高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識點

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　　3、判斷一個力是否做功的幾種方法

　　根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷，此法常用于恒力功的判斷，由于恒力功W=Flcs α，當(dāng)α=90°，即力和作用點位移方向垂直時，力做的功為零.

　　根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點做曲線運(yùn)動時變力的功.當(dāng)力的方向和瞬時速度方向垂直時，作用點在力的方向上位移是零，力做的功為零.

　　根據(jù)質(zhì)點或系統(tǒng)能量是否變化，彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷.若有能量的變化，或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，則必定有力做功.

　　4、各種力做功的特點

　　重力做功的特點：只跟初末位置的高度差有關(guān)，而跟運(yùn)動的路徑無關(guān)

　　彈力做功的特點：對接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運(yùn)動方向垂直，彈力對物體不做功;對彈簧的彈力做的功，高中階段沒有給出相關(guān)的公式，對它的求解要借助其他途徑如動能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等.

　　摩擦力做功的特點：摩擦力做功跟物體運(yùn)動的路徑有關(guān)，它可以做負(fù)功，也可以做正功，做正功時起動力作用.如用傳送帶把貨物由低處運(yùn)送到高處，摩擦力就充當(dāng)動力.摩擦力的大小不變、方向變化(摩擦力的方向始終和速度方向相反)時，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來計算，即W=F·l.

　　W總=F合lcs α，α是F合與位移l的夾角;

　　W總=W1+W2+W3+&sh;為各個分力功的代數(shù)和;

　　根據(jù)動能定理由物體動能變化量求解：W總=ΔE.

　　5、變力做功的求解方法

　　用動能定理或功能關(guān)系求解.

　　將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功.

　�、佼�(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動摩擦力、空氣阻力做功等;

　　②當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時，可先求出力對位移的平均值=2F1+F2，再由W=lcs α計算，如彈簧彈力做功;

　�、圩鞒鲎兞�F隨位移變化的圖象，圖線與橫軸所夾的°面積±即為變力所做的功;

　�、墚�(dāng)變力的功率P一定時，可用W=Pt求功，如機(jī)車牽引力做的功.

　　二、功率

　　1.計算式

　　P=tW，P為時間t內(nèi)的平均功率.

　　P=Fvcs α

　　額定功率：機(jī)械正常工作時輸出的最大功率.一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明.

　　實際功率：機(jī)械實際工作時輸出的功率.要小于等于額定功率.

　　方式

　　過程

　　恒定功率啟動

　　恒定加速度啟動

　　過程分析

　　設(shè)牽引力為F

　　階段一：

　　v↑F=v(P↓a=(F-F阻↓

　　階段二：F=F阻a=0P=F·v=F阻·v

　　階段一：

　　a=(F-F阻不變F不變v↑P=F·v↑，直到P=P額=F·v′

　　階段二：

　　v↑F=v(P額↓a=(F-F阻↓

　　階段三：

　　F=F阻時a=0v達(dá)最大值v=F阻(P額

　　運(yùn)動規(guī)律

　　加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖的OA段)以v勻速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖中的AB段)

　　以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖中的OA段)勻加速運(yùn)動能維持的時間t0=a(v′以v勻速直線運(yùn)動，對應(yīng)下圖中的BC段

　　v&sh;t圖象

　　三、動能

　　定義：物體由于運(yùn)動而具有的能.2.公式：E=21v2.單位：焦耳()，1 =1 N·=1 g·2/s2.4.矢標(biāo)性：動能是標(biāo)量，只有正值.

　　四、動能定理

　　內(nèi)容：所有外力對物體做的總功等于物體動能的變化量，這個結(jié)論叫做動能定理.

　　機(jī)械能守恒定律知識點總結(jié)

　　一、功

　　1概念：一個物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，這個力就對物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

　　2條件：力和力的方向上位移的乘積3公式：W=FScosθ

　　W某力功，單位為焦耳（J）

　　F某力（要為恒力），單位為牛頓（N）

　　S物體運(yùn)動的位移，一般為對地位移，單位為米（m）

　　4功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。

　　某力對物體做負(fù)功，也可說成“物體克服某力做功”。

　　功是一個過程所對應(yīng)的量，因此功是過程量。

　　功僅與F、S、θ有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(guān)。7幾個力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做的功。即W總=W1+W2++Wn或W總=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：先求出各個分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。

　　二、功率

　　1概念：功跟完成功所用時間的比值，表示力(或物體)做功的快慢。

　　2公式：PWt（平均功率）

　　PFcos（平均功率或瞬時功率）3單位：瓦特W4分類：

　　額定功率：指發(fā)動機(jī)正常工作時最大輸出功率

　　實際功率：指發(fā)動機(jī)實際輸出的功率即發(fā)動機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率，P實≤P額。5分析汽車沿水平面行駛時各物理量的變化，采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma6應(yīng)用：

　�。�1）機(jī)車以恒定功率啟動時，由PF（P為機(jī)車輸出功率，F(xiàn)為機(jī)車牽引力，為機(jī)車前進(jìn)速度）機(jī)車速度不斷增加則牽引力不斷減小，當(dāng)牽引力Ff時，速

　　度不再增大達(dá)到最大值max，則maxP/f。

　�。�2）機(jī)車以恒定加速度啟動時，在勻加速階段汽車牽引力F恒定為maf，速度不斷增加汽車輸出功率PF隨之增加，當(dāng)PP額定時，F(xiàn)開始減小但仍大于f因此機(jī)車速度繼續(xù)增大，直至Ff時，汽車便達(dá)到最大速度max，則maxP/f。

　　三、重力勢能

　　1、定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。

　　2、公式：EPmgh

　　h物體具參考面的豎直高度

　　3、參考面

　　a、重力勢能為零的平面稱為參考面；

　　b、選�。涸瓌t是任意選取，但通常以地面為參考面若參考面未定，重力勢能無意義，不能說重力勢能大小如何

　　選取不同的參考面，物體具有的重力勢能不同，但重力勢能改變與參考面的選取無關(guān)。

4、標(biāo)量，但有正負(fù)。

　　重力勢能為正，表示物體在參考面的上方；重力勢能為負(fù)，表示物體在參考面的下方；重力勢能為零，表示物體在參考面上。

　　5、單位：焦耳（J）

　　6重力做功特點：物體運(yùn)動時，重力對它做的功只跟它的初、末位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。

　　7、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系

　　WEp

　　（1）物體的高度下降時，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能減少的量等于重力所做的功；

　�。�2）物體的高度增加時，重力做負(fù)功，重力勢能增加，重力勢能增加的量等于物體克服重力所做的功。

　　（3）重力勢能變化只與重力做功有關(guān)，與其他力做功無關(guān)。

　　四、彈性勢能

　　1、概念：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于彈力的相互作用具有勢能，稱之為彈性勢能。

　　2、彈力做功與彈性勢能的關(guān)系

　　WEp

　　當(dāng)彈簧彈力做正功時，彈簧的彈性勢能減小，彈性勢能變成其它形式的能；當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時，彈簧的彈性勢能增大，其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。這一點與重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系相似。

　　3、勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能，勢能是系統(tǒng)所共有的。

　　五、動能

　　1、概念：物體由于運(yùn)動而具有的能量，稱為動能。

　　2、動能表達(dá)式：EK12m

　　3、動能定理（即合外力做功與動能關(guān)系）：WEK2EK1

　　4、理解：

　�、貴合在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。

　�、贔合做正功時，物體動能增加；F合做負(fù)功時，物體動能減少。

　�、蹌幽芏ɡ斫沂玖撕贤饬Φ墓εc動能變化的關(guān)系。

　　4、適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。

5、應(yīng)用動能定理解題步驟：

a、確定研究對象及其運(yùn)動過程

　　b、分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功c確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)，找出初、末動能d列方程、求解。

　　六、機(jī)械能

　　1、機(jī)械能包含動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）兩部分，即EEKEP。

　　2、機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

　　3、機(jī)械能守恒條件:

　　做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零；系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。

　　能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化，無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)

　　能量的交換，沒有與外界的能量交換。

　　4、運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟：

　　a、確定研究對象及其運(yùn)動過程

　　b、分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功，判斷機(jī)械能是否守恒

　　c、恰當(dāng)選取參考面，確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能

　　d、列方程、求解。

　　七、能量守恒定律

　　1、內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變，即E機(jī)械能1E其它1E機(jī)械能2E其它2。

　　2、能量耗散：無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散，它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。

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