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高中物理机械能守恒定律知识点总结（一）

一、功

1 ．公式和单位：，其中是 F 和 l 的夹角．功的单位是焦耳，符号是J.

2．功是标量，但有正负．由，可以看出：

(1)当 0°≤<90 °时，0< ≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力；

(2)当＝ 90 °时，＝0， W ＝0 ，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换．

(3)当 90 °< ≤180 °时，－1 ≤<0 ，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力

是阻力．

3、判断一个力是否做功的几种方法

(1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W ＝Flcos

α，当α＝90 °，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零．矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当

力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零．聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

(3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的

变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功．残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

4、各种力做功的特点

(1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关．

(2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不

做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途

径如动能定理、机械能守恒、功能关系等．酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

(3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，

做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力的

大小不变、方向变化 (摩擦力的方向始终和速度方向相反 )时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以

路程来计算，即 W ＝ F·l.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

(1)W 总＝ F 合 lcos α，α是F 合与位移 l 的夹角；

(2)W 总＝ W1 ＋ W2 ＋W3 ＋ ? 为各个分力功的代数和；

(3)根据动能定理由物体动能变化量求解： W 总＝ Ek.

5 、变力做功的求解方法

(1)用动能定理或功能关系求解．

(2)将变力的功转化为恒力的功．①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反

时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等；謀荞抟箧飆鐸怼类蒋

薔。

②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1 ＋F2，

再由 W ＝lcos α计算，如弹簧弹力做功；厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

③作出变力 F 随位移变化的图象，图线与横轴所夹的? °面积? ±即为变力所做的功；

④当变力的功率P 一定时，可用 W ＝ Pt 求功，如机车牵引力做的功．

二、功率

1．计算式

(1)P ＝tW ，P 为时间 t 内的平均功率．

(2)P ＝Fvcos α

5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明．

6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率．

方式

恒定功率启动

过

程

设牵引力为 F

过

阶段一：

程

分

v ↑? F＝v(P↓? a＝ m(F －F 阻↓

析

阶段二： F＝ F 阻? a＝0? P＝F·vm

＝ F 阻·vm

运

加速度逐渐减小的变加速直线运动动恒定加速度启动

阶段一：

a＝m(F －F 阻不变 ? F 不变 ? v↑? P＝F·v↑，直到P＝P 额＝ F·vm ′

阶段二：

v ↑? F＝ v(P 额↓? a＝m(F － F 阻↓

阶段三：

F＝F 阻时 ? a＝0? v 达最大值 vm ＝ F 阻(P 额以加速度 a 做匀加速直线运动 (对应下图中的

(对应下图的 OA 段)? 以 vm 匀速直 OA 段 )? 匀加速运动能维持的时间t0 ＝ a(vm ′规

线运动 (对应下图中的 AB 段)? 以 vm 匀速直线运动，对应下图中的BC 段律

vt

图

象

三、动能

1 ．定义：物体由于运动而具有的能．2．公式： Ek＝ 21mv

2 ．单位：焦耳 (J)， 1J＝1N ·m ＝ 1kg ·m2/s2.4 ．矢标性：动能是标量，只有正值．茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

四、动能定理

1．内容：所有外力对物体做的总功等于物体动能的变化量，这个结论叫做动能定理．

2．表达式： w ＝Ek2－Ek1 变化的大小由外力的总功来度量．

4．适用条件：动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也

适用于变力做功．

5．动能定理中涉及的物理量有 F、s、m 、v 、W 、 Ek 等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理．无需注意其中运动状态变化的细节鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。6．应用动能定理解题的一般思路

(1)确定研究对象和研究过程．注意，动能定理一般只应用于单个物体，如果是系统，那

么系统内的物体间不能有相对运动．籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

(2)对研究对象进行受力分析． (研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力)

(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功 (注意功的正负 )．如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功．預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

(4)写出物体的初、末动能．

(5)按照动能定理列式求解．

五、机械能

1 ．重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差h 有关．重力做功的大小 WG ＝mgh ，若物体下降，则重力做正功；若物体升高，则重力做负功(或说物体克服重力做功 )．渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

2．重力势能