(完整版)機(jī)械能守恒定律基本知識(shí)點(diǎn)匯總(2),推薦文檔

1、機(jī)械能守恒定律基本知識(shí)點(diǎn)匯總一、功1 概念：一個(gè)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(gè)力就對(duì)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=f s cos 4 功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。某力對(duì)物體做負(fù)功，也可說(shuō)成“物體克服某力做功”。5 功是一個(gè)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的量，因此功是過(guò)程量。6 功僅與 f、s 、 有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無(wú)關(guān)。7 幾個(gè)力對(duì)一個(gè)物體做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。即 w 總=w1+w2+wn 或 w 總= f 合scos 8 合外力的功的求法：方法 1：先求出合外力，再利用 w=flcos 求出

2、合外力的功。方法 2：先求出各個(gè)分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。例 1.（09 年上海卷）46.與普通自行車(chē)相比，電動(dòng)自行車(chē)騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)參數(shù)。規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車(chē)型14 電動(dòng)自行車(chē)額定輸出功率200w整車(chē)質(zhì)量40kg額定電壓48v最大載重120 kg額定電流4.5a在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為 60kg 的人騎著此自行車(chē)沿平直公路行駛，所受阻力恒為車(chē)和人總重的 0.04 倍。當(dāng)此電動(dòng)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為 n,當(dāng)車(chē)速為2s/m 時(shí)，其加速度為m/s2(g=10m m/s2)例 2.（09 年廣東理科基礎(chǔ)）9物體在合外力作用下做

3、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的 v 一 t 圖象如圖所示。下列表述正確的是a. 在 01s 內(nèi)，合外力做正功b. 在 02s 內(nèi)，合外力總是做負(fù)功c. 在 12s 內(nèi)，合外力不做功d. 在 03s 內(nèi)，合外力總是做正功二、功率1 概念：功跟完成功所用時(shí)間的比值，表示力(或物體)做功的快慢。w2 公式： p =（平均功率）tp = fqcosq（平均功率或瞬時(shí)功率）3 單位：瓦特 w5 / 54 分類(lèi)：額定功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)最大輸出功率實(shí)際功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率，p 實(shí)p 額。5 分析汽車(chē)沿水平面行駛時(shí)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）

4、 機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，由 p = fq（ p 為機(jī)車(chē)輸出功率， f 為機(jī)車(chē)牽引力，q為機(jī)車(chē)前進(jìn)速度）機(jī)車(chē)速度不斷增加則牽引力不斷減小，當(dāng)牽引力 f =大達(dá)到最大值qmax ，則qmax = p / f 。f 時(shí)，速度不再增（2） 機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，在勻加速階段汽車(chē)牽引力 f 恒定為 ma + f ，速度不斷增加汽車(chē)輸出功率 p = fq隨之增加，當(dāng) p = p額定 時(shí)， f 開(kāi)始減小但仍大于 f 因此機(jī)車(chē)速度繼續(xù)增大，直至 f = f 時(shí)，汽車(chē)便達(dá)到最大速度qmax ，則qmax = p / f 。例 3（09 年四川卷）23.(16 分)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將

5、質(zhì)量m=5103 kg 的重物豎直吊起的過(guò)程中，重物由靜止開(kāi)始向上作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度 a=0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s 的勻速運(yùn)動(dòng)。取 g=10 m/s2,不計(jì)額外功。求：(1) 起重機(jī)允許輸出的最大功率。(2) 重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第 2 秒末的輸出功率。例 3. （09 年上海物理）20（10 分）質(zhì)量為 5103 kg 的汽車(chē)在 t0 時(shí)刻速度 v010m/s，隨后以 p6104 w 的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng) 72s 達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力， 其大小為 2.5103n。求：（1）

6、汽車(chē)的最大速度 vm；（2）汽車(chē)在 72s 內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程 s。三、重力勢(shì)能1 定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢(shì)能。2 公式： ep = mgh3 參考面a 重力勢(shì)能為零的平面稱(chēng)為參考面；b 選取：原則是任意選取，但通常以地面為參考面若參考面未定，重力勢(shì)能無(wú)意義，不能說(shuō)重力勢(shì)能大小如何選取不同的參考面，物體具有的重力勢(shì)能不同，但重力勢(shì)能改變與參考面的選取無(wú)關(guān)。4 標(biāo)量，但有正負(fù)。重力勢(shì)能為正，表示物體在參考面的上方；重力勢(shì)能為負(fù)，表示物體在參考面的下方；重力勢(shì)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(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的初、末位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)

7、的路徑無(wú)關(guān)。7、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 w = -dep（1） 物體的高度下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能減少的量等于重力所做的功；（2） 物體的高度增加時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，重力勢(shì)能增加的量等于物體克服重力所做的功。（3） 重力勢(shì)能變化只與重力做功有關(guān)，與其他力做功無(wú)關(guān)。四、彈性勢(shì)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(shì)能，稱(chēng)之為彈性勢(shì)能。2 彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 w = -dep當(dāng)彈簧彈力做正功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能變成其它形式的能；、當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大，其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。這一點(diǎn)與重力做

8、功跟重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似。3 勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢(shì)能，勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。五、動(dòng)能1 概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，稱(chēng)為動(dòng)能。2 動(dòng)能表達(dá)式： ek= 1 mq223 動(dòng)能定理（即合外力做功與動(dòng)能關(guān)系）：w = ek 2 - ek14 理解： f合 在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。 f合 做正功時(shí)，物體動(dòng)能增加； f合 做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能減少。動(dòng)能定理揭示了合外力的功與動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。5 應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟：a 確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程b 分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力

9、情況，弄清各力做功c 確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)，找出初、末動(dòng)能d 列方程、求解。例 5. （09 年全國(guó)卷）20. 以初速度 v0 豎直向上拋出一質(zhì)量為 m 的小物體。假定物塊所受的空氣阻力 f 大小不變。已知重力加速度為 g，則物體上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速mg - f mg + f率分別為2a. v0和v02g(1+ f )mg - f mg + fmgb. v0和v0mg mg + f22g(1+ f )mg mg + fmgv2c. 0 2 f 和v02vd. 0 2 f和v02g(1+)mg2g(1+)mg六、機(jī)械能1 機(jī)械能包含動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）兩部分

10、，即 e = ek + ep 。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(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，即p1=2。3 機(jī)械能守恒條件:e1 = e2 ； ek1 + ep1 = ek 2 + ep 2 ； k=做功角度：只有重力或彈力做功，無(wú)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(duì)系統(tǒng)不做功。能量角度：首先只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化，無(wú)其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒(méi)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(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程b 分析研究對(duì)象在研究過(guò)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

11、參考面，確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)的機(jī)械能d 列方程、求解。例 6：質(zhì)量為 m 的物體，從靜止開(kāi)始以 3g/4 的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)了 h 米，以下判斷正確的是：（）a. 物體的重力可能做負(fù)功b. 物體的重力勢(shì)能一定減少了 3mgh/4 c物體的重力勢(shì)能增加了 mghd物體的機(jī)械能減少 mgh/4例 7.如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為 m 的物體，物體在豎直方向上作振幅為 a 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好為原長(zhǎng)。則物體在振動(dòng)過(guò)程中()a物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為 2mg b彈簧的彈性勢(shì)能和物體動(dòng)能總和不變c彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mga d物體的最大動(dòng)能應(yīng)等于 mga答案：

12、ac例 8.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為 r。一質(zhì)量為 m 的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò) 5mg（g 為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度 h 的取值范圍。例9.（2007 年理綜全國(guó)卷20）假定地球、月球都靜止不動(dòng)，用火箭從地球沿地月連線(xiàn)發(fā)射一探測(cè)器。假定探測(cè)器在地球表面附近脫離火箭。用 w 表示探測(cè)器從脫離火箭處到月球的過(guò)程中克服地球引力做的功，用 ek 表示探測(cè)器脫離火箭時(shí)的動(dòng)能，若不計(jì)空氣阻力，則（）a.

13、 ek 必須大于或等于 w，探測(cè)器才能到達(dá)月球b. ek 小于 w，探測(cè)器也可能到達(dá)月球c. ek1/2 w，探測(cè)器一定能到達(dá)月球d. ek 1/2 w ，探測(cè)器一定不能到達(dá)月球七、能量守恒定律1 內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變，即 e機(jī)械能1 + e其它1 = e機(jī)械能2 + e其它2 。2 能量耗散：無(wú)法將釋放能量收集起來(lái)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?！啊薄啊盿t the end, xiao bian gives you a passage. min

14、and once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up