2、表达式：W=FScos θ讨论：⑴当0°≤θ＜90°时，F 对物体做正功，W 为正值。
⑵当θ=90°（此时F ⊥S 或F ⊥V ）时，F 对物体不做功，W=0。
⑶当90°＜θ≤180°时，F 对物体做负功，W 为负值。
说明：⑴适用条件：W=FScos 只适于恒力做功⑵S3、物理意义：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就有多少能量发生转化。
4、矢标性及参量⑴过程量，标量，但有“正负”之分，“正值”表示正功，“负值”表示负功。
⑵“负号”既不表示大小，也不表示方向，仅表示做功的效果。
5、力做正负功的判断方法1：利用功的定义式，从F 与S 间的夹角θ来判断；方法2：从F 与速度V 方向间的夹角θ来判断；方法3：根据物体的能量变化来判断。
若物体的能量增加，则合外力对物体做正功若物体的能量减小，则合外力对物体做负功6、总功的求法⑴若作用在物体上的所有力的位移相同，则W=F 合S cos θ⑵若作用在物体上各力的位移不同，则W=W 1+ W 2+ W 3+……+W n1、求变力做功：⑴、W=Pt ——机车以额定功率启动（实质是变力做功）⑵、利用动能定理或功能关系2、摩擦力做功：⑴、摩擦力做功与路程有关；⑵、系统内两个物体间的摩擦力做功与它们的相对位移有关。
二、功率1、定义：功跟完成功所用时间的比值2、物理意义：反映做功的快慢3、表达式P=W/t （求平均功率） ——变形有：W=Pt （求功的另一公式）P=FV cos θ （求平均功率或瞬时功率，平V 对平P ，瞬V 对瞬P★实例：机车启动的两种运动情况㈠、以恒定牵引力启动：运动过程．．．．：设匀加速运动的末速度为V 1，匀加速运动的时间为t ，恒定阻力为f 。
1、首先做匀加速运动，ma f V p =-1运动时间：t=V 1/a 2、其次做变加速运动，此时实际功率等于额定功率，即P 为恒定值。
教科版高中物理必修2第四章《机械能和能源》知识点复习
第四章机械能和能源一、功和功率1．功的计算公式：W＝（条件：）2．做功的两个不可缺少的因素：（1）；（2）；功是标量、是过程量。
功的大小反映了力在使物体发生一段位移的过程中的总效果；同时功又是物理过程中能量转移或转化的量度。
注意：当= π时，W=0。
例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当π/2<α≤π时，力对物体做负功，也说成物体克服这个力做了功（取正值）3．功率：定义式物理意义：___________________________；单位及换算：1kW= W 其他计算公式：平均功率_____________________；瞬时功率_____________________。
额定功率是发动机正常工作时最大功率；实际输出功率小于或等于额定功率。
二、动能和动能定理1．动能：大小____________决定因数：_______。
注意：动能是标量，动能没有方向，不要把速度的方向误认为是动能的方向。
动能是状态量，是瞬时量，与一个时刻或位置相对应。
2．动能定理：文字表述：____________________________________________________；2/2-mv12/2公式表示：W=E K2－E K 1＝mv2讨论：当W>0时，E K2 >E K1，动能增大；当W<0时，E K2 <E K1动能减小；当W=0时E K2 =E K1动能不变。
注意：（1）功和能是两个不同的概念，但相互之间有密切的联系，这种联系体现于动能定理上，外力对物体做的总功等于物体动能的增加。
（2）外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功（包括各段的运动过程）的代数和。
（3）适用对象：适用于单个物体。
三、重力势能和弹性势能：1，重力势能：（1）重力做功的特点：重力对物体做的功只跟有关，而跟物体的运动的路径无关。
（2）重力势能的定义和定义式：。
性质：重力势能是标量、状态量、相对量。
2023物理必修二机械能和能源知识点
2023物理必修二机械能和能源知识点物理必修二机械能和能源知识点1、功(A级)(2)公式：W=Fscosα，其中α为F与位移s的夹角，F是力的大小，s是位移大小。
(3)单位：焦耳(J)，1J=1N·m(4)功是标量：没有方向，但有正负。
正负表示是动力做功、还是阻力做功，正功并不大于负功。
(ⅰ)当0<α<900时，W>0，力对物体做正功;(ⅱ)当α=900时，W=0，力对物体不做功;(ⅲ)当900<α<1800时，W<0，力对物体做负功或说成物体克服这个力做功。
(5)总功的计算(ⅱ)先分别求出各个外力做的功，再把各个外力的功代数相加。
2、功率(A级)(1)定义：功与完成这些功所用时间的比值。
(2)公式：定义式P=W/t，一般用于计算平均功率。
计算式P=F·vcosα，一般用于计算瞬时功率，其中F是力的大小，v是瞬时速度，α是F与v的夹角。
对于F和v在同一直线上，可直接用P=F·v来计算。
3、动能(A级)(1)定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
(2)公式：Ek=1/2mv2，是标量，动能只与速度的大小有关，而与方向无关。
4、动能定理(A级)(2)公式：W合=1/2mv22-1/2mv125、重力势能(A级)(1)定义：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能，它是物体和地球的系统所共有的。
(2)表达式：Ep=mgh，重力势能具有相对性，物体在某位置具有的势能和零势能面的选择有关。
物体在两位置间的势能差和零势能面的选择无关。
6、机械能守恒定律(B级)(1)物体的动能和势能的总和称为物体的机械能。
(3)表达式：①Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(初末势能要选同一零势能参考面)②△Ek=-△Ep(4)条件：系统内只有重力(或弹力)做功，其它力不做功，或虽作功但做功的代数和为零。
7、能量守恒定律能源(A级)(1)能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，这就是能量守恒定律。
高一物理期末复习-机械能-37
高中物理单元复习与练习机械能和能源一、知识回顾（每空1分，共40分）1．功：力对物体所做的功等于的大小、的大小以及和夹角的的乘积。
表达式为：。
功是量，单位为。
2．动能：物体由于而具有的能量，E k= 。
3．重力势能：物体由于被而具有的能量，E p= 。
4．弹性势能：物体由于发生而具有的能量，。
5．动能定理：合外力对物体所做的功等于物体的变化。
表达式为：。
6．机械能：与的统称。
7．机械能守恒定律：在只有做功的情形下，物体的和发生相互转化，而总的保持不变。
表达式为：。
8．自然界存在不同形式的能量：有机械能、、、等。
9．能量守恒定律：能量既不会凭空，也不会凭空，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，在转化或转移的过程中其不变。
10．功率：单位时间内的多少。
定义式：，单位：。
瞬时功率表达式：。
二、巩固练习（共60分）单选题（每小题3分，共48分）1.一物体质量为1kg,速度为10m/s，它的动能是 ( )A．5J B．10J C．50J D．100J2.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则 ( )A．重力做负功，拉力做正功 B．重力做正功，拉力做负功C．重力做负功，拉力做负功 D．重力做正功，拉力做正功3.甲抽水机每秒把30kg的水抽到10m高的水塔，乙抽水机每秒把15kg的水抽到20m高的水塔。
则 ( )A．甲抽水机的功率较大 B．甲乙两抽水机的功率相等C．半小时内乙抽水机做的功较多 D．半小时内甲抽水机做的功较多4. 3．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是： ( )Ａ. 机械能守恒Ｂ. 能量正在消失Ｃ. 只有动能和势能相互转化Ｄ. 减少的机械能转化为内能5.质量为m的物体从高h处时，它的动能大小等于 ( ) A．mgh BD6.当重力对物体做正功时,物体的 ( )A．重力势能一定增加，动能一定减小 B．重力势能一定增加，动能一定增加C．重力势能一定减小，动能不一定增加 D 、重力势能不一定减小，动能一定增加7.下列关于重力势能的说法中，错误．．的是 ( )A．重力做正功，重力势能减少 B．重力做负功，重力势能增加C．重力不做功，重力势能不变化 D．重力势能变化与重力做功无关8.忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降 B．物体沿斜面匀速下滑C．子弹射穿木块的运动 D．物体自由下落的运动9.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，如图所示，在这个过程中，下列说法错误．．的是 ( )A．合力对物体做的功是15J B．物体克服重力做的功是15JC．拉力F对物体做的功是15J D．物体的重力势能增加了15J10.在足够高处的物体作自由落体运动,它在 ( )A.前2秒内的机械能的增加量比前1秒内的机械能的增加量大B.前2秒内的加速度比前1秒内的加速度大C.第2秒内的平均速度比第1秒内的平均速度大D.第3秒内的位移等于第1秒内的位移11．某人用脚把重10N的球以水平速度10m/s踢出，球在地面上滚动50m停下，在这个过程中，重力对球以及人对球所做的功分别为 ( )A. 0、0B. 0、50JC. 50J、500JD. 500J、012．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮。
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（授课形式：教师根据教学内容的特点采用不同的教学方法而定，如新课讲授课、讨论课、习题课、复习课、讲练结合、考试试卷讲解课等。
课时分配中的其它用来解决学生提出的问题如做业、试卷等）[教学进程]1．做功的两个必要条件是和；例题：怎样才算做了功呢？下面说法中正确的是A．只要对物体施加了力的作用，就对物体做了功B．只要物体受了力，并且物体有了位移，就对物体做了功C．在水平方向搬运一盆花时，花盆的重力做了功D．一人费了很大的劲也没有将地上的重物举起，人对重物没做功2．功的表达式；功是量；其单位是。
例题：关于功，下面说法正确的是（ ） A 、力越大，力对物体做的功就一定多B 、力对物体做的功越多，则物体的位移就一定大C 、力对物体不做功，物体的位移一定为零D 、某个力对物体做负功时，力的方向不一定与物体的位移方向相反3、功有正负之分：当力和位移的夹角 ，力做正功， 当力和位移的夹角 ，力做负功， 当力和位移的夹角 ，力不做功。
4．正功表示 力做功，负功表示 力做功。
例题：人推着一辆自行车在水平道路上前进，自行车受到的力中做正功的是（ ） A ．重力 B ．摩擦力 C ．支持力 D ．人的推力5．公式：W=FS cos α.【例题】用水平恒力F 作用于质量为M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S ，恒力做功为W 1，再用该恒力作用于质量为m (m <M )的物体上，使之在粗糙的水平面上移动S ，恒力做功为W 2，则两次恒做功的关系是：A ．W 1>W 2;B ． W 1<W 2;C ． W 1=W 2;D ．无法判断变式训练：如图5-1-8所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F 开始提升原来静止的质量为m ＝10kg 的物体，以大小为a ＝2m ／s 2的加速度匀加速上升，求头3s 内力F 做的功.(取g ＝10m ／s 2)6、合外力的功的求法：方法1：先求出合外力F ，再利用W=Fscos θ求出合外力的功。
例题：一个质量m=6kg 的物体，受到水平方向的拉力F=10N ，如图所示，从静止开始在水平地面上移动的距离s=2m ，物体与地面间的滑动摩擦力f=4N ，求：图5-1-8（1）拉力和摩擦力对物体所做的功；（2）合外力对物体所做的功；方法2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。
例题：物体在两个相互垂直的力的作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（）变式训练：如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F=40N拉一木箱，在水平地面上沿直线匀速前进8m，则：（1）拉力F对木箱所做的功。
（2）摩擦力对木箱所做的功。
（3）外力对木箱所做的总功。
7、一个物体能够，这个物体就具有能量；的过程，就是能量转化的过程，能量转化的多少可用来量度。
例题：有关功和能，下列说法正确的是（）A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少2．物体由于而具有的能量，称为动能，动能的表达式为，单位，动能是量。
例题：改变汽车的速度和质量，都可能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车动能是原来2倍的是（）A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B速度不变，质量增加到原来2倍C．质量减半，速度增大到原来的4倍 D速度减半，质量增大到原来的2倍变式训练：如图所示，小球从高为h的斜面上的A 点，由静止开始滑下，经B点在水平面上滑到C点后停止，现在要使物体由C点沿原路径回到A点时速度为零，那么必须给小球以多大的初速度？（设小球经过B点处无能量损失）探究动能定理：某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．当地重力加速度为g=9.80m/s2．用天平称出重锤的质量是m=1．00kg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=______J；重锤动能的变化量△E K=______J；根据以上计算所得到的实验结论是______（计算结果均保留三位有效数字）结论：W=探究动能定理：为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：(1)该同学根据表中数据，作出x－v图象如图2甲所示．观察该图象，该同学作出如下推理：根据x－v图象大致是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．图2(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是________________________________________________________________________．3．物体由于所处位置的能量，称为重力势能；重力势能的表达式为，单位，重力势能是量；重力势能是相对某一参考面而言的，具有性，有正负之分，而重力势能的变化是的，重力做功的过程，就是物体的重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做了多少，物体的重力势能就转化了多少，重力做正功，物体的重力势能，重力做负功，物体的重力势能。
即：W = △E P回顾练习：如图所示，忽略了一切阻力小球能从A运动到B，则小球从A到B位置，是__________能转化成___________能，由B到C时是由__________能转化成____________能，整个过程___________能守恒。
例题1：关于重力势能的下列说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由重物本身决定．B．重力势能恒大于零．C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零．D．重力势能实际上是物体和地球所共有的．变式训练：关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是 [ ]A．物体克服重力做的功等于重力势能的减小．B．在同一高度，将物体以初速v0向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所变化的重力势能一定相等．C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功．D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和．4、重力做功的特点：只与运动物体的起点和终点的位置有关，而与运动物体所经过的路径无关。
例题2：计算下图四种情景中质量为m的物体从A到B重力做的功，以地面为参考平面，A点高度为h1,B点高度为h2对于甲：WG=mg(h1-h2)=mgh1—mgh2对于乙：WG=对于丙：WG=对于丁：WG=变式训练：如图1所示，A 点距地面高为h ，B 点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB 和ADB 由A 点运动到B 点，则( )A ．沿路径ACB 重力做的功多一些 B ．沿路径ADB 重力做的功多一些C ．沿路径ACB 和路径ADB 重力做的功一样多D ．无法判断沿哪条路径重力做的功多一些变式训练：起重机将质量为100kg 的物体从地面提升到10m 高处，取g=10m/s 2，在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）一、弹性势能：1、定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，叫做弹性势能。
2、大小：弹性势能的大小与__________及____________有关，，弹性形变量越大，劲度系数_______,弹性势能____________.表达式：3、弹力做功与弹性势能变化关系（1）、弹簧弹力做正功，弹性势能减少（2）、弹簧弹力做负功，弹性势能增加212E kx弹图3（3）形变量大的过程中弹力做_________，弹性势能____________。
对比：重力势能是由于有重力的相互作用，具有对外做功本领而具有的一种能量例题：关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确（ ） A 、当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B 、当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C 、在拉伸长度相同时，k 越大的弹簧，它的弹性势能越大D 、弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 动能定理：例题：机械能守恒定律1．机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。
用E 表示，即E=E K +E P 。
2．重力势能与动能之间的相互转化。
（1）．内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．（2）．适用条件：1.只有重力做功。
3．在只有弹力做功的情形下，物体系（弹簧和物体）的机械能也守恒。
【例题2】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，如图3所示，斜面高1m ，长2m 到斜面底端的速度是多大？2.如图5-4-8所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R =0.4m ，一小球停放在光滑水平轨道上，现给小球一个v 0=5m/s 的初速度，求：小球从C 点抛出时的速度（g 取10m/s 2）.3、用一根长为L 的细线，一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m 的小球，现使细A图5-4-8线偏离竖直方向角后，从A处无初速度释放小球，如图所示，试求：（1）小球摆到最低点O时的速度大小。
（2）小球摆到最低点时绳子的拉力。
验证机械能守恒定律：在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）实验中___________（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m。
开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是，先_______________。
（2）供选择的重物有以下四个，应选择________．A．质量为100 g的木球B．质量为10 g的砝码C．质量为200 g的钩码D．质量为10 g的塑料球（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的__________端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。
当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为______________。
能量的转化与守恒：②电炉取暖：电能→内能②煤燃烧：化学能→内能③炽热灯丝发光：内能→光能能量守恒定律大量事实证明：任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，能的总量是保持不变的。
“能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为其它形式，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。