第五章 机械能守恒定律公式总结
机械能守恒定律3种公式 守恒条件是什么
机械能守恒定律3种公式守恒条件是什么机械能守恒定律是动力学中的基本定律,也就是任何物体系统。
如果没有外力做功,只有保守力在系统中做功,则系统的机械能(动能和势能之和)保持不变。
机械能守恒定律的三种表达式从能量守恒的角度选择一个势能面为零的平面,系统终态的机械能等于初态的机械能。
Ek末+Ep末=Ek初+Ep初从能量转化的角度当系统的动能和势能相互转化时,如果系统势能的减少等于系统动能的增加,则系统机械能守恒。
△Ep减=△Ek增从能量转移的角度系统中有A、两个物体或更多物体,若A机械能的减少量等于机械能的增加量,系统机械能守恒。
△EA减=△EB增以上三种表达各有特点。
在不同的情况下,要选择恰当的表达方式,灵活运用,才能简单快速地解决问题。
机械能守恒定律表达式机械能守恒定律在系统中只有重力或弹力做功的物体系统中,物体的动能和势能可以相互转化,但机械能不变。
其数学表达式可以有以下两种形式:过程式:1.WG+WFn=△Ek2.E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)状态式:1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]机械能守恒定律守恒条件机械能守恒条件是系统中只有弹性或重力做的功。
(即忽略摩擦引起的能量损失,所以机械能守恒也是一个理想化的物理模型),而且是系统中的机械能守恒。
一般在做题的时候机械能是不守恒的,但是能量是可以守恒的,比如弥补损失的能量。
从功能关系式中的WF外=△E机可知:更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。
当系统不受外力或外力做功之和为零时,系统的总动量不变,称为动量守恒定律。
机械能只有在动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转化时才守恒。
机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总
机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总机械能守恒定律的概念在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。
这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能守恒定律(lawofconservationofmechanicalenergy)是动力学中的基本定律,即任何物体系统。
如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
这个定律的简化说法为:质点(或质点系)在势场中运动时,其动能和势能的和保持不变;或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。
这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的变化。
这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。
如图所示,若不考虑一切阻力与能量损失,滚摆只受重力作用,在此理想情况下,重力势能与动能相互转化,而机械能不变,滚摆将不断上下运动。
机械能守恒定律守恒条件机械能守恒条件是:只有系统内的弹力或重力所做的功。
【即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统内机械能守恒。
一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来。
从功能关系式中的WF外=△E机可知:更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力做功之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
当只有动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转换时,机械能才守恒。
机械能守恒定律的三种表达式1.从能量守恒的角度选取某一平面为零势能面,系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。
2.从能量转化的角度系统的动能和势能发生相互转化时,若系统势能的减少量等于系统。
机械能守恒定律
机械能守恒定律机械能守恒是物理学中的一个基本定律,它描述了在没有外力做功和没有能量损失的封闭系统中,机械能守恒的原理和应用。
本文将介绍机械能守恒定律的基本概念、公式和应用。
一、机械能守恒定律的概念机械能守恒定律是指在一个封闭系统中,如果只有重力做功或者没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。
机械能是由物体的动能和势能组成的,动能是由物体的运动速度决定的,而势能则与物体的位置和形状有关。
在一个封闭系统中,无论是动能还是势能,它们的总和都会保持不变。
二、机械能守恒定律的公式机械能守恒定律可以用以下公式表示:K1 + U1 = K2 + U2其中,K1和K2分别表示系统在两个不同时刻的动能,U1和U2则表示系统在两个不同时刻的势能。
根据这个公式,我们可以计算出系统在不同时刻的机械能,从而验证机械能守恒定律是否成立。
三、机械能守恒定律的应用机械能守恒定律在实际应用中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 弹簧振子弹簧振子是机械能守恒定律的一个典型应用。
当一个质点通过弹簧与支架相连,并在弹簧的作用下来回振动时,由于没有外力做功和能量损失,系统的机械能将保持不变。
2. 坡道滑块当一个块从斜坡上滑下时,由于没有外力做功,只有重力做功,系统的机械能守恒。
初始时,滑块具有一定高度的势能,随着滑块下滑,势能转化为动能,滑块的速度逐渐增加。
3. 自由落体自由落体是机械能守恒定律的典型应用之一。
在忽略空气阻力的情况下,自由落体物体只受到重力做功,而没有其他外力做功,因此系统的机械能保持不变。
4. 弹性碰撞在弹性碰撞中,系统的动能会发生变化,但总的机械能仍然保持不变。
一部分动能会转化为变形能,而另一部分则会转化为其他物体的动能,通过计算机械能的损失,可以判断碰撞是否为弹性碰撞。
总结:机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律,它描述了在没有外力做功和能量损失的封闭系统中,机械能的总和保持不变。
我们可以通过公式和应用来验证机械能守恒定律的正确性。
第五章 机械能守恒定律公式总结
第五章 机械能及其守恒定律公式总结
1、功的计算:
力和位移同(反)方向:W=Fl , 功的单位:焦尔(J )
力和位移成角度α:W=Flcos α
2、功率:
平均功率——P=
,功率的单位瓦特(W ),
=1W ,常用千瓦:KW
瞬时功率:P=
=
=FV , 瞬时功率等于力和瞬时速度的乘积。
3、重力的功:
重力做功:为重力和竖直方向位移乘积 W=mglcos α=mgh
重力势能:为重力和高度的乘积. E p =mgh
位置高低与重力势能的变化: W=mglcos θ=mgh=mg(h 2-h 1)
4、动能定理:
公式:W=Flcos α =
=E K2-E K1
物理意义:力在一个过程中对物体做功,等于物体在这个过程中动能的变化。
注意: a 、如果物体受多个力的作用,则W 为合力做功。
b 、适用于变力做功、曲线运动等,广泛应用于实际问题。
5、机械能守恒定律:
只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
E P1 +E
K1
=E
K2
+E
P2
6、能量守恒定律:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会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。
高中物理必修二所有公式汇总
高中物理必修二所有公式汇总1.恒力做功:W=Flcos α(α为F 方向与物体位移l 方向的夹角) (1)两种特殊情况:①力与位移方向相同:α=0,则W=Fl②力与位移方向相反:α=1800,则W=-Fl ,如阻力对物体做功(2)α<900,力对物体做正功;α=900,力不做功;900<α≤1800,力对物体做负功(3.、负.功代数和);αcos l F W 合总= (4,升高为负,下降为正重力做功的特点:只跟起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关2.功率(单位:瓦特):P=Fv 瞬注意:交通工具发动机的功率指牵引力做功的功率:P=F 牵vF 牵最小时即F 牵=F 阻,a =0)3.重力势能:E P =mgh (h 是离参考面的高度,通常选地面为参考面),具有相对性4k 为弹簧的劲度系数,l ∆为弹簧的形变量)5探究功与物体速度变化关系:结果为如下图所示(W -v 2关系)7.动能定理:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,即末动能减去初动能。
12K K E E W -=合或21223212121mv mv W W W -=⋅⋅⋅+++ 89条件:只有重力....做功或只有重力、弹簧弹力做功即动能只跟势能转化 思路:对求变力做功、瞬间过程力做功、只关注初、末状态的,动能定理优势大大地方便!对求曲线运动、只关注初、末状态的,且不计摩擦的(只有动能与势能间相互转化)用机械能守恒定律较好!如下面的几种情况,用机械能守恒定律方便(不计阻力),若有阻力,则用动能定理来求速度、阻力做的功等。
1.运动的合成与分解:运动的合成与分解是指 l 、v 、 a 的合成与分解。
由于位移、速度、加速度都是矢量,合成时均遵循平行四边形定则。
2.平抛运动及其规律:(1)平抛运动:物体以一定速度水平抛出,只受重力作用的运动(a =g ,方向竖直向下)(2)处理方法:运动的合成与分解平抛运动可看成是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合vv 2m成(3)规律:分位移 x =v 0t y=h定)分速度 v x =v 0 v y =gt物体位移(合位移)大小3.圆周运动: (1rad/s )(2)线速度与角速度、半径r 的关系:v=r ω(3)转速(n 1秒转多少圈叫转速,转1圈的时间叫周期)(4(5注意:向心力是指向圆心的合力..,按效果命名的,不能说物体除受到其它力外又受到一个向心力。
机械能守恒定律基本知识点总结
机械能守恒定律基本知识点总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23 / 7一、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 θ4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”。
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。
例1. (09年上海卷)46.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。
下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2s/m 时,其加速度为 m/s 2(g=10m m/s 2)规格后轮驱动直流永磁铁电机 车型14电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量40Kg 额定电压 48V 最大载重 120 Kg 额定电流 4.5A例2. (09年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。
下列表述正确的是A .在0—1s 内,合外力做正功B .在0—2s 内,合外力总是做负功C .在1—2s 内,合外力不做功D .在0—3s 内,合外力总是做正功二、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。
机械能守恒定律基本知识点汇总
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 θ4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”。
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Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W=Fl cosα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。
例1. (09年上海卷)46.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。
下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2s/m时,其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)整车质量 40Kg 额定电压 48V 最大载重120 Kg额定电流4.5A例2. (09年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。
下列表述正确的是A .在0—1s 内,合外力做正功B .在0—2s 内,合外力总是做负功C .在1—2s 内,合外力不做功D .在0—3s 内,合外力总是做正功二、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:tWP =(平均功率) θυcos F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4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 =ma 6 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。
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是指物体的动能和势能的总和,其中动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置和形状而具有的能量。
根据机械能的定义和守恒定律,可以得出以下几个知识点:1. 机械能的定义:机械能等于动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量,可以通过动能公式E_k = 1/2 mv^2计算,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
势能是物体由于位置和形状而具有的能量,常见的势能有重力势能、弹性势能等。
2.动能的转化:当物体在运动过程中受到外力作用时,动能可以转化为其他形式的能量。
例如,当物体受到摩擦力的阻碍时,动能会逐渐转化为热能,使得物体的速度减小。
3.势能的转化:在重力场中,物体的高度决定了其重力势能的大小。
当物体从高处落下时,其重力势能逐渐转化为动能。
同样地,当物体被抛起时,其动能逐渐转化为重力势能。
4.机械能守恒定律的条件:机械能守恒定律只在满足一定条件下成立。
首先,系统必须是孤立的,即没有外力对系统做功。
其次,系统中不能有能量损耗,例如摩擦力的损耗。
5.实际情况下的机械能守恒:在实际情况下,机械能守恒往往不成立,因为很难找到一个完全孤立且没有能量损耗的系统。
例如,在运动中,摩擦力会将机械能转化为热能,使物体的总能量减少。
6.应用:机械能守恒定律广泛应用于物理学和工程领域。
例如,利用机械能守恒定律可以计算出弹射物的最大射高、最远射程等问题。
同时,在机械能守恒的基础上,也可以进行动力学分析和设计。
7.机械能守恒原理的推导:机械能守恒定律可以通过能量守恒原理和功的定义推导得出。
根据能量守恒原理,一个孤立系统的总机械能不变。
根据功的定义,外力所做的功等于物体的动能的增加量。
由此可以推导出机械能守恒定律。
总之,机械能守恒定律是物体运动中能量转化和守恒的基本定律之一、通过理解和应用机械能守恒原理,可以解决许多与能量转化和运动相关的问题。
然而,在实际情况下,机械能守恒往往不成立,因此需要考虑其他能量转化和损耗的因素。
机械能守恒定律知识点完全总结
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:θFLCOS W =3、正功和负功:①当o ≤a <π/2时,cosa>0,w>o ,表示力对物体做正功。
②当a=π/2时,cosa=0,w=0,表示力对物体不做功(力与位移方向垂直)。
③当π/2<a ≤π时,cosa<0,w<0,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 θ(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+-------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 ,若物体和地面间的摩擦因数为μ,则此力对物体做的功为( ) A .μmgsB .μmgs/(cosα+μsinα)C .μmgs/(cosα-μsinα)D .μmgscosα/(cosα+μsinα)二、功率1、定义式:tWP =,所求出的功率是时间t 内的平均功率。
2、计算式: θcos Fv P = ,其中θ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Fv P =3、机车起动的两种理想模式 1)以恒定功率启动图12)以恒定加速度 a 启动三、重力势能重力势能表达式:mgh E P =重力做功:P P P G E E E W ∆-=-=21 (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:2/2l k E P ∆= (l ∆为弹簧的型变量)五、动能定理(1)动能定理的数学表达式为:21222121mv mv W -=总 (2)动能定理应用要点①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。
初中九年级(初三)物理 第五章机械能及其守恒定律
1 mv2 2
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
EP mgh
3、弹性势能: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而具有的势能。
Ep
1 2
kl 2
4、动能定理:合力所做的总功等于物体动能的变化。
W总=
1 2
mv22
1 2
mv12
5、重力做功与重力势能变化的关系:重力做的功等于物体 重力势能的减少量。
1、动能和重力势能可以相互转化 2、动能和弹性势能可以相互转化
通过重力或弹簧弹力做功,机械能可 以从一种形式转化成另一种形式。
质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A点时速度为v1,下落至 高度h2的B点处速度为v2,不计空气阻力,取地面为参考平面,试写出物体在 A点时的机械能和B点时的机械能,并找到这两个机械能之间的数量关系。
v0 h1
4、长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的1/4垂在桌 边,如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离
开桌边时的速度大小为多大?
【解析】:链条下滑时,因 桌面光滑,没有摩擦力做功。 整根链条总的机械能守恒,
初末
L
L
4
8
L
2
可用机械能守恒定律求解。
设整根链条质量为m,则单位
初状态的重力势能: Ep1=mg(l-lcosθ) l θ
初状态的机械能: Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)
小球在最低点O时为末状态:
末状态的动能: Ek2=1/2mv2
A
重力势能: Ep2=0
末状态的机械能为: Ek2+Ep2=1/2mv2
机械能守恒定律
1m
5N
4
第五章 机械能守恒
解: 建立坐标系(如图)
F x F cos
F x 1 x2
F
x
1
5N m
0
W
F x2 x1
xdx
F x2
x1
x dx
1 x2
1 x1 tg300 1.732m
x2
1 tg370
1.327m
W F ( 1 x12 1 x2 2 ) 1.69J
5
第五章 机械能守恒
求 L 和 l 。巳知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为 1 , 卡车轮与地面的滑动摩擦系数为 2
l
L
N
f
F mg Mg
N
f
mg
13
第五章 机械能守恒
解:解法一(用质点动能定理求解)
卡车和木箱受力如图.只有二者间摩擦力 f、f 和地面对车
的摩擦力 F 做功,三力之受力质点位移各为 L、L l、L .
根据质点动能定理得
dr
)
W1 W2
合力对质点所作的功,等于每个分力所作的功的代数和。
(3)功是标量,没有方向,但有正负.
(4)功率: 力在单位时间内所做的功
P
dW
F cos
dr
F cos v
Fv
dt
dt
单位:焦耳/秒(瓦特) 量纲:ML2T-3
3
第五章 机械能守恒
例题5.1 如图所示,一绳索跨过无摩擦的滑轮系在质 量为1.0kg的物体上,起初物体静止在无摩擦的水平 面上。若用5.0N的恒力作用在绳索的另一端,使物体 向右作加速运动.当系在物体上的绳索从与水平成 300 变为 370 时,力对物体作功为多少?己知滑轮与水平面 间的距离为1m.
机械能守恒定律表达式是什么
机械能守恒定律表达式是什么
基本的公式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 等号前的是初始状态的机械能,等号后的是末态的机械能。
ΔE1=ΔE2,E 减=E 增,W=ΔE。
1 机械能守恒定律表达式机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互
转化,但机械能保持不变。
其数学表达式可以有以下两种形式:
过程式:
1.WG+WFn=∆Ek
2.E 减=E 增(Ek 减=Ep 增、Ep 减=Ek 增)
状态式:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)
2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面] 1 机械能守恒定律的三种表达式1.从能量守恒的角度
选取某一平面为零势能面,系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。
2.从能量转化的角度
系统的动能和势能发生相互转化时,若系统势能的减少量等于系统动能的
增加量,系统机械能守恒。
3.从能量转移的角度。
物理机械能及其守恒定律知识点总结
功和能、机械能守恒定律一、功●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。
●公式:W=FScosθ●功是标量,但它有正功、负功。
功的正负表示能量传递的方向,即功是能量转化的量度。
当时,即力与位移成锐角,力做正功,功为正当时,即力与位移垂直,力不做功,功为零当时,即力与位移成钝角,力做负功,功为负●功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
●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。
●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Scosθ二、功率●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。
●公式:(平均功率)(平均功率或瞬时功率)单位:瓦特W●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。
三、重力势能●定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
●公式:;h——物体具参考面的竖直高度。
●参考面①重力势能为零的平面称为参考面;②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选取无关。
●重力势能是标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面的上●重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功之跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
●重力做功与重力势能的关系:四、弹性势能●概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
●弹簧的弹性势能:影响弹簧弹性势能的因素有:弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。
●弹力做功与弹性势能的关系:弹力做正功时,物体弹性势能减少;弹力做负功时,物体弹性势能增加。
机械能守恒定律基本知识点汇总
机械能守恒定律基本知识点汇总机械能守恒定律是物理学中一个非常重要的定律,它描述了一个封闭系统中机械能的守恒性质。
机械能是指一个物体的动能和势能的总和。
根据机械能守恒定律,当一个物体在一个封闭系统内运动时,它的机械能始终保持不变。
下面是机械能守恒定律的基本知识点汇总。
1. 机械能的定义:机械能是指一个物体的动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量,通常用公式KE = 1/2mv^2表示,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量,通常用公式PE = mgh表示,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体的高度。
2.机械能守恒定律的表达式:机械能守恒定律可以用公式E1=E2表示,其中E1是系统的初始机械能,E2是系统的末尾机械能。
根据这个定律,当一个物体从一个位置移动到另一个位置时,它的机械能保持不变。
3.能量转化:机械能守恒定律描述了机械能在封闭系统内的转化过程。
当一个物体在系统内运动时,它的动能和势能会相互转化。
例如,当一个物体从高处下落时,它的势能会逐渐减少,而动能会增加。
在系统完全封闭的情况下,势能的减少和动能的增加相互补偿,使得系统的机械能保持不变。
4. 弹性势能:弹性势能是机械能守恒定律中重要的一种势能形式。
当一个物体被弹性力压缩或拉伸时,它会具有弹性势能。
弹性势能通常用公式PE = 1/2kx^2表示,其中k是弹簧的弹性系数,x是物体相对于平衡位置的位移。
5.实例分析:机械能守恒定律可以应用于各种各样的物理问题。
例如,假设有一个滑块从高出地面h的位置滑下,滑到地面时的速度可以用机械能守恒定律来计算。
根据机械能守恒定律,滑块的初始势能等于末尾动能。
由于滑块在地面时势能为零,所以初始势能等于零,动能即为滑块末尾的动能。
根据动能的定义,可以得到滑块末尾的速度。
6.真实系统的限制:虽然机械能守恒定律在许多理想情况下是成立的,但在真实的系统中会受到各种因素的影响而不完全成立。
机械能守恒定律公式有哪些
编号:________________ 机械能守恒定律公式有哪些机械能守恒定律公式有哪些机械能守恒定律公式是什么过程式:1.WG+WFn=∆Ek2.E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)状态式:1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]机械能守恒定律(law of conservation of mechanical energy)是动力学中的基本定律,即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
这个定律的简化说法为:质点(或质点系)在势场中运动时,其动能和势能的和保持不变;或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。
这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的变化。
这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。
如图所示,若不考虑一切阻力与能量损失,滚摆只受重力作用,在此理想情况下,重力势能与动能相互转化,而机械能不变,滚摆将不断上下运动。
机械能守恒定律的条件有哪些(1)对某一物体若只受重力作用,则物体与地球组成的系统机械能守恒.(2)对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒.(3)若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒.(4)若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒机械能守恒定律定义在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。
机械能守恒知识点总结
机械能守恒知识点总结在物理学中,机械能守恒是一个非常重要的概念,它对于理解物体的运动和能量转化有着关键的作用。
下面就让我们来详细探讨一下机械能守恒的相关知识点。
一、机械能的定义机械能是动能与势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关,公式为$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
势能则分为重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于被举高而具有的能量,其大小与物体的质量、高度以及重力加速度有关,公式为$E_{p} = mgh$,其中$g$是重力加速度,$h$是物体的高度。
弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量,其大小与弹性形变的程度有关。
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。
这就是机械能守恒定律。
需要注意的是,机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”。
如果有其他力做功(比如摩擦力),机械能就不守恒了。
三、机械能守恒定律的表达式1、初态机械能等于末态机械能,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$\Delta E_{k} =\DeltaE_{p}$。
3、系统内 A 物体机械能的增加量等于 B 物体机械能的减少量。
四、机械能守恒定律的应用1、单个物体的机械能守恒例如,一个物体自由下落的过程中,只有重力做功,机械能守恒。
下落前的机械能等于下落过程中任意时刻的机械能。
2、系统的机械能守恒对于由多个物体组成的系统,如果只有重力和系统内弹力做功,系统的机械能守恒。
比如一个轻质弹簧连接着两个物体,在光滑水平面上运动的过程中,系统的机械能守恒。
在解题时,首先要确定研究对象和研究过程,判断机械能是否守恒。
然后根据机械能守恒定律列出相应的方程,进行求解。
五、机械能守恒定律与动能定理的区别动能定理是合外力对物体做功等于物体动能的变化,即$W_{合} =\Delta E_{k}$。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第五章机械能及其守恒定律公式总结
1、功的计算:
力和位移同(反)方向:W=Fl,功的单位:焦尔(J)
力和位移成角度α:W=Flcosα
2、功率:
平均功率——P=,功率的单位瓦特(W),=1W,常用千瓦:KW 瞬时功率:P===FV ,瞬时功率等于力和瞬时速度的乘积。
3、重力的功:
重力做功:为重力和竖直方向位移乘积W=mglcosα=mgh
重力势能:为重力和高度的乘积. E
p
=mgh
位置高低与重力势能的变化: W=mglcosθ=mgh=mg(h
2-h
1
)
4、动能定理:
公式:W=Flcosα ==E
K2-E
K1
物理意义:力在一个过程中对物体做功,等于物体在这个过程中动能的变化。
注意: a、如果物体受多个力的作用,则W为合力做功。
b、适用于变力做功、曲线运动等,广泛应用于实际问题。
5、机械能守恒定律:
只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
E P1 +E
K1
=E
K2
+E
P2
6、能量守恒定律:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会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。