机械能及其守恒定律知识点总结与练习Word文档下载推荐.docx

1、F - f 100 _ 40 2表可以得到额定功率为 200W即可以得到牵引力为 100N, a 0.6m/s2m 100答案：40: 0.6热点关注功的定义例2. （09年广东理科基础）9 .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，合外力总是做正功根据物体的速度图象可知， 物体0-1s内做匀加速 I - 合外力做正功，A正确；1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理 0到3s内，1 2s内合外力做功为零。A2、知识网络考点1.功1.功的公式： W

2、=FscosB0 0 90 力F对物体做正功，0 = 90 力F对物体不做功，90 0 w 180力F对物体做负功。特别注意：公式只适用于恒力做功 F和S是对应同一个物体的；3某力做的功仅由F、S和谀定， 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：WG =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, 对滑动摩擦力的总功等于 -f S4.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

3、 = 1/2 kx i2 - 1/2 kx 22 （ Xi、X2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，表达式为工 W= 2 FX S x cos 0（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即2 W W +W2+W+6.变力做功：基本原则一一过程分割与代数累积（1）一般用动能定理 W合= 6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 , W =Fs，做功意味着能量的转移与转化，做多7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

4、度”这一要点少功,相应就有多少能量发生转移或转化考点2.功率1.定义式：P = W，所求出的功率是时间 t内的平均功率。t2.计算式：P=Fvcos 0 ,其中0是力F与速度v间的夹角。用该公式时，要求 F为恒力。（1）当v为即时速度时，对应的 P为即时功率；（2）当v为平均速度时，对应的 P为平均功率。（3） 重力的功率可表示为 Pg =mgv丄，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。（4） 若力和速度在一条直线上 ，上式可简化为 Pt=F vt3、复习方案基础过关重难点：功率例3. （09年宁夏卷）17.质量为m的物体静止在光滑水平面上，水平力的作用。力的大小 F与时间t的关系如图所示

5、，力的方向保C.在t =0到3to这段时间内，水平力的平均功率为D.在t =0到3to这段时间内，水平力的平均功率为23Fo2to4m25Fo to6mAB选项0到3to时刻物体的速度为 5Foto. m，所以3to的瞬时功率为15Fo to A错B对。 mCD选项o到3to时刻F对物体做的功为25Fo2to2.2m，所以3t。内平均功率为25Fo2to6mC错D对。BD考点1.动能物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久;动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态,能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。考点2.动能定理1.定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量 .一

6、一这个结论叫做动能定理 1 2 1 22.表达式：W合 mv2 mV E K，合2 2式中W合是各个外力对物体做功的总和， E是做功过程中始末两个状态动能的增量3.推导：动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：在牛顿第二定律 F=ma两端同乘以合外力方向上的位移 s，即可得1 2 1 2=Fs = mas = mv2 - 一 mv12 24.对动能定理的理解:1如果物体受到几个力的共同作用， 贝（1）式中的W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功.W合=W+W+W+2应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关 .即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节.3，但对变力做动能定理的研

7、究对象是质点.4动能定理对变力做功情况也适用. 动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的 功情况亦适用.动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题5对合外力的功（总功）的理解可以是几个力在同一段位移中的功 ，也可以是一个力在几段位移中的功 ，还可以是几个力在几段位移中的功求总功有两种方法：一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为工W= 2 FX S x COS V :为合外力与位移的夹角另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即 2 W W +W2+W+1咼考解读机械能守恒问题例1. （09年广东理科基础） &游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋

8、友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A 下滑过程中支持力对小朋友做功B 下滑过程中小朋友的重力势能增加C .整个运动过程中小朋友的机械能守恒D .在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功在滑动的过程中，人受三个力重力做正功，势能降低 B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，AC皆错，D正确。D热点关注：机械能守恒问题、重力势能问题例2. （09年广东文科基础）58.如图8所示，用一轻绳系一小球悬于 O点。现将小球拉至水平位置，然后释放, 不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是A.小球的机械能守恒 .B.小球所受的合力不变C.小球的动能不断减小

9、D.小球的重力势能增加A选项小球受到的力中仅有重力做功，所以机械能守恒， A选项对。B选项小球受到的合力的大小方向时时刻刻在发生变化， B选项错。C选项小球从上到最低点的过程中动能是不断增大的， C选项错。D选项小球从上到最低点的过程中机械能是不断减少的， D选项错。点评：考查基本物理量的判断方法。考点1.重力做功的特点与重力势能1.重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为的物体从 A点运动到B点，无论走过怎样的路径，只要 A、B两点间竖直高度差为 h,重力mg所做的功均为 WG = mgh2.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为： Ep

10、= mgh，其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的， 一般是取地面为重力势能的零势面。 由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同， 但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。3.重力做功与重力势能变化间的关系：重力做的功总等于重力势能的减少量，即a.重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功 - Ep = Wgb.克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功 吕=-Wg考点2. 弹性势能1.发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能2.弹性势能的大小跟物

11、体形变的大小有关， 吕=1/2 X kx23.弹性势能的变化与弹力做功的关系 ：弹力所做的功，等于弹性势能减少 . W单=- Ep考点3. 机械能守恒定律1、 机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于 发生弹性形变而具有的能。2、 机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变， 这就是所谓的机械能守恒定律。3、 机械能守恒定律的适用条件：（1）对单个物体，只有重力或弹力做功.（2） 对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化 ，系统跟外界没有发生机械能的传递 ，机械能也

12、没有转变成其它形式的能（如没有内能产生），则系统的机械能守恒.（3）定律既适用于一个物体（实为一个物体与地球组成的系统 ），又适用于几个物体组成的物体系，但前提必须满足机 械能守恒的条件.如何理解、应用匀变速直线运动规律的是个公式?例3. 如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道， 由一段斜形轨道连接而成，圆形轨道的半径为 R。一质量为m的小止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形 点与轨道间的压力不能超过 5mg（g为重力加速度）。求物道底部的高度h的取值范围。设物块在圆形轨道最高点的速度为 v,由机械能守恒得 mgh= 2mgR 1/2 mvv2mg N = m R物块能通过最高点的条

13、件是 NA 0 由式得v _ gR 5由式得h _ 5 R 2按题的要求，N 5mg,由式得v 6gR 由式得hw 5R h的取值范围是 2.5R w h 5R2.5R w h w 5R机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、光滑曲面、自由落体运动、上抛、 下抛、平抛运动、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。第4课时 功能关系能的转化和守恒定律动量守恒定律、动量定理和功能关系例1. （09年天津卷）10.（16分）如图所示，质量m=0.3 kg水平面上，车长 L=15 m,现有质量m=0.2 kg可视为质点的 速度Vo=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某

14、处与小车与车面间的动摩擦因数 亠=0.5,取g=10 m/s 2,求（1） 物块在车面上滑行的时间 t;（2） 要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v 0不超过多少。m2v m1 m2 v设物块与车面间的滑动摩擦力为 F,对物块应用动量定理有-Ft = m2v - m2v0其中解得, miVoJ m1 m2 g代入数据得F = Jm2gt = 0.24s（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度m2v0 = g m 2v由功能关系有代入数据解得m2v0 = -（m + m2 v* + m2gL 2 2v0 =5m/sv，则故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度 V。不能超过5m/s。（1） 0.24s （2）5m/s考点：功能关系一一功是能量转化的量度 重力所做的功等于重力势能的减少电场力所做的功等于电势能的减少弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少合外力所做的功等于动能的增加只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒 E = f S （ S为相对滑动的距离） 重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加 VF =巳一Ei =克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少 克服安培力所做的功等于感应电能的增加