机械能守恒与动能定理知识点及习题.docx

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机械能守恒与动能定理知识点及习题

机械能守恒与动能定理知识点及习题

知识清单

1．常见的几种力做功的特点

（1）重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关．

（2）摩擦力做功的特点

①单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．

②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．

③摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．

2．几个重要的功能关系

（1）重力的功等于重力势能的变化，即WG＝－ΔEp.

（2）弹力的功等于弹性势能的变化，即W弹＝－ΔEp.

（3）合力的功等于动能的变化，即W＝ΔEk.

（4）重力（或弹簧弹力）之外的其他力的功等于机械能的变化，即W其他＝ΔE.

（5）一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化，即Q＝Ff·x 相对．

规律方法

1．动能定理的应用

（1）动能定理的适用情况：

解决单个物体（或可看成单个物体的物体系统）受力与位移、速率关系的问题．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，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用．

（2）应用动能定理解题的基本思路

①选取研究对象，明确它的运动过程．

②分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和．

③明确物体在运动过程初、末状态的动能Ek1和Ek2.

④列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1，及其他必要的解题方程，进行求解．

2．机械能守恒定律的应用

（1）机械能是否守恒的判断

①用做功来判断，看重力（或弹簧弹力）以外的其他力做功的代数和是否为零．

②用能量转化来判断，看是否有机械能与其他形式的能的相互转化．

③对一些“绳子突然绷紧”“物体间碰撞”等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明或暗示．

（2）应用机械能守恒定律解题的基本思路

①选取研究对象——物体系统．

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恰当的选取参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能．

④根据机械能守恒定律列方程，进行求解．

练习题