机械能守恒定律章末总结
人教版高中物理必修二第七章-机械能守恒定律-知识点归纳
第七章《机械能守恒定律》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=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=Flcos 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。
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 = 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。
（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。
机械能守恒定律知识点总结
机械能守恒定律知识点总结在物理学中，机械能守恒定律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。
一、机械能守恒定律的定义机械能守恒定律指的是：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。
这里要明确一点，机械能包括动能和势能。
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$是物体的速度。
势能则分为重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于被举高而具有的能量，其大小与物体的质量、高度和重力加速度有关，公式为$E_{p} ＝mgh$，其中$h$是物体相对参考平面的高度。
弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与形变程度有关。
二、机械能守恒定律的条件机械能守恒定律成立需要满足两个条件：一是只有重力或弹力做功；二是系统内没有其他形式的能量转化，比如摩擦力做功会将机械能转化为内能，这种情况下机械能就不守恒了。
为了更好地理解这两个条件，我们来看几个例子。
比如一个自由落体的物体，在下落过程中只有重力做功，没有其他力做功，所以机械能守恒。
再比如一个弹簧振子在水平方向振动，只有弹簧的弹力做功，机械能也是守恒的。
但是，如果一个物体在粗糙的水平面上运动，摩擦力做功，那么机械能就不守恒了，因为摩擦力做功会使机械能转化为内能。
三、机械能守恒定律的表达式机械能守恒定律有多种表达式，常见的有以下几种：1、＄E_{k1} ＋ E_{p1} ＝ E_{k2} ＋ E_{p2}＄这表示初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。
2、＄＼Delta E_{k} ＝＼Delta E_{p}＄即动能的增加量等于势能的减少量，或者说动能的减少量等于势能的增加量。
3、＄E_{1} ＝ E_{2}＄表示系统在任意两个状态下的机械能相等。
四、机械能守恒定律的应用机械能守恒定律在解决物理问题中有着广泛的应用，特别是在涉及物体的运动和能量转化的问题中。
第七章机械能守恒定律-回顾总结7
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第七章
机械能守恒定律
3．(2011 海南高考)一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水平 面上，从 t＝0 时起，第 1 秒内受到 2N 的水平外力作用，第 2 秒内受到同方向的 1 N 的外力作用．下列判断正确的是( 9 A．0～2 s 内外力的平均功率是 W 4 5 B．第 2 秒内外力所做的功是 J 4
时，重力势能增加了 mgH ，发热为 FfH ，则减少的机械能为
FfH，因考虑空气阻力作用，故上升阶段加速度大于 g.故B、 C、D均正确． 答案：BCD
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第七章
机械能守恒定律
【考情分析】本章为高考必考内容，高频考点是动能定 理，机械能守恒定律，考查形式以计算题为主，常与物体的 运动(直线运动、曲线运动)结合，在具体运动中，运用动能 定理求初、末速度．另外，对功和功率也偶有考查，考查形
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第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒，解
题时必须选取参考平面，而后两种表达式都是从“转化”的
角度来反映机械能守恒，不必选取参考平面．
第七章
机械能守恒定律
3．机械能守恒定律应用的思路 (1)根据要求的物理量确定研究对象和研究过程．
(2)分析外力和内力的做功情况或能量转化情况，确认机
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直向上．
答案：(1)2 m/s (3)8 N (2)0.69 m 0.60 m 竖直向上
第七章
机械能守恒定律
四、功能关系、能量转化与守恒 1．力学中几种常用的功能关系 合外力的功(所有外力的功) 重力的功 弹簧弹力的功 弹簧弹力、重力的功 一对滑动摩擦力的总功
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。
机械能守恒定律知识点总结(精华版)
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。
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”。
功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正； 当2πθ=时，即力与位移垂直，力不做功，功为零； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；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） θυcos 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max υ，则f P /m ax =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max υ，则f P /m ax =υ。
第七章----机械能守恒定律—--期末复习
〈教学设计〉第七章----机械能守恒定律—--期末复习铜梁中学物理组吴昌水A 知识点一、功、功率和机车启动1、功：（1）恒力．．（力的大小和方向都不变）做功：W=F s cos ，（θ是指力矢量与位移矢量平移同一起点方向夹角）。
功的本质是力在空间的积累，所谓积累，既可以是力在位移方向的分量Fcos θ与位移s 的乘积，也可以是位移在力的方向上的分量 s cos θ与力F 的乘积。
理解功的概念时，要从本质上进行理解，而不能乱套公式．（上述功的定义式对恒力才适用．）；（2）功的正负的含义：力对物体做正功，导致物体能量增加；力对物体做负功，导致物体能量减少；（3）功与参照物有关，一般以地面为参照物；（4）总功是指合力做的功或各力做功的代数和。
2、功率：指力做功的快慢，单位：瓦特（w ）。
（1）平均功率：平均功率公式：Ｐ平均=W/t ；（2）瞬时功率：Ｐ=Fvcos θ==F （vcos θ）=（Fcos θ）v ，(θ是指力矢量与速度矢量平移同一起点方向夹角） )当例F 与速度V 同向时，P=FV （V=P/F 或F=P/V ）；当力F 与速度V 垂直时，力F 不做功。
3、机车起动：（１）、以恒定功率起动汽车从静止开始以额定功率起动:开始时由于汽车的速度很小，由公式F=P/V 知：牵引力F 较大，因而由牛顿第二定律F-f=ma 知，汽车的加速度较大．随着时间的推移，汽车的速度将不断增大，牵引力F 将减小，加速度减小，但是由于速度方向和加速度方向相同，汽车的速度仍在不断增大，牵引力将继续减小，直至汽车的牵引力F 和阻力f 相平衡为止． 汽车的牵引力F 和阻力f 平衡时，F-f=0，加速度a ＝0，汽车的速度达到最大值v m ．汽车的运动形式是做加速度越来越小的变加速直线运动，最终做匀速直线运动．其速度-时间图像如图4－1－3所示．(v m =P/f ；a=((p/v)-f)/m ；结合动能定理计算位移和速度。
第七章 机械能守恒定律 单元知识总结
结论
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。
总功的求法
方法一：先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；
W=W1+w2+…
方法二：先求合力，再求合力所做的功。
W合=F合lcosα
功
率 若 v表示平均 与 速度，则P 表 速 示平均功率 度
若v表示瞬时速度， 则P 表示瞬时功率
第七章 机械能守恒定律单元知识总结
3、功的计算公式： W = F l cosα
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、 力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
说明： F是作用在物体上的恒力 l是力F的作用点相对地面发生的位移
α是矢量F和l的夹角，0 ≤α≤180° 4、功的单位：
在国际单位制中：焦耳（焦） 符号：J
问
题
v↑
F↓＝→vP↑
a↓ ＝
F↓－F→阻 →m
ห้องสมุดไป่ตู้
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P F阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的 变加速直线运动
匀速直 线运动
附
： 机 机车以恒定功率启动的v－ t 图
车
启
先做加速度逐渐减小的变加速直线运
动
动，最终以速度
vm＝
P F阻
做匀速直线运动。
问 题
v
vm
0
t
附
(1)汽车的最大速度vm； (2)汽车在72 s内经过的路程s.
【精讲精析】 (1)达到最大速度时，P ＝Ffvm， vm＝FPf＝26.5××110043m/s＝24 m/s； (2)Pt－Ffs＝12mv2m－12mv20 s＝2Pt－m2vF2mf ＋mv20＝1252 m. 【答案】 (1)24 m/s (2)1252 m
机械能守恒定律知识点总结
第七章机械能守恒定律【知识点】：1、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：W = FLCOS83、正功和负功：①当。
^a< H /2时，cosa>0, w>o,表示力对物体做正功。
②当a二刃/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n/2<a^n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 .Q二F R L COS O（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总二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,若物体和地而间的摩擦因数为U,则此力对物体做的功为（）A. u mgsB・ M mgs/ (cos a + u sin u )C・ P mgs/ (cos a - u sin o )D・ P mgscos a / (cos a + u sin a )二、功率w图1K定义式：P =—,所求出的功率是时间t内的平均功率。
t2、计算式：P = Fvcos<9，其中（）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P = Fv3.机车起动的两种理想模式1）以恒定功率启动逅加直线运动 2）以恒定加速度a 启动匀送 | K= N^aTl©〉 凸尸=Z^L 时， C = O » 至]就尢"“・=K "F G 速三、 亟力势能重力势能表达式：Ep=mgh重力做功：= E P] -E P2 = -A£P （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：E P =kAl 2/2 （△/为弹簧的型变量）五、 动能定理（1）动能定理的数学表达式为: 勻速直 线运动（2）动能泄理应用要点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。
第七章机械能守恒定律(单元总结)(解析版)
第七章 机械能守恒单元总结知识要点一：功和功率的计算1.功的计算方法(1)利用W ＝Fl cos α求功，此时F 是恒力. (2)利用动能定理或功能关系求功. (3)利用W ＝Pt 求功. 2.功率的计算方法(1)P ＝Wt ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率.(2)P ＝Fv cos α：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度v 时，功率P 为平均功率.质量为m ＝20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s 内F 与运动方向相反，2～4 s 内F 与运动方向相同，物体的v －t 图象如图1所示，g 取10 m/s 2，则( )思维导图知识要点A.拉力F 的大小为100 NB.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC.4 s 内拉力所做的功为480 JD.4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J 【答案】 B【解析】 由图象可得：0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a 1＝Δv Δt ＝102 m/s 2＝5 m/s 2，匀减速过程有F ＋F f ＝ma 1.匀加速过程加速度大小为a 2＝Δv ′Δt ′＝22 m/s 2＝1 m/s 2，有F －F f ＝ma 2，解得F f ＝40 N ，F ＝60 N ，故A 错误.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为P ＝Fv ＝60×2 W ＝120 W ，故B 正确.4 s 内物体通过的位移为x ＝(12×2×10－12×2×2)m ＝8 m ，拉力做功为W ＝－Fx ＝－480 J ，故C 错误.4 s 内物体通过的路程为s ＝(12×2×10＋12×2×2) m ＝12 m ，摩擦力做功为W f ＝－F f s ＝－40×12 J ＝－480 J ，故D 错误. (2019·广东佛山高一模拟)质量为2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.则( )A ．2 s 末重力的瞬时功率为200 WB ．2 s 末重力的瞬时功率为400 WC ．2 s 内重力的平均功率为100 WD ．2 s 内重力的平均功率为400 W 【答案】：B【解析】：小铁球只受重力，做自由落体运动，2 s 末速度为v 1＝gt 1＝20 m/s ，下落2 s 末重力做功的瞬时功率P ＝mgv 1＝2×10×20 W ＝400 W ，故选项A 错误，B 正确；2 s 内的位移为h 2＝12gt 22＝20 m ，所以前2 s 内重力的平均功率为P ＝mgh 2t 2＝2×10×202W ＝200 W ，故选项C 、D 错误． 知识要点二：机车启动问题1．模型一 以恒定功率启动(1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：2．模型二 以恒定加速度启动 (1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：3．三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m ＝PF 阻.(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率最大，速度不是最大，即v ＝P F ＜v m ＝PF 阻.(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －F 阻x ＝ΔE k ，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．一列火车总质量m ＝500 t ，发动机的额定功率P ＝6×105 W ，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F f 是车重的0.01倍．(g 取10 m/s 2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P 工作，求当行驶速度为v 1＝1 m/s 和v 2＝10 m/s 时，列车的瞬时加速度a 1、a 2的大小；(3)列车在水平轨道上以36 km/h 的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P ′；(4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间． 【答案】：(1)12 m/s (2)1.1 m/s 2 0.02 m/s 2(3)5×105 W (4)4 s【解析】：(1)列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力，即F ＝F f ＝kmg 时，列车的加速度为零，速度达到最大值v m ，则v m ＝P F ＝P F f ＝P kmg＝12 m/s.(2)当v ＜v m 时，列车做加速运动，若v 1＝1 m/s ，则F 1＝Pv 1＝6×105 N ，根据牛顿第二定律得a 1＝F 1－F fm ＝1.1 m/s 2若v 2＝10 m/s ，则F 2＝Pv 2＝6×104 N根据牛顿第二定律得a 2＝F 2－F fm＝0.02 m/s 2.(3)当v ＝36 km/h ＝10 m/s 时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P ′＝F f v ＝5×105 W. (4)由牛顿第二定律得F ′＝F f ＋ma ＝3×105 N在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度为v ′，即v ′＝PF ′＝2 m/s ，由v ′＝at 得t＝v ′a＝4 s. 分析机车启动问题常出现的三点错误(1)在机车功率公式P ＝Fv 中，F 是机车的牵引力而不是机车所受合力，当P ＝F f v m 时，牵引力与阻力平衡，机车达到最大运行速度．(2)恒定功率下的启动过程一定不是匀加速，匀变速直线运动的公式不适用，这种加速过程发动机做的功可用W ＝Pt 计算，不能用W ＝Fl 计算(因为F 是变力)．(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W ＝Fl 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．知识要点三：动能定理的理解和应用1．对动能定理的理解(1)W总＝W 1＋W 2＋W 3＋…是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F 合l cos α。
机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳
功和能、机械能守恒定律第1课时 功 功率考点1.功1.功的公式：W=Fscos θ0≤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②F 和S 是对应同一个物体的；③某力做的功仅由F 、S 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：W G =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 - f ΔS 4.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 kx 12 – 1/2 kx 22（x 1、x 2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 ×cos θ（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即 ΣW ＝W 1 +W 2+W 3+……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=ΔE K 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F , S F W7.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例1.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，合外力总是做正功考点2.功率 1. 定义式：tWP =，所求出的功率是时间t 内的平均功率。
高中物理第八章机械能守恒定律知识点总结归纳完整版(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律知识点总结归纳完整版单选题1、如图所示，斜面倾角为θ＝37°，物体1放在斜面紧靠挡板处，物体1和斜面间动摩擦因数为μ＝0.5，一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮，绳一端固定在物体1上，另一端固定在物体2上，斜面上方的轻绳与斜面平行。
物体2下端固定一长度为h 的轻绳，轻绳下端拴在小物体3上，物体1、2、3的质量之比为4：1：5，开始时用手托住小物体3，小物体3到地面的高度也为h ，此时各段轻绳刚好拉紧。
已知物体触地后立即停止运动、不再反弹，重力加速度为g ＝10m/s 2，小物体3从静止突然放手后物体1沿面上滑的最大距离为（ ）A ．3hB ．73hC ．2hD ．43h 答案：D设2的质量为m ，从开始放手到3触地过程中，设触地时3的速度为v 1；则对整体根据功能关系可知 6mgh ﹣（4mg sin θ+4μmg cos θ）h =12（10m ）v 12此后3停止，设物体2继续向下运动距离s 后速度减小为零，对1、2应用功能关系可知mgs ﹣（4mg sin θ+4μmg cos θ）s ＝0−12（5m ）v 12解得s =ℎ3则1沿斜面上滑的最大距离为L ＝h +s =43h故D 正确，ABC 错误。
故选D 。
2、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．先做正功后做负功答案：B减速伞对飞机的作用力与飞机运动方向相反，对飞机做负功。
故选B。
3、如图，一位质量为m的滑雪运动员从高h的斜坡加速下滑。
如果运动员在下滑过程中受到的阻力F f，斜坡倾角θ，则下列说法正确的是（）A．阻力做功为W f=F fℎsinθB．重力做功为W G=mgℎC．阻力做功为W f=F fℎD．人所受外力的总功为零答案：BAC．阻力做功为W f=−F fℎsinθ故AC错误；B．重力做功为W G=mgℎ故B正确；D．人加速下滑，动能增加，则根据动能定理可知，人所受外力的总功不为零，故D错误。
物理必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结
七章机械能守恒定律知识点小结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.例1：A、B叠放在光滑水平面上，ma=1kg，mb=2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[]A．4 J B．12 JC．0 D．-4J（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）例2：关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[]A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功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v m=P/f作匀速直线运动。
部编版高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点总结全面整理
(名师选题)部编版高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点总结全面整理单选题1、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角θ= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。
将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。
一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能E p=2.8J，AB长L=2.0m。
现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C点进入细管，由D点水平飞出。
已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小；（）A．42NB．45NC．48ND．55N答案：D小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得W弹+mgLsinθ−μmgLcosθ=12mv2C−0弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故W弹=2.8J 解得小物块达到C点速度为v C=2m/s 小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得2mgR =12mv 2D−12mv 2C在D 点，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律可得F N −mg =m v 2DR解得细管内壁对小物块的支持力为F N =55N故选D 。
2、一质量为m 的驾驶员以速度v 0驾车在水平路面上匀速行驶。
在某一时刻发现险情后立即刹车，从发现险情到汽车停止，汽车运动的v ﹣t （速度—时间）图像如图所示。
则在此过程中汽车对驾驶员所做的功为（ ）A ．12mv 02B ．−12mv 02C ．12mv 02（t 2+t 1t 2−t 1）D ．−12mv 02（t 2+t1t 2−t 1）答案：B刹车过程中，驾驶员的初速度为v 0，末速度为零，则对刹车过程由动能定理可得W f ＝0﹣12mv 02解得汽车对驾驶员所做的功为W f ＝﹣12mv 02与所用时间无关。
机械能守恒定律 知识点总结与典例(最新)
拉力作用时大于 g，选项 C 错误。b 的动能最大时，杆对 a、b 的作用力为零，此时 a 的机械能最小，b 只 受重力和支持力，所以 b 对地面的压力大小为 mg，选项 D 正确。正确选项为 B、D。
（2）如图所示，在倾角为 30°的光滑斜面上，一劲度系数为 k＝200 N/m 的轻质弹簧一端连接固定挡板 C 上，另一端连接一质量为 m＝4 kg 的物体 A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体 A 上，另一端与质量也 为 m 的物体 B 相连，细绳与斜面平行，斜面足够长．用手托住物体 B 使绳子刚好没有拉力，然后由静止释 放．求：
D．2vg2
【答案】B
【解析】设小物块的质量为 m，滑到轨道上端时的速度为 v1.小物块上滑过程中，机械能守恒，有12mv2
＝12mv21＋2mgR
①
小物块从轨道上端水平飞出，做平拋运动，设水平位移为 x，下落时间为 t，有
2R＝12gt2
②
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点总结(超全)(带答案)
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点总结(超全)单选题1、如图所示，质量分别为m 和2m 的小物块Р和Q ，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，Р通过一根水平轻绳连接到墙上。
P 的下表面光滑，Q 与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
用水平拉力将Q 向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q 恰好能保持静止。
弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k ，重力加速度大小为g 。
若剪断轻绳，Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为（ ）A ．μmgkB ．2μmg kC ．4μmg kD ．6μmg k答案：CQ 恰好能保持静止时，设弹簧的伸长量为x ，满足kx =2μmg剪断轻绳后，Q 始终保持静止，物块P 与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的最大压缩量也为x ，因此Р相对于其初始位置的最大位移大小为s =2x =4μmgk故选C 。
2、如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行，初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t 图象（以地面为参考系）如图乙所示。
已知v 2>v 1，物块和传送带间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m 。
则（ ）A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离最大B ．0∼t 2时间内，小物块的加速度方向先向右后向左C ．0∼t 2时间内，因摩擦产生的热量为μmg [v12(t 2+t 1)+v 2t 12]D ．0∼t 2时间内，物块在传送带上留下的划痕为v 2+v 12(t 1+t 2)答案：CA ．初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带，小物块在传送带上运动的v −t 图象可知，t 1时刻，小物块离A 处的距离达到最大，A 错误；B ．0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右，所以小物块的加速度方向一直向右，B 错误； CD ．0～t 1时间内物体相对地面向左的位移s 1=v 22t 1这段时间传送带向右的位移s 2=v 1t 1因此物体相对传送带的位移Δs 1=s 1+s 2=v 22t 1+v 1t 1t 1～t 2时间内物体相对地面向右的位移s 1′=v 12(t 2−t 1) 这段时间传送带向右的位移s 2′=v 1(t 2−t 1)因此物体相对传送带的位移Δs 2=s 2′−s 1′=v 12(t 2−t 1) 0∼t 2时间内物块在传送带上留下的划痕为Δs =Δs 1+Δs 2=v 12(t 2+t 1)+v 2t 120～t 2这段时间内，因此摩擦产生的热量Q =μmg ×Δs =μmg [v 12(t 2+t 1)+v 2t 12]C 正确，D 错误。
机械能守恒定律公式汇总-机械能守恒五大公式
机械能守恒定律单元公式汇总做功： W=FS ·COS θ θ为力与位移的夹角重力做功： G W =mg Δh Δh 为物体初末位置的高度差重力势能：p E =mgh h 为物体的重心相对于零势面的高度重力做功和重力势能变化的关系： G W =-Δp E 即重力做功与重力势能的变化量相反弹性势能： p E =21k 2L L 为弹簧的形变量弹力做功与弹性势能的关系： F W =-Δp E 即弹力做功与弹性势能的变化量相反动能定理： 合W =Δk E =21m 22V -21m 21V 即合外力做功等于动能的变化量合外力做功两种求解方式：1）先求合外力合F ，再求合F ·S ·COS θ2）先求各个分力做功再求和，+++321W W W ....... 机械能守恒定律：条件：只有重力弹力做功公式：末初E E =即初总机械能等于末机械能变形公式：Δk E =-ΔP E 即动能的变化量与势能的变化量相反如果是A 与B 的系统机械能守恒：1)2211P K P K E E E E +=+即初的总机械能等于末的总机械能 2)Δk E =-ΔP E 即 Δ1k E +Δ2k E =-（Δ1P E +Δ2P E ）即总的动能的变化量与总的势能的变化量相反3)ΔA E =-ΔB E 即 Δ1k E +Δ1P E =-（Δ2k E +Δ2P E ）即A 的总机械能变化量与B 的总机械能的变化量相反能量守恒定律：末初E E =即初总能量等于末的总能量机械能变化的情况：1）W=Δ机E 即除重力、系统内弹力外其他力做功的多少为机械能变化量（即其他力给原有系统能量或消耗原有系统能量）2)摩擦力做功对机械能影响： Q X F 相对f 即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量（内能）即机械能的损失。
机械能守恒定律知识点总结
第七章机械能守恒定律一、功的概念1、四种计算方法：（1）定义式计算：（2）平均功率计算：（3）动能定理计算：（4）功能关系计算：2、各种力做功的特点：;（1）重力做功：（2）弹力做功：（3）摩擦力做功：（4）电场力：（5）洛伦兹力：（6）一对相互作用力做功：二、能量的概念、1、重力势能：2、弹性势能：3、动能：4、机械能：5、内能：微观本质：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
宏观表现：摩擦生热、热传递三、功能关系的本质：功是能量转化的量度（不同能量之间的转化通过做功实现）{四、动能定理应用步骤：(1)选取研究对象，明确并分析运动过程． (2)分析受力及各力做功的情况，求出总功．受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→确定求总功思路→求出总功$(3)明确过程初、末状态的动能E k1及E k2.(4)列方程W ＝E k2－E k1，必要时注意分析题目潜在的条件，列辅助方程进行求解．五、机械能守恒定律应用步骤：(1)选取研究对象——物体或系统；(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初、末状态时的机械能；）(4)选取适当的机械能守恒定律的方程形式(E k1＋E p1＝E k2＋E p2、ΔE k ＝－ΔE p 或ΔE A ＝－ΔE B )进行求解．六、能量守恒定律： 七、功率1、平均功率:2、瞬时功率: 两种方式 以恒定功率启动￥以恒定加速度启动P －t 图和v －t 图除重力和弹力之外的力做的功机械能变化除重力和弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多少；除重力和弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减少多少W 除G 、弹力外＝ΔE【电场力的功电势能变化电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加W 电＝－ΔE p一对滑动摩擦力的总功内能变化作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加Q ＝F f ·l 相对OA段过程分析v↑⇒F＝P(不变)v↓#⇒a＝F－F阻m↓a＝F－F阻m不变⇒F不变⇒v↑P＝Fv↑直到P额＝Fv1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0＝v1aAB段…过程分析F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝Pv m v↑⇒F＝P额v↓⇒a＝F－F阻m↓运动性质以v m匀速直线运动加速度减小的加速运动$BC段无F＝F阻⇒a＝0⇒以v m＝P额F阻匀速运动八、习题：例1、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．0 B．μmgl cos θC．－mgl sin θcos θD．mgl sin θcos θ(2)斜面对物体的弹力做的功为()A．0 B．mgl sin θcos2θC．－mgl cos2θD．mgl sin θcos θ(3)重力对物体做的功为()A．0 B．mgl C．mgl tan θD．mgl cos θ(4)斜面对物体做的功是多少各力对物体所做的总功是多少`例2、水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放在传送带上，若小物块与传送带间的动摩擦因数为，如图所示，设工件质量为m，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止，则在工件相对传送带滑动的过程中（）A．滑摩擦力对工件做的功为mv2／2B．工件的机械能增量为mv2／2C．工件相对于传送带滑动的路程大小为v2／2μgD．传送带对工件做功为零；例3、质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则( )A ．3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0mB ．3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 02mC ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为23F 20t 02mD ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为25F 20t 06m…例4、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )A ．mgh －12mv 2 mv 2－mgh C ．－mgh D ．－(mgh ＋12mv 2)例5、2010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得110 m 跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m ，起跑过程前进的距离为s ，重心升高为h ，获得的速度为v ，克服阻力做功为W 阻，则在此过程中( )A ．运动员的机械能增加了12mv 2B ．运动员的机械能增加了12mv 2＋mgh C ．运动员的重力做功为mgh】D ．运动员自身做功W 人＝12mv 2＋mgh例6、如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向下压至某位置静止．现撤去F ，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2，小球离开弹簧时速度为v ，不计空气阻力，则上述过程中 ( )A ．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B ．小球的重力势能增加－W 1C ．小球的机械能增加W 1＋12mv 2D ．小球的电势能减少W 2＋12mv 2例7、若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W 1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W 2，高压燃气对礼花弹做功W 3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变) ( ){A ．礼花弹的动能变化量为W 3＋W 2＋W 1B ．礼花弹的动能变化量为W 3－W 2C ．礼花弹的机械能变化量为W 3－W 2D ．礼花弹的机械能变化量为W 3－W 2－W 1例8、如图9所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力)，瞬时速度必须满足()A．最小值4gr B．最大值6gr`C．最小值5gr D．最大值3gr例9、在一次探究活动中，某同学设计了如图6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＝0.1 kg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210 m/sB．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/sC．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ND．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为J例10、如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10.0 m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出．若摩托车冲向高台的过程中以P＝kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t＝s，人和车的总质量m＝×102 kg，台高h＝5.0 m，摩托车的落地点到高台的水平距离x＝10.0 m．不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；(2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功．例11、如图4所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝1 kg，上表面与C点等高．质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝，sin 37°＝，cos 37°＝，取g＝10 m/s2.试求：(1)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；(2)设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，则木板至少多长才能使物块不从木板上滑下。
第八章-机械能守恒定律章末复习-知识点和题型总结-2023年高一物理期末高效复习专题
第八章机械能守恒定律章末复习[知识点]一：动能和势能的转化1．动能与重力势能间的转化只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化过程中，动能与重力势能之和保持不变．2．动能与弹性势能间的转化被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程都是弹力做正功，弹性势能转化为动能．二．机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化．三：机械能守恒定律1、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．2．守恒定律表达式(1)E k2－E k1＝E p1－E p2，即ΔE k增＝ΔE p减．(2)E k2＋E p2＝E k1＋E p1.(3)E2＝E1.四．守恒条件物体系统内只有重力或弹力做功．1．对机械能守恒条件的理解(1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化．(2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：①只受重力作用，例如：所有做抛体运动的物体(不计空气阻力时)机械能守恒．②系统内只有重力和弹力作用，如图甲、乙、丙所示．甲乙丙图甲中，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．图乙中，A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒．但对B来说，A对B的弹力做功，这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒．图丙中，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒．但对球来说，机械能不守恒．2．判断机械能守恒的方法(1)做功分析法(常用于单个物体)分析物体受力⇒明确各力做功情况⇒⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫只有重力、弹簧弹力做功有其他力做功，但W其他＝0⇒机械能守恒(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)分析能量种类⇒只有动能、重力势能、弹性势能⇒机械能系统守恒五．机械能守恒定律和动能定理的比较两大规律比较内容机械能守恒定律动能定理表达式E1＝E2ΔE k＝－ΔE pΔE A＝－ΔE B W＝ΔE k 应用范围只有重力或弹力做功时无条件限制物理意义其他力(重力、弹力以外)所做的功是机械能变化的量度合外力对物体做的功是动能变化的量度关注角度 守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小动能的变化及改变动能的方式(合外力做功情况)[考点题型]考点题型一：机械能的概念和计算1．（2021·湖南郴州·高一期末）用拉力将一个重为5N 的物体匀速提升4m ，在这个过程中，不计阻力，下列说法正确的是（ ）A ．物体的重力做了20J 的功B ．拉力对物体做了20J 的功C ．物体动能减少了20JD ．物体的机械能减少了20J2．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高一期末）一位同学在实验室的地面上用一个质量为1kg 的小车以一定的速度挤压弹簧，当小车的动能为20J 时，弹簧的弹性势能恰好是10J ，如果以距地面3m 高的天花板为零势面，则此时小车、弹簧和地球构成的系统总机械能是（ ）（g =10m/s 2）A ．30JB ．0JC ．60JD ．-30J 3．（2021·黑龙江·尚志市尚志中学高一期末）起重机以4g的加速度将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h ，已知重力加速度为g ，空气阻力不计，则（ ）A ．物体克服重力做功为mghB ．起重机钢索的拉力对物体做功为34mghC ．物体的动能减少了34mghD ．物体的机械能减少了34mgh考点题型二：机械能守恒定律的条件4．（2021·广东广州·高一期末）如图所示，拉力F 将物体沿斜面向下拉，已知拉力大小与摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是（）A．物体的动能增加B．物体的动能保持不变C．物体的总机械能增加D．物体的总机械能保持不变5．（2020·辽宁·朝阳县柳城高级中学高一期末）关于机械能是否守恒的论述，正确的是（）A．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒B．做匀速运动的物体，机械能一定守恒C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒6．（2021·湖南湘西·高一期末）如图所示，下列关于机械能守恒的判断正确的是（）A．甲图中，火箭加速升空的过程中，机械能守恒B．乙图中物体在拉力F作用下沿斜面匀速上升，机械能守恒C．丙图中小球在水平面内做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中轻弹簧将地面上A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能守恒考点题型三：机械能与曲线运动7．（2021·陕西·宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室高一期末）如图所示，在地面上以速度v0斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的湖面上。
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《第七章机械能守恒定律》章末总结★知识网络构建
【教学过程】
★重难点一、求变力做功的几种方法★
一、功的正、负的判断和计算
1．如何判断力做功的正、负
(1)利用功的公式W＝Fl cosα判断，此方法适用于判断恒力做功的情况。
(2)利用力F 与物体速度v 之间的夹角情况来判断。
设其夹角为α，若0≤α<π2，则力F 做正功；若α＝π
2，则
力F 不做功；若π
2<α≤π，则力F 做负功。
此方法适用于曲线运动中功的分析。
(3)从能量角度分析，此方法既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
根据功是能量转化的量度，若有
能量转化，则必有力对物体做功。
如果系统机械能增加，说明外界对系统做正功；如果系统机械能减少，说明外界对系统做负功 二、求变力做功的几种方法 1．用转换对象法求变力做功
W ＝Fl cos θ是恒力做功的计算公式，有些问题中求的是变力的功，我们可以利用转换对象法巧妙地将变力功转化为恒力功，从而使问题迎刃而解。
2．用微元法求变力做功
当力的大小不变、方向变化且位移的方向也同步变化时，可用微元法求解，此力做的功等于力和路程的乘积。
由于变力F 保持与速度在同一直线上，也可把往复运动或曲线运动的路线拉直考虑。
3．用动能定理法求变力做功
有些题目不能直接应用功的定义式来计算，我们可以借助动能定理来分析变力的功。
4．用图象法求变力做功
在F -x 图象中，图线和横轴所围成的面积表示力做的功。
一个看似复杂的变力做功问题，用常规方法无从下手，但通过图象变换，就使得解题过程简单明了。
5．用公式W ＝Pt 求变力做功
如果功率恒定、时间已知，可以用W ＝Pt 表达出牵引力做功。
6．求平均力将变力转化为恒力
如力是均匀变化的，可用求平均力的方法将变力转化为恒力。
★特别提醒 根据功能关系求功
根据以上功能关系，若能求出某种能量的变化，就可以求出相应的功。
【典型例题】在水平面上,有一弯曲的槽道AB 槽道由半径分别为
2
R
和R 的两个半圆构成.如图所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,若拉力F 的方向时时刻刻均与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为 （ ）
A. 0
B. FR
C. 3
2
πFR D. 2πFR
【答案】 C
★重难点二、动能定理的理解及应用★
1．对动能定理的理解
(1)W总＝W1＋W2＋W3＋……是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F合l cosα。
(2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理。
(3)做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”。
(4)动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
2．应用动能定理的注意事项
(1)明确研究对象的研究过程，找出始、末状态的速度。
(2)对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，明确各力做的功大小及正、负情况。
(3)有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。
(4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理求解。
【典型例题】如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0．6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关系如图乙所示，滑块与AB间动摩擦因数为0．25，与BC间的动摩擦因数未知，取g =l0m/s2。
求：
（1）滑块到达B 处时的速度大小；
（2）滑块在水平轨道AB 上运动前2m 过程中所需的时间；
（3）若滑块到达B 点时撤去力F ，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C ，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。
【答案】 （1）210/m s （2）
8
35
s （3）5J 【解析】 （1）对滑块从A 到B 的过程，由动能定理得 F 1x 1－F 3x 3－μmgx ＝
1
2mv B 2得v B ＝210m/s ． （2）在前2 m 内，由牛顿第二定律得 F 1－μmg ＝ma 且x 1＝
12
at 12 解得t 1＝
835
s ． （3）当滑块恰好能到达最高点C 时，有mg ＝m 2C
v R
对滑块从B 到C 的过程，由动能定理得 W －mg ×2R ＝
12mv C 2－1
2
mv B 2 代入数值得W ＝－5 J 即克服摩擦力做的功为5 J ．
★重难点三、机械能守恒的判断及应用★ 1．机械能是否守恒的判断 (1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等，机械能不变。
(2)只有弹簧弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化，如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹
簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。
(3)系统受重力和弹簧的弹力，只有重力和弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能不变。
(4)除受重力(或弹力)外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零，如物体在沿斜面拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能不变。
只要满足上述条件之一，机械能一定守恒。
2．应用机械能守恒定律的解题思路
(1)明确研究对象，即哪些物体参与了动能和势能的相互转化，选择合适的初态和末态。
(2)分析物体的受力并分析各个力做功，看是否符合机械能守恒条件，只有符合条件才能应用机械能守恒定律。
(3)正确选择守恒定律的表达式列方程，可对分过程列式，也可对全过程列式。
(4)求解结果并说明物理意义。
3.机械能守恒定律和动能定理的比较
机械能守恒定律动能定理
不同点适用条
件
只有重力或弹力做功
没有条件限制，它不但允许重力和弹力做功，
还允许其他力做功
分析思
路
只需分析研究对象初、末状态的
动能和势能即可
不但要分析研究对象初、末状态的动能，还
要分析所有外力所做的功
研究对
象
一般是物体组成的系统一般是一个物体(质点)
书写方
式
有多种书写方式，一般常用等号
两边都是动能与势能的和
等号左边一定是合力的总功，右边则是动能
的变化
相同点(1)思想方法相同：机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度，来研究物体在力的作用下状态的变化
(2)表达这两个规律的方程都是标量式
【典型例题】如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h．从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S 形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s．已知小球质量m，不计空气阻力，求：
（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；
（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；
（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功．
【答案】（1）
2
4
s g
R
（2）
2
2
9
8
mgs
mg
R
+，方向竖直向下；（3）()
2
4
16
mgs
mg h R
R
-
【解析】（1）小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为v E，由平抛运动规律得：s=v E t
4R＝1
2
gt2
联立解得：
2
4
E
s g v
R ＝
（2）小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：1
2
mv B2＝mg4R+
1
2
m v E2
解得：
2 28
8 B
s g v gR
R
+
＝
在B点，根据牛顿第二定律得：
得：
2
2
9
8
mgs F mg
R
+
＝
由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为
2
2
9
8
mgs
F mg
R
'+
＝，方向竖直向下
（3）设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W，则
mg（h−4R）−W＝1
2
m v E2
得W＝mg（h−4R）−
2 16 mgs
R。