高中物理必修二機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
高中物理必修二機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
機(jī)械能守恒定律作為高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,成為很多學(xué)生學(xué)習(xí)的絆腳石，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧形锢肀匦薅C(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)，希望對(duì)你有幫助。
高中物理機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)(一)
功
1.單位：功的單位是焦耳，符號(hào)是J.
2.功是標(biāo)量，但有正負(fù).由 ，可以看出：
(1)當(dāng)0°≤ <90°時(shí)，0< ≤1，則力對(duì)物體做正功，即外界給物體輸送能量，力是動(dòng)力;
(2)當(dāng) =90°時(shí)， =0，W=0，則力對(duì)物體不做功，即外界和物體間無能量交換.
(3)當(dāng)90°< ≤180°時(shí)，-1≤ <0，則力對(duì)物體做負(fù)功，即物體向外界輸送能量，力是阻力.
3、判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法
(1)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=Flcos α，當(dāng)α=90°，即力和作用點(diǎn)位移方向垂直時(shí)，力做的功為零.
(2)根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功.當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)，作用點(diǎn)在力的方向上位移是零，力做的功為零.
(3)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)
(1)重力做功的特點(diǎn)：只跟初末位置的高度差有關(guān)，而跟運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān).
(2)彈力做功的特點(diǎn)：對(duì)接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，彈力對(duì)物體不做功;對(duì)彈簧的彈力做的功，高中階段沒有給出相關(guān)的公式，對(duì)它的求解要借助其他途徑如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等.
(3)摩擦力做功的特點(diǎn)：摩擦力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)，它可以做負(fù)功，也可以做正功，做正功時(shí)起動(dòng)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(dòng)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(shí)，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來計(jì)算，即W=F·l.
(1)W總=F合lcos α，α是F合與位移l的夾角;
(2)W總=W1+W2+W3+¡為各個(gè)分力功的代數(shù)和;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解：W總=ΔEk.
5、變力做功的求解方法
(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解.
(2)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(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力做功等;
?、诋?dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值=2F1+F2，再由W=lcos α計(jì)算，如彈簧彈力做功;
?、圩鞒鲎兞隨位移變化的圖象，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(shí)，可用W=Pt求功，如機(jī)車牽引力做的功.
高中物理機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)(二)
功率
1.計(jì)算式
(1)P=tW，P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率.
(2)P=Fvcos α
5.額定功率：機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率.一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明.
6.實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率.要小于等于額定功率.
方式
過程恒定功率啟動(dòng)恒定加速度啟動(dòng)
過程分析設(shè)牽引力為F
階段一：
v↑⇒F=v(P↓⇒a=m(F-F阻↓)
階段二：F=F阻⇒a=0⇒P=F·vm=F阻·vm
a=m(F-F阻不變⇒F不變⇒v↑⇒P=F·v↑，直到P=P額=F·vm′
階段二：
v↑⇒F=v(P額↓⇒a=m(F-F阻↓
階段三：
F=F阻時(shí)⇒a=0⇒v達(dá)最大值vm=F阻(P額
運(yùn)動(dòng)規(guī)律加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖的OA段)⇒以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的AB段)以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的OA段)⇒勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間t0=a(vm′⇒以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)下圖中的BC段
高中物理機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)(三)
動(dòng)能
1.定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能.2.公式：Ek=21mv2.單位：焦耳(J)，1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.4.矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值.
動(dòng)能定理
1.內(nèi)容：所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化量，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.
2.表達(dá)式：w=Ek2-Ek1變化的大小由外力的總功來度量.
4.適用條件：動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng);既適用于恒力做功，也適用于變力做功.
5.動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理.無需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)
6.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路
(1)確定研究對(duì)象和研究過程.注意，動(dòng)能定理一般只應(yīng)用于單個(gè)物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng).
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.(研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析，含重力)
(3)寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù)).如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功.
(4)寫出物體的初、末動(dòng)能.
(5)按照動(dòng)能定理列式求解.
高中物理機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)(四)
機(jī)械能
1.重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置的高度差h有關(guān).重力做功的大小WG=mgh，若物體下降，則重力做正功;若物體升高，則重力做負(fù)功(或說物體克服重力做功).
2.重力勢(shì)能
(1)概念：物體的重力勢(shì)能等于物體的重力和高度的乘積.(2)表達(dá)式：Ep=mgh，
(3)重力勢(shì)能是標(biāo)量，且有正負(fù).其正、負(fù)表示大小.物體在參考平面以下，其重力勢(shì)能為負(fù)，在參考平面以上，其重力勢(shì)能為正.
機(jī)械能守恒定律
1.內(nèi)容：在只有重力(或彈簧的彈力)做功的情況下，動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律.
2.機(jī)械能守恒的條件：
(1) 只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功.
(2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代數(shù)和為零.
3.表達(dá)式：
(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′，表示系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等.
(2)ΔEk=-ΔEp，表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能，在分析重力勢(shì)能的增加量或減少量時(shí)，可不選參考平面.
(3)ΔEA增=ΔEB減，表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(jī)械能的減少量相等.
4.判斷機(jī)械能是否守恒方法：
(1).利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)：若物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能、勢(shì)能均不變，機(jī)械能不變.若一個(gè)物體沿斜面勻速下滑，其動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，其機(jī)械能減少.
(2).用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功，雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒.
(3).用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
(4).對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機(jī)械能必定不守恒.
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