高考机械能物理知识总结
高中物理《机械能》知识点总结
高中物理《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 cosθ--某力功,单位为焦耳(--某力(要为恒力,单位为牛顿(S--物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m--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"。
当时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功;当时,即力与位移垂直功为零,力不做功;当时,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=W1+W2+...+Wn或W总=F合Scosθ8合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα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:(平均功率(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(为机车输出功率,为机车牵引力,为机车前进速度机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力时,速度不再增大达到最大值,则。
(2机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力恒定为,速度不断增加汽车输出功率随之增加,当时,开始减小但仍大于因此机车速度继续增大,直至时,汽车便达到最大速度,则。
三、重力势能1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2公式:h--物体具参考面的竖直高度3参考面a重力势能为零的平面称为参考面;b选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。
高考物理知识点总结机械能守恒定律与动能定理的区别
机械能守恒定律1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置确定的能叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.(1)物体由于受到重力作用而具有重力势能,表达式为E P=一mgh.式中h是物体到零重力势能面的高度.(2)重力势能是物体与地球系统共有的.只有在零势能参考面确定之后,物体的重力势能才有确定的值,若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为E P=一mgh,若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为E P=一mgh,“一”不表示方向,表示比零势能参考面的势能小,明显零势能参考面选择的不同,同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同,所以重力势能是相对的.通常在不明确指出的状况下,都是以地面为零势面的.但应特殊留意的是,当物体的位置变更时,其重力势能的变更量与零势面如何选取无关.在实际问题中我们更会关切的是重力势能的变更量.(3)弹性势能,发生弹性形变的物体而具有的势能.中学阶段不要求详细利用公式计算弹性势能,但往往要依据功能关系利用其他形式能量的变更来求得弹性势能的变更或某位置的弹性势能.2.重力做功与重力势能的关系:重力做功等于重力势能的削减量W G=ΔE P减=E P初一E P末,克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔE P增=E P末—E P初特殊应留意:重力做功只能使重力势能与动能相互转化,不能引起物体机械能的变更.3、动能和势能(重力势能与弹性势能)统称为机械能.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力(和弹簧的弹力)做功的状况下,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.2.机械能守恒的条件(1)做功角度:对某一物体,若只有重力(或弹簧弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.(2)能转化角度:对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发朝气械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒.3.表达形式:E K1+E pl=E k2+E P2(1)我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中E P是相对的.建立方程时必需选择合适的零势能参考面.且每一状态的E P都应是对同一参考面而言的.(2)其他表达方式,ΔE P=一ΔE K,系统重力势能的增量等于系统动能的削减量.(3)ΔE a=一ΔE b,将系统分为a、b两部分,a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的削减量,三、推断机械能是否守恒首先应特殊提示留意的是,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削减.(1)用做功来推断:分析物体或物体受力状况(包括内力和外力),明确各力做功的状况,若对物体或系统只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,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,则物体系机械能守恒.(3)对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除非题目的特殊说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能不守恒说明:1.条件中的重力与弹力做功是指系统内重力弹力做功.对于某个物体系统包括外力和内力,只有重力或弹簧的弹力作功,其他力不做功或者其他力的功的代数和等于零,则该系统的机械能守恒,也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化,只能使系统内的动能和势能相互转化.如图5-50所示,光滑水平面上,A与L1、L2二弹簧相连,B与弹簧L2相连,外力向左推B使L1、L2被压缩,当撤去外力后,A、L2、B这个系统机械能不守恒,因为L I对A的弹力是这个系统外的弹力,所以A、L2、B这个系统机械能不守恒.但对L I、A、L2、B这个系统机械能就守恒,因为此时L1对A的弹力做功属系统内部弹力做功.2.只有系统内部重力弹力做功,其它力都不做功,这里其它力合外力不为零,只要不做功,机械能仍守恒,即对于物体系统只有动能与势能的相互转化,而无机械能与其他形式转化(如系统无滑动摩擦和介质阻力,无电磁感应过程等等),则系统的机械能守恒,如图5-51所示光滑水平面上A与弹簧相连,当弹簧被压缩后撤去外力弹开的过程,B相对A没有发生相对滑动,A、B之间有相互作用的力,但对弹簧A、B物体组成的系统机械能守恒.3.当除了系统内重力弹力以外的力做了功,但做功的代数和为零,但系统的机械能不肯定守恒.如图5—52所示,物体m在速度为v0时受到外力F作用,经时间t速度变为v t.(v t>v0)撤去外力,由于摩擦力的作用经时间t/速度大小又为v0,这一过程中外力做功代数和为零,但是物体m的机械能不守恒。
机械能守恒定律知识点总结
机械能守恒定律知识点总结机械能守恒定律是高中物理中一个非常重要的定律,它描述了在只有重力或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。
下面我们来详细总结一下机械能守恒定律的相关知识点。
一、机械能的概念机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
动能:物体由于运动而具有的能量,表达式为$E_{k}=\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
重力势能:物体由于被举高而具有的能量,表达式为$E_{p}=mgh$,其中$m$是物体的质量,$g$是重力加速度,$h$是物体相对于参考平面的高度。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,与弹簧的劲度系数和形变程度有关。
二、机械能守恒定律的内容在只有重力或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。
三、机械能守恒定律的表达式1、初状态的机械能等于末状态的机械能,即$E_{k1} + E_{p1} =E_{k2} + E_{p2}$。
2、动能的增加量等于势能的减少量,即$\Delta E_{k} =\Delta E_{p}$。
四、机械能守恒定律的条件1、只有重力或弹力做功。
2、受其他力,但其他力不做功或做功的代数和为零。
需要注意的是,“只有重力或弹力做功”不能简单地理解为“只受重力或弹力”。
例如,物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,虽然受到绳子的拉力,但拉力始终与速度方向垂直,不做功,所以物体的机械能守恒。
五、机械能守恒定律的应用1、单个物体的机械能守恒分析物体的受力情况,判断机械能是否守恒。
确定初末状态,选择合适的表达式列方程求解。
例如,一个物体从高处自由下落,我们可以根据机械能守恒定律$mgh_1 =\frac{1}{2}mv^2 + mgh_2$来求解物体下落某一高度时的速度。
2、多个物体组成的系统的机械能守恒分析系统内各个物体的受力情况,判断机械能是否守恒。
确定系统的初末状态,注意研究对象的选择和能量的转化关系。
高中物理:机械能知识点总结及习题练习
高中物理:机械能知识点总结及习题练习知识网络八大考点考点1.功1.功的公式:W=Fscosθ0≤θ< 90°力F对物体做正功,θ= 90°力F对物体不做功,90°<θ≤180° 力F对物体做负功。
特别注意:①公式只适用于恒力做功② F和S是对应同一个物体的;③某力做的功仅由F、S和q决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。
2.重力的功:WG =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。
3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功,一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS4.弹力的功(1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。
(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx12 – 1/2 kx22(x1 、x2为弹簧的形变量)5.合力的功——有两种方法:(1)先求出合力,然后求总功,表达式为ΣW=ΣF×S ×cosθ(2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即ΣW=W1 +W2+W3+……6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积(1)一般用动能定理W合=ΔEK 求之;(2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功(3)还可用F-S图线下的“面积”计算.(4)或先寻求F对S的平均作用力7.做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化考点2.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:P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。
用该公式时,要求F为恒力。
(1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;(2)当v为平均速度时,对应的P为平均功率。
(3)重力的功率可表示为PG =mgv⊥,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。
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。
物理知识点总结:机械能和内能知识归纳
物理知识点总结:机械能和内能知识概括1.一个物体能够做功,这个物体就拥有能(能量)。
2.动能:物体因为运动而拥有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能:物体因为被举高而拥有的能。
6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
7.弹性势能:物体因为发生弹性形变而具的能。
8.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
9.机械能:动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:焦耳动能和势能之间能够相互转变的。
方式有:动能重力势能;动能弹性势能。
11.自然界中可供人类大批利用的机械能有风能和水能。
1.内能:物体内部全部分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。
(内能也称热能)2.物体的内能与温度相关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。
3.热运动:物体内部大批分子的无规则运动。
4.改变物体的内能两种方法:做功和热传达,这两种方法对改变物体的内能是等效的。
5.物体对外做功,物体的内能减小;第1 页外界对物体做功,物体的内能增大。
6.物体汲取热量,当温度高升时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。
7.全部能量的单位都是:焦耳。
8.热量(Q):在热传达过程中,传达能量的多少叫热量。
(物体含有多少热量的说法是错误的)9.比热(c):单位质量的某种物质温度高升(或降低)1℃,汲取(或放出)的热量叫做这类物质的比热。
10.比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、地点、温度的改变而改变,只需物质同样,比热就相同。
11.比热的单位是:焦耳 /(千克℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
12.水的比热是:C=4.2103焦耳/(千克℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度高升(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是 4.2103焦耳。
13.热量的计算:①Q吸=cm(t-t0 )=cm△t升(Q吸是汲取热量,单位是焦耳;c是物体比热,单位是:焦/(千克℃);m是质量;t0是初始温度;t是以后的温度。
机械能知识点总结
机械能知识点总结一、机械能的定义机械能是指物体由于运动或位置而具有的能量。
机械能包括动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量,可表示为 ½mv²,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量,可表示为 mgh,其中 m 为物体的质量,g 为重力加速度,h 为物体的高度。
二、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有非弹性碰撞和外力的情况下,系统的机械能保持不变。
即系统的动能和势能之和在运动过程中保持不变。
这个定律可以表示为 E = K + U = 常数,其中 E为系统的机械能,K 为系统的动能,U 为系统的势能。
三、动能1. 动能的计算动能是物体由于运动而具有的能量,可表示为 ½mv²,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度。
动能与物体的速度成正比,与物体的质量成二次方关系。
当速度为零时,动能也为零。
2. 动能的转化动能可以通过碰撞或运动的方式转化成其他形式的能量,例如热能、声能等。
反之,其他形式的能量也可以转化成动能。
3. 动能的单位国际单位制中,动能的单位为焦耳(J),1 焦耳等于 1 千克·米²/秒²。
四、势能1. 势能的计算势能是物体由于位置而具有的能量,可表示为 mgh,其中 m 为物体的质量,g 为重力加速度,h 为物体的高度。
势能与物体的质量和高度成正比,与重力加速度成一次方关系。
2. 势能的转化势能可以通过变换位置的方式转化成其他形式的能量,例如动能或热能。
反之,其他形式的能量也可以转化成势能。
3. 势能的单位国际单位制中,势能的单位为焦耳(J),1 焦耳等于 1 千克·米²/秒²。
五、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有非弹性碰撞和外力的情况下,系统的机械能保持不变。
即系统的动能和势能之和在运动过程中保持不变。
这个定律可以表示为 E = K + U = 常数,其中 E为系统的机械能,K 为系统的动能,U 为系统的势能。
高中物理机械能守恒定律知识点归纳
高中物理机械能守恒定律知识点归纳1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.(1)物体由于受到重力作用而具有重力势能,表达式为E P=一mgh.式中h是物体到零重力势能面的高度.(2)重力势能是物体与地球系统共有的.只有在零势能参考面确定之后,物体的重力势能才有确定的值,若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为E P=一mgh,若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为E P=一mgh,“一”不表示方向,表示比零势能参考面的势能小,显然零势能参考面选择的不同,同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同,所以重力势能是相对的.通常在不明确指出的情况下,都是以地面为零势面的.但应特别注意的是,当物体的位置改变时,其重力势能的变化量与零势面如何选取无关.在实际问题中我们更会关心的是重力势能的变化量.(3)弹性势能,发生弹性形变的物体而具有的势能.高中阶段不要求具体利用公式计算弹性势能,但往往要根据功能关系利用其他形式能量的变化来求得弹性势能的变化或某位置的弹性势能.2.重力做功与重力势能的关系:重力做功等于重力势能的减少量W G=ΔE P减=E P初一E P末,克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔE P增=E P末—E P初特别应注意:重力做功只能使重力势能与动能相互转化,不能引起物体机械能的变化.3、动能和势能(重力势能与弹性势能)统称为机械能.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力(和弹簧的弹力)做功的情况下,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.2.机械能守恒的条件(1)做功角度:对某一物体,若只有重力(或弹簧弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.(2)能转化角度:对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒.3.表达形式:E K1+E pl=E k2+E P2(1)我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中E P是相对的.建立方程时必须选择合适的零势能参考面.且每一状态的E P都应是对同一参考面而言的.(2)其他表达方式,ΔE P=一ΔE K,系统重力势能的增量等于系统动能的减少量.(3)ΔE a=一ΔE b,将系统分为a、b两部分,a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量,三、判断机械能是否守恒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.(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,则物体系机械能守恒.(3)对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除非题目的特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能不守恒说明:1.条件中的重力与弹力做功是指系统内重力弹力做功.对于某个物体系统包括外力和内力,只有重力或弹簧的弹力作功,其他力不做功或者其他力的功的代数和等于零,则该系统的机械能守恒,也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化,只能使系统内的动能和势能相互转化.如图5-50所示,光滑水平面上,A与L1、L2二弹簧相连,B与弹簧L2相连,外力向左推B使L1、L2被压缩,当撤去外力后,A、L2、B这个系统机械能不守恒,因为L I对A的弹力是这个系统外的弹力,所以A、L2、B这个系统机械能不守恒.但对L I、A、L2、B这个系统机械能就守恒,因为此时L1对A的弹力做功属系统内部弹力做功.2.只有系统内部重力弹力做功,其它力都不做功,这里其它力合外力不为零,只要不做功,机械能仍守恒,即对于物体系统只有动能与势能的相互转化,而无机械能与其他形式转化(如系统无滑动摩擦和介质阻力,无电磁感应过程等等),则系统的机械能守恒,如图5-51所示光滑水平面上A与弹簧相连,当弹簧被压缩后撤去外力弹开的过程,B相对A没有发生相对滑动,A、B之间有相互作用的力,但对弹簧A、B物体组成的系统机械能守恒.3.当除了系统内重力弹力以外的力做了功,但做功的代数和为零,但系统的机械能不一定守恒.如图5—52所示,物体m在速度为v0时受到外力F作用,经时间t速度变为v t.(v t>v0)撤去外力,由于摩擦力的作用经时间t/速度大小又为v0,这一过程中外力做功代数和为零,但是物体m的机械能不守恒。
高中物理功和机械能的知识点
高中物理功和机械能的知识点高中物理中,功和机械能是非常重要的概念,它们是描述物体运动和能量转化的关键概念。
以下是功和机械能的一些重要知识点:1. 功(Work):功是描述力对物体作用所产生的效果的物理量。
当力F作用于物体上时,物体沿着力的方向发生位移d时,力对物体所做的功可以表示为:W = Fd。
功的单位是焦耳(J)。
2. 功的正负:根据力和位移的方向,功可以是正功或负功。
当力和位移方向相同时,功为正值;当力和位移方向相反时,功为负值。
正功表示能量的减少,负功表示能量的增加。
3. 机械能(Mechanical Energy):机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能(Kinetic Energy)是物体由于运动而具有的能量,可以表示为:K = (1/2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
势能(Potential Energy)是物体由于位置而具有的能量,可以表示为:U = mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体离地面的高度。
机械能可以表示为:E = K + U。
4. 机械能守恒定律:在没有外力做功的情况下,系统的机械能守恒。
换言之,系统内部的能量可以在动能和势能之间相互转化,但总能量保持不变。
5. 功与机械能转化:当有外力对物体做功时,会改变物体的机械能。
外力对物体做正功时,会增加物体的机械能;外力对物体做负功时,会减少物体的机械能。
能量转化的过程中,功与机械能的变化有以下关系:ΔE = W,其中ΔE表示机械能的变化量,W表示外力对物体所做的功。
6. 功率(Power):功率是描述工作进行的快慢的物理量。
功率可以定义为单位时间内所做的功,即P = ΔW/Δt,其中P表示功率,ΔW表示某一时间段内所做的功,Δt 表示时间。
这些是关于高中物理中功和机械能的一些基本知识点,希望对你有帮助!。
高考物理总复习主题三机械能及其守恒定律3
学习目标
• 关键提炼
• 1.知道什么是机械能,知道物体动能和势能能够相互
转化。
• 2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中机械能守 1个定律——机
恒,了解机械能守恒定律内容,知道它含义和适用条 械能守恒定律
件。
1个条件——机
械能守恒条件
• 3.能利用守恒条件判定机械能是否守恒,并能应用机
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方法总结 多物体机械能守恒问题分析技巧
(1)对多个物体组成系统, 普通用“转化法”和“转移法”来判断 其机械能是否守恒。 (2)注意寻找用绳或杆相连接物体间速度关系和位移关系。 (3)列机械能守恒方程时, 可选取ΔEk=-ΔEp形式。
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[针对训练3] 如图8所表示,轻绳连接
A.B两物体,A物体悬在空中距地面H
图1
图2
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答案 (1)下滑时, 物体高度降低了, 重力势能降低。物体速度 增大了, 即物体动能增加;上滑时, 物体重力势能增加, 动能降 低。 (2)被压缩弹簧恢复原来形状时, 弹性势能降低, 被弹出物体动 能增加;当物体压缩弹簧时, 弹性势能增加, 物体动能降低。
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二、机械能守恒定律
• 状态看 初=E末
• 初状态机械能等于末状态机械 能
从转化 角度看
Ek2-Ek1=Ep1-Ep2或 ΔEk=-ΔEp
从转移 角度看
EA2-EA1=EB1-EB2或 ΔEA=-ΔEB
• 过程中动能增加量等于势能降 低许
• 系统只有A、B两物体时,A增 加机械能等于B降低机械能
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2.应用机械能守恒定律解题步骤
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思绪探究 (1)机械能守恒条件是:系统内只有________或 ______做功。 (2)做匀速直线运动物体机械能是一定守恒,还是一定不守恒? 提醒 (1)重力 弹力 (2)做匀速直线运动物体动能不变,若势能不变,则机械能守 恒;若势能改变,则机械能不守恒。
物理机械能知识点总结公式
物理机械能知识点总结公式一、机械能的基本概念1. 机械能的定义机械能是指物体由于运动而具有的能量。
它是动能和势能的总和,通常用E表示。
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有关,通常用K表示,其计算公式为:K=1/2mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
3. 势能势能是物体由于位置而具有的能量。
主要包括重力势能、弹簧势能、化学势能等。
重力势能的大小与物体的质量、重力加速度以及物体的高度有关,其计算公式为:U=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
二、机械能的守恒定律根据能量守恒定律,一个孤立系统的总能量保持不变。
在机械系统中,如果只考虑重力、弹簧等保守力的情况下,机械能守恒定律成立。
即系统的总机械能,包括动能和势能在内保持不变。
这一概念对于能量转化和能量守恒的研究具有重要的意义。
三、机械能的公式1. 机械能的计算公式机械能E是动能K和势能U的总和,其计算公式为:E=K+U。
2. 动能的计算公式动能K与物体的质量m和速度v有关,其计算公式为:K=1/2mv^2。
3. 重力势能的计算公式重力势能U与物体的质量m、重力加速度g和高度h有关,其计算公式为:U=mgh。
四、机械能的应用1. 机械能在日常生活中的应用机械能在我们的日常生活中有着广泛的应用。
比如,当我们把一个物体从高处抛下,它在下落的过程中会转化为动能,当物体着地时,它的动能转化为地面的弹性势能和声能,这就是机械能的转化过程。
此外,机械能守恒定律也应用于机械装置的能量转化和利用中,如水车、风车等,都是利用了机械能守恒的原理。
2. 机械能在工程领域的应用在工程领域,机械能的应用也是非常广泛的。
例如,在机械设计中,我们需要考虑机械系统的能量转化和传递过程,来保证机械设备的正常运行。
此外,在工程实际应用中,我们也需要考虑机械能的转化效率和利用率,来提高机械设备的工作效率和节能减排。
总之,机械能是物理学中的一个重要知识点,对于理解能量转化和守恒规律以及解决实际问题都是非常重要的。
高考物理机械能守恒知识点梳理
2019年高考物理机械能守恒知识点梳理
(一)能、势能、动能的概念
(二)功
1功的定义、定义式及其计算
2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度
(三)功率
1功率的定义、定义式
2额定功率、实际功率的概念
3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率
4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度
(四)重力势能
1重力做功与路径无关
2重力势能的表达式
3重力做功与重力势能的关系式
4重力势能的相对性:零势能参考平面
5重力势能系统共有
(五)动能和动能定理
1动能的表达式
2动能定理的内容、表达式
(六)机械能守恒定律:内容、表达式
机械能守恒重点考察内容、要求及方式
1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速
度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)
2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)
3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)
4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)
5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)
6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等。
高中物理之机械能守恒定律知识点
高中物理之机械能守恒定律知识点机械能包括动能;重力势能;弹性势能。
在不牵涉到弹力做功的情况下,物体所具有的机械能就是动能和重力势能的和。
机械能守恒的应用分为两种情况: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。
四类题型(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。
(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。
(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。
(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。
由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。
因此只有重力做功,物体的机械能守恒。
系统的机械能守恒由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面(1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。
不做功,系统的机械能就不变。
(2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。
系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能系统间的相互作用力分为三类①刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等。
②弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。
高考理综物理知识点总结
高考理综物理知识点总结高考理综物理知识点总结功、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: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)(1)当α=90度时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。
(2)当α90度时,cosα0,W0.这表示力F对物体做正功。
如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。
(3)当α大于90度小于等于180度时,cosα0,W0.这表示力F对物体做负功。
如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。
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5.重力势能是标量,表达式(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:W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,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和。
④列出动能定理的方程。
7.机械能守恒定律:(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:,或者P=FV功率: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。
高中物理必修二机械能守恒定律知识点复习
分析:当汽车起动后做匀加速直线运动时,发动机牵引力F为恒力, 随着运动速度v的增大,汽车发动机的即时功率P=F·v正比增大,直
到增大到额定功率 P额为止.此后,汽车速度 继续增大,发动机牵引 力F
就要减小(以保持汽车在额定功率下运行),因此汽车将做加速度 越来越小的加速运动,直到发动机牵引力F减小到与汽车运动阻力 f 相等时, 汽车加速度降到零,运 动速度达到最大值 v max.此后,汽车就在额定 功
(四)动能定理
1、内容 外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量, 也可表述为:合外力对物体所做的功等于物体动能的增 量. 2、表达式
Σ W = △E k = E k2 - E k1 1 1 2 = mv 2 mv 1 2 2 2
(五)势能:由相互作用的物体的相对位置或由物体内部各部 分之间的相对位置所决定的能,叫做势能. 1、重力势能 地球上的物体均受到重力的作用,物体具有的与它 的高度有关的能,叫重力势能.重力势能是物体与地球 所共有的. E p = mgh (1)定义式; 式中h物体离零势面的高度,零势面以上h为正,以 下为负.可见,物体所具有的重力势能与零势面的选选 择有关,在计算重力势能时须首先确定零势能面.一般 取地面或初末位置为零势能参考面.物体在零势面之上 重力势能为正;物体在零势面之下重力势能为负. (2)重力势能的变化
3、正功和负功 功是标量,但也有正,负之分.功的正负仅表 示力在物体运动过程中,是起动力还是起阻力的作 用.功的正,负取决于力 F 与位移 x 的夹角α.从功的 公式可知: 当 0≤α< 90°时, W 为正,表示力 F 对物体做 正功,这时的力是动力. 当 a=90°时, W=0 ,表示力对物体不做功,这 时的力既不是动力,也不是阻力. 当 90°<α≤180°时, W 为负,表示力 F 对物 体做负功,这时的力是阻力.
6、《机械能》单元重要知识高考物理二级结论
《机械能》单元重要结论1、重力、弹簧弹力、电场力做功与位移有关,与路径无关2、滑动摩擦力、空气阻力路径S 有关,Wf=-fs3、摩擦力做功有以下特点:(1)单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;做功过程中只有机械能的相互转移,没有摩擦生热。
(3)相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。
做功过程中会发生物体间机械能的转移和部分机械能转化为内能,内能Q=F f x 相对 4、斜面上滑动摩擦力做功的特点:物体在斜面上滑动,其所受的滑动摩擦力做的功,相当于物体沿水平的投影面运动时其摩擦力所做的功,即 S W m g -L m gcos -f μθμ=⋅=推广:不仅适用于平面,在相对速度较小的情况下还适用于曲面(可用微元法化曲为直证明) 5、一对作用力和反作用力做功的特点:可以都做正功,都做负功,也可以是一个做正功另一个做负功;两者代数和可以等于零,也可以不等于零。
6、子弹打木块模型:质量为m 的子弹以速度v 0射入静止的木块M ,最终两者以速度v 一起运动,木块对子弹的阻力f 恒定。
(注意各自的加速度、对地位移、相对位移和摩擦生热) ①从力和运动的角度研究: 以子弹为研究对象(匀减速运动)f=ma m v=v 0-a m tL+S=v 0t-2m t a 21=t 2v v 0+以木块为研究对象(匀加速运动)f=Ma M v=a M t L=2t a 21M =t 2v②从动量的角度研究:以系统为研究对象,系统动量守恒: mv 0=(m+M )v 对子弹:-ft=mv-mv 0SV 0VLS对木块:ft=Mv-0③从功能关系的角度研究:对木块:fL=221MV对子弹:()202mv 21-mv 21f -=+S L对系统:()202mv 21-v m 21fs -+=M系统产生的热量(摩擦生热):Q=fs子弹打木块模型的本质特征是物体在一对作用力与反作用力(系统内力)的冲量作用下,实现系统内物体的动量、能量的转移或转化。
高三物理《机械能》知识点总结
高三物理《机械能》知识点总结高三物理《机械能》知识点总结功(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·cosαP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vm=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。
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。
【高中物理】机械能知识要点
【高中物理】机械能知识要点1、如果一个物体能够做功,我们就说它具有能量,但具有能量的物体不一定正在做功。
2、动能和势能统称机械能,或机械能包括动能和势能,势能有重力势能和弹性势能。
3、物体由于运动而具有的能叫动能,影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度,一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动的物体(不论匀速上升,匀速下降,匀速前进,匀速后退,只要是匀速)动能不变,加速运动的物体动能增大,减速运动的物体动能减小,物体是否具有动能的标志是:它是否运动。
4、物体由于被举高而具有的能叫重力势能,影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举高度,水平地面上的物体重力势能为零。
位置升高的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是升高)重力势能在增大,位置降底的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是降底)重力势能在减小,高度不变的物体重力势能不变。
物体具有重力势能的标志:相对水平地面,物体是否被举高。
5、物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,影响弹性势能大小的因素是弹性形变的大小(对同一个弹性体而言),对同一弹簧或同一橡皮来讲(在一定弹性范围内)形变越大,弹性势能越大。
物体是否具有弹性势能的标志:是否发生弹性形变。
6、人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道非匀速运行,当卫星从近地点向远地点运行时(相当于上升运动)动能减小(速度减小)势能增大(距地球中心的高度增加),这一过程卫星的动能转化为势能,当卫星从远地点向近地点运行时(相当于下落运动)动能增大(速度增大)势能减小(距地球中心的高度减小)这一过程中卫星的势能转化为动能。
在近地点上,卫星运行速度最大,动能最大,距地球最近,势能最小。
在远地点上,卫星运行速度最小,动能最小,距地球最远,势能最大。
7、分析下列事例中能的转化:1.水平面静止的物体:2.加速升空的火箭或气球:3.下坡时刹车的汽车:4.匀速上升的电梯:5.匀速下落的跳伞运动员:6.水平地面上刹车的汽车:7.出站的列车:8.光滑斜面上滚下的钢球:9.不计阻力时上抛的石块:8、当物体中空中自由运动时,若物体上升,则把动能转化为重力势能,若物体下降,则把重力势能转化为动能,若在转化的过程中无阻力,则机械能的总量保持不变。
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高考机械能物理知识总结
高考机械能物理知识总结
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。
以下是为大家精心准备的高考机械能物理知识总结,欢迎参考阅读!
1.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
2.★★★★动能定理:
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
(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。
3.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)
4.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=FvcosP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vm=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。
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。
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=Ek+Ep。
(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E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2
②系统减少的总重力势能EP减等于系统增加的总动能EK增,即EP减=EK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EA减=EB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:WG=Ep1-Ep2。
(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W合=Ek2-Ek1(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:WF=E2-E1。