高一物理机械能守恒定律知识点总结
人教版高一物理必修二 第七章 第八节 机械能守恒定律
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机械能的变化
除重力和弹力以外的其它力 做了多少功,物体的机械能就变化多少 ②除重力和弹力以外的其它力做多少正功,物体的机械能就增加多少 ③除重力和弹力以外的其它力做多少负功 ,物体的机械能就减少 多少
机械能的变化
用一根细绳拉一物体上升,若物体分别加速上升、匀速上升、减速上升,它 的机械能分别如何变化?若已知细绳拉力F,上升高度为h,那么机械能变化 多少?
动能定理和机械能守恒定律的应用区别: 机械能守恒定律
ห้องสมุดไป่ตู้
教学重点
机械能守恒的条件 在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式
教学难点
判断机械能是否守恒 灵活运用机械能守恒定律解决问题
在小球从左边最高点摆动至右边最高点的 过程中,重力如何做功,能量如何转化?
正功
负功
重力势能
动能
重力势能
在小球自由下落的过程中,重力 如何做功,能量如何转化?
判断机械能是否守恒
判断下列过程中物体的机械能是否守恒
弹簧弹出物体的过程
弓射出箭的过程 竖直平面上连接弹簧的 小球上下振动的过程
只受重力和弹力,只有弹簧的弹力或重力做功
判断机械能是否守恒
判断下列过程中物体的机械能是否守恒
小球沿光滑斜 小球由于惯性沿光 面滑下的过程 滑斜面上滑的过程
小球左右摆 动的过程
机械能守恒的条件和应用
能够研究机械能守恒的条件和典型情况 学习并掌握机械能守恒和动能定理的应用差别 学习并掌握通过机械能守恒计算物体的速度等物理量
机械能守恒定律
为零
机械能守恒
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,这叫做机械能守恒定律。
高一物理机械能和机械能守恒定律通用版知识精讲
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高一物理机械能和机械能守恒定律通用版【本讲主要内容】机械能和机械能守恒定律动能、重力势能、弹性势能和机械能守恒定律的应用【知识掌握】【知识点精析】1. 重力做功的特点:重力做功与移动路径无关,只跟物体的起点位置和终点位置有关。
W G=mgh。
2. 重力势能:(1)重力势能的概念:受重力作用的物体具有与它的高度有关的能称为重力势能。
表达式为。
E m ghp注意:①重力势能是物体与地球所组成的系统所共有的能量。
②数值E p=mgh与参考面的选择有关,式中的h是物体重心到参考面的高度。
③势能的正、负号用来表示大小。
(2)重力做功与重力势能的关系:重力做正功,重力势能减少;克服重力做功,重力势能增大。
即:W G=-△E p3. 弹性势能的概念:物体由于弹性形变而具有的与它的形变量有关的势能称为弹性势能。
4. 机械能守恒定律:(1)机械能(E)的概念:动能、弹性势能和重力势能统称机械能。
即E=E k+E p。
(2)机械能守恒定律内容:在只有系统内重力和弹力做功的情形下,物体动能和势能发生相互转化,但机械能总量保持不变。
(3)机械能守恒条件的表达式:mgh2+1/2mv22=22 11mvmgh ,即E P2+E K2= E P1+E K1,表示末状态的机械能等于初状态的机械能。
(4)系统机械能守恒的三种表示方式:①E1总=E2总(意义:前后状态系统总的机械能守恒)②△E p减=△E k增(系统减少的重力势能等于系统增加的动能)③△E A减=△E B增(A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能)注意:解题时究竟选择哪一种表达形式,应灵活选取,需注意的是:选①时,必须规定零势能面,其他两式,没必要选取,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:只有重力和系统内的弹力做功,其他力不做功(或合力做功为0),机械能总量保持不变。
(2)用能量转换来判断:只是系统内动能和势能相互转化,无其他形式能量之间(如热能)转化。
物理高一知识点必修三笔记
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物理高一知识点必修三笔记1.物理高一知识点必修三笔记篇一1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。
2.参考系:被假定为不动的物体系。
对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。
3.质点:用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
物体可视为质点主要是以下三种情形:(1)物体平动时;(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时;(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
4.时刻和时间(1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。
(2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。
对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。
2.物理高一知识点必修三笔记篇二时间与时刻1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。
两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
△t=t2—t12.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移1.路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
3.物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。
两者运算法则不同。
3.物理高一知识点必修三笔记篇三气体压强气体压强指的是封闭气体对容器壁的压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。
气体压强与温度和体积有关。
高一物理知识讲解-机械能守恒定律--提高-专题含答案解析
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机械能守恒定律【学习目标】1.明确机械能守恒定律的含义和适用条件.2.能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒. 3.熟练应用机械能守恒定律解题.4.知道验证机械能守恒定律实验的原理方法和过程.5.掌握验证机械能守恒定律实验对实验结果的讨论及误差分析. 【要点梳理】 #要点一、机械能 要点诠释:(1)物体的动能和势能之和称为物体的机械能.机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
(2)重力势能是属于物体和地球组成的重力系统的,弹性势能是属于弹簧的弹力系统的,所以,机械能守恒定律的适用对象是系统.(3)机械能是标量,但有正、负(因重力势能有正、负).(4)机械能具有相对性,因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面),同时,与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系,一般是以地面为参考系),所以机械能也具有相对性. 只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下,机械能才有确定的物理意义.(5)重力势能是物体和地球共有的,重力势能的值与零势能面的选择有关,物体在零势能面之上的势能是正值,在其下的势能是负值.但是重力势能差值与零势能面的选择无关. ~(6)重力做功的特点:①重力做功与路径无关,只与物体的始、未位置高度筹有关. ②重力做功的大小:W =mgh .③重力做功与重力势能的关系:P G W E =-△.要点二、机械能守恒定律 要点诠释:(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内动能和势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律. (2)守恒定律的多种表达方式.#当系统满足机械能守恒的条件以后,常见的守恒表达式有以下几种:①1122k P k P E E E E +=+,即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和. ②P k E E =-△△或P k E E =-△△,即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量. ③△E A =-△E B ,即A 物体机械能的增加量等于B 物体机械能的减少量.后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面,往往能给列式、计算带来方便. (3)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: ~a .只有重力做功的物体,如:所有做抛体运动的物体(不计空气阻力),机械能守恒.b .只有重力和系统内的弹力做功.如图(a)、(b)、右图所示.图(a)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(b)中A、B间,B与地面间摩擦不计,A自B上自由下滑过程中,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,但这个力对B来说是外力,B的机械能不守恒.如下图,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.要点三、运用机械能守恒定律解题的步骤!要点诠释:(1)根据题意选取研究对象(物体或系统).(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况,判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取零势能面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能.(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程,并求解结果.4.机械能守恒定律与动能定理的区别(1)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运动状态的改变,表达这两个规律的方程都是标量方程,这是它们的共同点.~(2)机械能守恒定律的研究对象是物体组成的系统,动能定理的研究对象是一个物体(质点).(3)机械能守恒定律是有条件的,就是只允许重力和弹力做功;而动能定理的成立没有条件的限制,它不但允许重力和弹力做功,还允许其他力做功.(4)机械能守恒定律着眼于系统初、末状态的机械能的表达式,动能定理着眼于过程中合外力做的功及初、末状态的动能的变化.要点四、如何判断机械能是否守恒要点诠释:(1)对某一物体,若只有重力做功,其他力不做功,则该物体的机械能守恒.(2)对某一系统,物体间只有动能和势能的转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒.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做功,其他力不做功或者其他力做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、(3)机械能守恒的条件绝不是合外力做的功等于零,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.(4)一些绳子突然绷紧,物体间碰撞后合在一起等,除非题目特别说明,机械能一般不守恒. 要点五、实验:验证机械能守恒定律 要点诠释:1.实验原理通过实验,分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量.若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律:△E P =△E k .2.实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线. 》3.实验步骤(1)如图所示装置,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器.(2)用手握着纸带,让重物静止在靠近打点计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点.(3)从打出的几条纸带中挑选打的点呈一条直线且点迹清晰的纸带进行测量,记下第一个点的位置O ,并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4、…,并量出各点到O 点的距离h 1、h 2、h 3、…,计算相应的重力势能减少量mgh n ,如图所示.(4)依步骤(3)所测的各计数点到O 点的距离h 1、h 2、h 3、…,根据公式1102n n h h v T+--=计算物体在打下点1、2、…时的即时速度v 1、v 2、….计算相应的动能212n mv . (5)比较212n mv 与n mgh 是否相等. 【4.实验结论在重力作用下,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒. 5.误差分析重物和纸带下落过程中要克服阻力,主要是纸带与计时器之间的摩擦力,计时器平面不在竖直方向,纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因,电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器,交流电的频率f 不是50 Hz 也会带来误差,f <50Hz ,使动能E k <E P 的误差进一步加大f >50 Hz ,则可能出现E k >E P 的结果.本实验中的重力加速度g必须是当地的重力加速度,而不是纸带的加速度a.【典型例题】类型一、对守恒条件的理解【例1、下列说法中正确的是( )A.用绳子拉着物体匀速上升,只有重力和绳的拉力对物体做功,机械能守恒B.做竖直上抛运动的物体,只有重力对它做功,机械能守恒C.沿光滑斜面自由下滑的物体,只有重力对物体做功,机械能守恒D.用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动,机械能守恒【思路点拨】本题考察机械能守恒的条件。
高一物理期末复习 第八章 机械能守恒定律
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高一物理期末复习 第八章 机械能守恒定律【知识清单】 【知识点1】功1.功的公式:W = ,其中F 、l 、α分别为 、位移的大小、 . 2.功是 (填“矢”或“标”)量.在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 . 【知识点2】正功和负功 1.力对物体做正功或负功的条件 由W = 可知(1)当α=π2时,W = ,力F 对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”).(2)当0≤α<π2时,W 0,力F 对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”).(3)当π2<α≤π时,W 0,力F 对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”).【知识点3】总功的计算当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于: (1)各个力分别对物体所做功的 . (2)几个力的 对物体所做的功. 【知识点3】.功率①P = (定义式);②P =Fvcos α。
v 为平均速度,则P 为 功率;v 为瞬时速度,则P 为 功率.机车功率 (1)在水平面上静止开始匀加速行驶时,已知f 、m 、a 。
则t 时刻机车的功率P= ;(2)在水平面上匀速行驶时,阻力f=kv 2,则机车的功率P= 。
模型一 以恒定功率启动模型二 以恒定加速度启动【知识点4】重力做的功1.重力所做的功W G=,Δh指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的有关,而跟物体无关.【知识点5】重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.2.大小:物体的重力势能等于它所受与所处的乘积,表达式为E p= .3.单位: .4.重力做功和重力势能变化的关系:重力做正功,重力势能,重力做负功,重力势能 .关系式:W G= .5.重力势能的相对性①参考平面:物体的重力势能总是相对于来说的,这个叫作参考平面,在参考平面上物体的重力势能取为 .②重力势能的相对性:E p=mgh中的h是物体重心相对的高度.选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是的,但重力势能的差值.(后两空选填“相同”或“不同”)③标矢性:重力势能为量,其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时,物体的高度为正值,重力势能为值;在参考平面下方时,物体的高度为负值,重力势能为值.【知识点6】弹性势能1.定义:发生形变的物体的各部分之间,由于有的相互作用而具有的势能,叫弹性势能.2.影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关:同一弹簧,在弹性限度内,形变大小,弹簧的弹性势能就越大.(2)弹性势能跟劲度系数有关:在弹性限度内,不同的弹簧发生同样大小的形变,劲度系数,弹性势能越大.【知识点7】动能、动能定理1.表达式:E k = . 单位:与 的单位相同,国际单位为 ,符号为 . 2.标矢性:动能是 量,只有 ,没有方向. 3.动能定理①内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 .②表达式:W = .如果物体受到几个力的共同作用,W 即为 ,它等于 .③动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于 做功的情况;既适用于直线运动,也适用于 运动.【知识点8】应用动能定理解题的一般步骤:(1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程.(2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和. (3)明确物体在初、末状态的动能E k1、E k2.(4)列出动能定理的方程W =E k2-E k1,结合其他必要的辅助方程求解并验算. 【知识点9】机械能守恒定律1.机械能: 、 与 统称为机械能.2.内容:在只有 或 做功的物体系统内, 与 可以互相转化, 而 保持不变.3.表达式:12mv 22+mgh 2= 或E k2+E p2= .4.应用机械能守恒定律解决问题只需考虑运动的初状态和 ,不必考虑两个状态间 ,即可以简化计算. 5.判断机械能是否守恒的方法(1)做功条件分析:只有重力和系统内弹力做功,其他力不做功或做功的代数和始终为零. (2)能量转化分析:系统内只有动能、重力势能及弹性势能的相互转化,即系统内只有物体间的机械能相互转移,则机械能守恒.(3)定义判断法:如物体沿竖直方向或沿斜面匀速运动时,动能不变,势能变化,机械能不守恒. 【基础题组】1.关于功率概念,下列说法中正确的是 ( ) A .力对物体做的功越多,力做功的功率越大 B .功率是描述物体做功快慢的物理量C .从公式P =Fv 可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高D .当轮船航行时,如果牵引力与阻力相等时,合外力为零,此时发动机的实际功率为零,所以船行驶的速度也为零。
人教版高一物理物理必修2第七章机械能:7.8 机械能守恒的判断方法
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A. 摩擦力对物体做的功等于物体
动能的增加量
B.物体在加速阶段摩擦力对物体做的功不等于物体机械 能的增加量
C.全过程中摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增加 量
D.电机多做的功等于物体增加的机械能与物体和传送带 增加的内能之和
训练1.如图所示,质量为m=1kg的物体在长为L=3m的
水带平由传电送动带机上 带以 动初 ,速始度终保v0=持1m以/速s由度左v端=2滑m/上s匀传速送运带动,,传物送体
与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,对于将物体从左端传到
右端的过程中,
v0
(1)摩擦力对物体做的功为
(2)产生的热量Q
(3)电动机多做的功为:
答案(1)1.5J(2)0.5J(3)2J
(1)摩擦力对物体做的功为: (2)系统产生的热量Q: (3)电动机多做的功为:
答案(1)42.5J(2)37.5J(3)80J
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的,但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
热量为Q2,则应有( A)
A.W1<W2,Q1=Q2 A F
高一物理必修二知识点归纳
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高一物理必修二知识点归纳一、曲线运动(一)曲线运动的速度方向曲线运动中质点在某一点的速度方向,就是沿曲线在这一点的切线方向。
(二)曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
(三)平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
2、性质:平抛运动是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动。
3、平抛运动的规律(1)水平方向:做匀速直线运动,速度 vx = v0,位移 x = v0t。
(2)竖直方向:做自由落体运动,速度 vy = gt,位移 y = 1/2gt²。
(3)合速度:v =√(vx²+ vy²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanθ = vy / vx 。
(4)合位移:s =√(x²+ y²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanα = y / x 。
(四)圆周运动1、线速度 v:描述物体沿圆周运动的快慢,v = s / t ,单位:m/s 。
2、角速度ω:描述物体绕圆心转动的快慢,ω =φ / t ,单位:rad/s 。
3、周期 T:物体沿圆周运动一周所用的时间,单位:s 。
4、频率 f:单位时间内物体完成圆周运动的次数,f = 1 / T ,单位:Hz 。
5、向心加速度 an:描述线速度方向变化快慢的物理量,an = v²/ r =ω²r ,方向始终指向圆心。
6、向心力 Fn:产生向心加速度的力,Fn = m v²/ r =m ω²r ,方向始终指向圆心。
二、万有引力与航天(一)开普勒行星运动定律1、第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
2、第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3、第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即 a³/ T²= k ,k 是一个对所有行星都相同的常量。
高一物理必修件机械能守恒定律(1)
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03
解题思路
静力学问题中,首先要明确研究对象及受力情况,然后根据平衡条件列
方程求解。在解题过程中,要注意分析能量的分布和守恒条件。
运动学问题典型例题解析
例题1
解析匀变速直线运动问题,探讨物体在匀变速直线运动中的速度、位移等运动学量之间的 关系及能量转化。
例题2
分析抛体运动问题,研究物体在抛体运动中的速度、位移等运动学量之间的关系及能量守 恒。
2. 动能和势能的转化情况与理论预测相符。
实验结果讨论与改进方向 01
改进方向
02
1. 采用更精确的测量设备,如光 电计时器等,提高实验精度。
2. 优化实验装置,减小摩擦力和 空气阻力的影响。
03
3. 对实验数据进行更详细的分析 和处理,进一步探究机械能守恒
定律的适用条件。
04
THANKS
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高一物理必修件机械 能守恒定律
汇报人:XX 20XX-01-25
目 录
• 机械能守恒定律基本概念 • 动力学问题中机械能守恒应用 • 静力学问题中机械能守恒应用 • 运动学问题中机械能守恒应用 • 典型例题解析与思路拓展 • 实验探究:验证机械能守恒定律
01
机械能守恒定律基本概念
机械能定义与分类
02
实验步骤
03
1. 安装实验装置,包括打点计时器、纸带、重锤等。
04
2. 将纸带穿过打点计时器,固定在重锤上。
05
3. 打开打点计时器,释放重锤,让其自由下落。
06
4. 记录纸带上的点迹,测量点迹间的距离。
数据处理方法和误差分析
数据处理方法 1. 根据纸带上的点迹计算重锤的下落时间。
2. 测量不同时刻重锤的下落高度和速度。
(高一物理单元复习)第七章机械能守恒定律
![(高一物理单元复习)第七章机械能守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/5b9d5a12c5da50e2524d7fd2.png)
高一物理单元复习第七章机械能守恒定律***机械能高考热点1、功和功率的计算(特别是变力做功)2、动能、势能,动能定理3、机械能守恒定律、能量守恒定律4、本章知识点与牛顿定律、圆周运动规律、电磁学知识的联系是高考热点。
压轴题多与本章有关第一单元、功和功率一、功的概念:(1)功:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,就说这个力是对物体做了功。
功总是与力和过程对应。
(2)功的两个必要因素:力和在力的方向上通过的位移。
(3)公式: W=Fscos α,α为F 与s 的夹角,F 是力的大小,s 是位移大小。
只适用于恒力的功。
(4)功的本质:功是能量转化的量度。
二、功的计算方法:1、公式法:W=FScos θ(只适用于恒力的功)2、动能定理:W 合=∆E k例1、如图所示,物体受到二个水平恒力F1和F2相作用,F1和F2相互垂直,物体沿光滑水平面从A 点运动到B 点的过程中,位移为S ,AB 连线与F1间的夹角为α,则下面关于外力做的总功的表达式一定正确的是: A、 B、(F1+F2)S C 、F1Scos α + F2Ssin αD 、F1Ssin α + F2Scos α例2:用一水平力F 将原来静止的质量为m 的物体从A 拉到B 。
1)如果该力为恒力,求力F 做的功。
2)如果物体缓慢从A 运动到B ,求力F 做的功。
3)如果力F 为恒力,而且物体到达B 点时速度恰好为零,求力F 做的功。
A B F1s F F ⋅+2221例3、如图,板长为L ,B 端放有质量为m 的小物体P ,物体与板的动摩擦因数为μ,开始时板水平,若在缓慢转过角度α程中,小物体P 受到的各力所做的功?例4、物块下滑过程中斜面对物块的作用力A 、垂直于接触面,做功为零B 、垂直于接触面,做功不为零C 、不垂直接触面,做功为零D 、不垂直接触面,做功不为零例5、一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用力拉住,保持两股绳之间的夹角θ不变。
机械能守恒定律(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
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落到地面时的机械能为( B )
A.mgh B.mgH C.mg(H+h) D.mg(H-h)
【典例示范】
下列情况中,说法正确的是( C )
A.物体做匀速运动时,机械能一定守恒 B.物体所受合外力做功为零时,机械能一定守恒 C.物体所受合外力做功不为零时,机械能可能守恒 D.物体做曲线运动时,机械能一定不守恒
球刚接触弹簧,
弹
直到把弹簧压
末状态机械能:
性
缩至最短位置
势
这个过程中。
此过程由动能定理可得:
能
间
的
转
结论:此过程机械能守恒
换
结
论 在只有弹力做功的物体系统内,物体的动能 和弹性势能可以相互转化,但机械能的总量
保持不变 Ep1 Ek1 Ep2 Ek2
三、机械能守恒定律
●1、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,机械能保持不变。
机械能守恒定律
知识回顾
动能和势能都是机械能
1、动能:物体由于运动而具有的能量。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能量。
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。
4、动能定理:合力所做的总功等于物体动能的变化。
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。
变式、一质量为m的木块放在地面上,用一根轻弹簧连着木块,
如图示,用恒力F拉弹簧,使木块离开地面,如果力F的作用点向
上移动的距离为h,则( C )
A. 木块的重力势能增加了Fh
B. 木块的机械能增加了Fh
高一下册物理机械能守恒定律知识点
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高一下册物理机械能守恒定律知识点一、功1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上才发生一段位移,就叫做力对物体偷懒了功.2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.恒力对物体做功大小的计算式为:W=Fscosα,单位:J.其中F应是恒力,α是F和s方向之间的夹角,scosα即为在力上如的方向上用发生的位移。
4.功有正负,但功是标量.(1)功的正、负的判断:若00≤α;900,则F做正功;若α=900,则F不做功;若900;α≤1800,则F做负功.(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。
功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,或者说功的正、负表示是力对物体做了功,还是物体克服这个力做了功.功的正、负还表示能量分解的方向,如:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,合外力做正功,物体动能增加,合外力做负功,物体动能减小.5.功的计算(1)恒力的功,直接利用W=Fscosα来计算,变力的功可用动能定理或功能关系计算.(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+W2+W3+……也可先求合力,再利用W=F合scosα求解。
6.功是能量转化的测.做功过程一定伴随磁能热能的转化,并且做多少功就有多少能量复发生转化.7.变力做功问题①W=F·scosα是用来计算恒力的功,若是变力,求变力的功只有通过将变力转化为恒力,再用W=Fscosα计算.③根据功和能强力关系求变力的功.如根据势能的波动求对应的力做的功,根据动能定理求变弹力做紧实的功,等等.④根据功率恒定,求变力的功,W=Pt.⑤求出变力F对位移的平均力来计算,当变力F是位移s的线性函数时,平均力.⑥作出变力F随位移变化的位图,图象与位移轴所围均“面积”即为变力做的功.8.几种力做功的特点①电磁力和反作用力的做功作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能作功,也可能不做功,可能做正功,也可能做负功,不要以为讥笑作用力与反作用力大小相等、方向相反,就一定有作用力、反作用力的功数值相等,一正一负.所以与反作用力做功不一定相等.②摩擦力的做功A、静摩擦力做功的特征(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
高中物理之机械能守恒定律知识点
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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。
高中物理能量守恒定律知识点总结
![高中物理能量守恒定律知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/f0a81ccb534de518964bcf84b9d528ea81c72fca.png)
高中物理能量守恒定律知识点总结能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。
其内容: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其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体;在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
高中物理都研究了哪些形式的能量?研究能量守恒定律,要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?从求解高中物理题的角度去分析,我们主要分析的就是这五种形式的能量:动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。
备注:内能包含摩擦生热与焦耳热两种形式,高中不托福磁能。
动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称作机械能。
当然,上述五种形式的能量,是力学与电磁学常考到的。
报读内容中的机械振动也就是具备能量的,除了光子能量,核能等等,这些都无此本文探讨范围内,不过同学们须要晓得,光电效应方程与波尔能级方程也都就是能量守恒定律的推论。
e1=e2即为,起始态的总能量,等同于末态的总能量。
或者说,能量守恒定律,就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。
机械能守恒定律与能量守恒定律关系机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。
两者大多都是针对系统进行分析的。
(1)在只有重力、弹力作功时,系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。
(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等,众多形式的力做功时,系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化,而这些能量也是守恒的。
从上述对照中不难看出,机械能动量就是能量守恒的一种特例。
因此,在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上,我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。
或者说,能量守恒掌控的非常厉害了,我们就可以把机械能动量忘记了。
问:什么情况下能用能量守恒定律解题?提问,我们就是创建在求解物理题技巧的基础上的。
系统的能量,未必什么时候都守恒。
当我们研究的系统,外界的力并没有对其做功(或外界力做功代数和为零),且没有其他能量导入这个系统时(即没有热交换),系统的总能量(各种形式能量和)是守恒的,这种情况下,我们才可以使用能量守恒定律解题。
高一物理机械能守恒定律(1)
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钟玉莲
教学目标
1 掌握机械能守恒定律的含义,知道机械能守恒定律的条件 2 掌握机械能守恒定律分析,解决力学问题的基本方法 3 掌握应用机械能守恒定律的基本步骤
教学重点
1 机械能守恒定律的理论推导过程 2 机械能守恒定律的条件 3 机械能守恒定律解题的一般方法
教学难点
1 机械能守恒定律的条件 2 机械能守恒定律解题的一般方法
机械能守恒内容:只有重力做功的情 形下,动能和势能可以相互转换,而 且他们的和不变。
请判断下列情况机械能是否守恒
v0
v0
轻绳
竖直上抛
沿光滑斜面下滑
单摆
以上的三个例子就充分的说明了机械能守恒的条件,而且区分了只 有重力做功与只受重力
以上的是物体动能与重力势能之间的转换,那其实弹簧 的物体组成的系统里的势能与动能之间也是符合机械能 守恒的
V0=5m/s
根据机械能守恒 E1=E2
EK1+EP1=EK2+EP2
1 2
mv02
mgh
1 2
mv2
0
代入数据得
v 2gh v02 21010 52 15m / s
弹簧振子在光滑的轴绳里滑动
机械能守恒的条件:只有重力做功或弹力(弹 簧)做功的情况下,机械能守恒
机械能的应用
例一、 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演,已知运动员跳离 跳台时的速度v0=5m/s,求运动员落水时的速度v的大小?(忽略空气的 阻力,g=10/s2)
,
解:以运动员为研究对象,运动员跳离跳台后 只有重力做功, 选水面为零势面
mgh1
1 2
mv12
人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律
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4.具有相对性(需要设定零势能面) (多选)下列过程中,在不计空气阻力的情况下机械能守恒的是( )
前面我们学习了重力势能、弹性势能和动能,它们分别有怎样的特点?与做功分别有怎样的关系? 求运动员入水时的速度大小?入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗? 做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒 ②条件:只有重力或系统内弹力做功,或者只发生动能和势能间的相互转化。 物体落地时的机械能为mg(H+h)+1/2mv2 [例题1]如图所示,质量m=50 kg的跳水运动员从距水面高h=10 m的跳台上以v0=5 m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中,若忽略运动员的身高,取g=10 m/s2,不计空气阻力。
[例题1]如图所示,质量m=50 kg的跳水运动员从距水面高h=10 m的跳台上以v0=5 m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中,若忽 略运动员的身高,取g=10 m/s2,不计空气阻力。求运动员入水 时的速度大小?入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗?
[例题2]质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离栓绳子的横梁2.5m, 如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,当秋千板摆 到最低点时(不计空气阻力,g取10m/s2);求 (1)小孩的速度为多大? (2)小孩对秋千板的压力是多大?
课堂练习
5.(单选)如图所示,长度为l的轻弹簧和长度为L(L>l)的 轻绳,一端分别固定在同一高度的O点和O'点,另一端各系 一个质量为m的小球A、B,把它们拉成水平状态,如图甲和 乙,这时弹簧未伸长。由静止释放到最低点,弹簧的长度 也等于L(在弹性限度内),这时A、B两球在最低点的速度分 别为vA和vB,则( )
[高一物理课件]第三单元、机械能守恒定律
![[高一物理课件]第三单元、机械能守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/cde90c3d5901020207409c4c.png)
1、重力势能 概念:
※ 由于物体与地球之间有力的作用而产生 的由物体与地球间相对距离所决定的能。 ※ 重力势能由地球和物体组成的系统共有 重力势能是标量,单位为焦耳。
G h1
量度式: EP=mgh
相对性: 重力势能的值与零势能面的选择有关,选取
的零势能面不同,重力势能的值不同。但是 重力势能差值与零势能面选择无关。
2、用能量的转化判断:系统只有动能和势能的转化,而 没有机械能与其它形式的能相互转化。
四、机械能守恒定律解题步骤:
• 1、明确研究对象是某一物体或某一系统 • 2、对研究对象进行受力分析,明确各力做功情况,判断 机械能是否守恒。 • 3、确定零势能面,把初、末状态的机械能找出来。 • 4、选择合适的表达式求解。
解析:当列车进入轨道后,动能逐渐向势能转化,车 速逐渐减小,当车厢占满环时的速度最小。设运行过 程中列车的最小速度为v, 列车质量为m则轨道上的那 m 部分车的质量为 2R L V0 R O
1 2 1 2 2Rm mv 0 mv gR 由机械能守恒定律得: 2 2 L 由圆周运动规律可知,列车的最小速率为: v gR
典型例题:守恒条件
例1、下列运动物体,机械能守恒的有( D ) A、物体沿斜面匀速下滑 B、物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动 C、跳伞运动员在空中匀速下落 D、沿光滑曲面自由下滑的木块 例2、 如图物块和斜面都是光滑的,物块从静止沿斜面下滑过程中,物 块机械能是否守恒?系统机械能是否守恒? 例3、一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长为L, 拴有小球的细绳。小球由与悬点在同一水平面处释放。如下图所示,小 球在摆动的过程中,不计阻力,则下列说法中正确的是( ) A、小球的机械能守恒 B、小球的机械能不守恒 C、小球和小车的总机械能守恒 D、小球和小车的总机械能不守恒
高一物理机械能守恒定律
![高一物理机械能守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/dd3998ea294ac850ad02de80d4d8d15abf230018.png)
只有重力或系统内弹簧弹力做功,其它力不做功(或其它力合力所做功为零)
A、从做功角度分析
B、从能量转化角度分析
只有系统内动能和势能相互转化,无其它形式能量之间(如内能)转化。
只有重力或弹力做功.
【例】
把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图), 摆长为l ,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度 是多大?
解得
初末知ຫໍສະໝຸດ 回顾1、动能:物体由于运动而具有的能。 2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。 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。 4、动能定理:合力所做的总功等于物体动能的变化。 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。
√
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出,若空气阻力忽略,g=10m/s2则:⑴物体上升的最大高度是多少?⑵上升过程在何处重力势能和运动相等?
【解析】物体在空气中只有重力做功,故机械能守恒
⑴以地面为参考点,则:
在最高点动能为零,故:
由E1=E2得:
v0
h
最高点
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出,若空气阻力忽略,g=10m/s2则:⑴物体上升的最大高度是多少?⑵上升过程在何处重力势能和动能相等?
θ
O
l
A
B
小球在最高点A时为初状态: 初状态的动能: Ek1=0 初状态的重力势能: Ep1=mg(l-lcosθ) 初状态的机械能: Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)
一、机械能:物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。 E=EK+EP
机械能守恒定律解题的一般步骤
高一物理必修一知识点梳理人教版
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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
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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。
人教版高一物理必修第二册第八章第四节机械能守恒定律(共16张PPT)
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根据动能定理:W合 Ek
mg (h1 h2 )
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1 2
mv22
1 2
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1 2
mv12
mgh1
1 2
mv22
mgh2
初状态 机械能
末状态 机械能
结论:总的机械能总是不变,
即机械能守恒。
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机械能守恒只的条有件重:力做功
A
f
B
V1 G h1
C
V2 h2
mg
根据动能定理:W合
(h1 h2 )
1 =2
mv22
12mEkv12
W f WG
1 2
mv12
mgh1
1 2
mv22
mgh2
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开阔视野:地铁的节能设计
据报道:在设计广州地铁三号线 线路时,专家尽量让地下或地面 车站布置在纵断面的凸形部位上, 并合理设置进出站的坡度。
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机械能守恒定律
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高一物理《机械能守恒定律》知识点总结
高一物理《机械能守恒定律》知识点总结
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. (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. (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.
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. (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. (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=ΔEk.
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; 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; 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. 方式过程恒定功率启动恒定加速度启动过
程分析设牵引力为F 阶段一:v↑⇒F=v(P↓⇒a=m(F-F阻↓ 阶段二:F=F阻⇒a=0⇒P=F・vm=F阻・vm 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 额运动规律加速度逐渐减小的变加速直线运动(对应下图的OA
段)⇒以vm匀速直线运动(对应下图中的AB段) 以加速度a做匀加速直线运动(对应下图中的OA段)⇒匀加速运动能维持的时间
t0=a(vm′⇒以vm匀速直线运动,对应下图中的BC段 vt图象三、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能.2.公式:Ek=21mv2.单位:
焦耳(J),1 J=1 N・m=1 kg・m2/s2.4.矢标性:动能是标量,只有正值. 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 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. (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.
(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). 2.重力势能 (1)概念:物体的重力势能等于物体的重力和高度的乘积.(2)表达式:Ep=mgh,(3)重力势能是标量,且有正负.其正、负表示大小.物体在参考平面
以下,其重力势能为负,在参考平面以上,其重力势能为正. 六、机械能守恒定律 1.内容:在只有重力(或弹簧的弹力)做功的情况下,
动能和势能发生相互转化,但总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律. 2.机械能守恒的条件: (1) 只有重力或系统内弹力做功. (2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零. 3.表达式:(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′,表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等. (2)ΔEk=-ΔEp,表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能,在分析重力势能的增加量或减少量时,可不选参考平面. (3)ΔEA增=ΔEB减,表示若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B 部分物体机械能的减少量相等. 4.判断机械能是否守恒方法: (1).利用机械能的定义判断(直接判断):若物体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变.若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少. (2).用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒. (3).用能量转化来判断:若物体系统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. (4).对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒. 七.功能关系 1.合外力对物体做功等于物体动能的改变.W合=Ek2-Ek1,即动能定理. 2.重力做功对应重力势能的改变.WG=-ΔEp=Ep1-Ep2 重力做多少正功,重力势能减少多少;重力做多少负功,重力势能增加多少. 3.弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应.WF=-ΔEp=Ep1-Ep2 弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少. 4.除重力弹力以外的力的功与物体机械能的增量相对应,即W=ΔE. 5.克服滑动摩擦力在相对路程上做的功等于摩擦产生的热量:Q=Wf=f・s相四、能量转化和守恒定律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其他形式,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。