word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、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 04功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。某力對(duì)物體做負(fù)功，也可說成“物體克服某力做功”。5功是一個(gè)過程所對(duì)應(yīng)的量，因此功是過程量。6功僅與F、S、0有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(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 Wm、=W+W+Wn 或 W = F 合 Scos 08合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用 W=F1COS a求出合外力的功。方法2:

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.與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的 0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為N, 當(dāng)車速為2s/m22時(shí)，其加速度為m/s （g=10m m/s ）規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120 Kg額定電流4.5A例2. （09年廣東理科基礎(chǔ)）9.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v 一 t圖象如圖所

3、示。下列表述正確的是h v/liti/s)A.在0 1s內(nèi)，合外力做正功2|B.在02s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C.在1 2s內(nèi)，合外力不做功1D.在03s內(nèi)，合外力總是做正功1二、功率0123 ZZ1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。2公式：P W （平均功率）tP F cos （平均功率或瞬時(shí)功率）3單位：瓦特W4分類：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)WP額。5分析汽車沿水平面行駛時(shí)各物理量的變化，采用的基本公式是F=Fv和F-f =ma6應(yīng)用：(1) 機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，由P F ( P為機(jī)車

4、輸出功率，F(xiàn)為機(jī)車牽引力，為F f時(shí)，速度不再增大機(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)牽引力達(dá)到最大值max，則max P/ f。(2) 機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，在勻加速階段汽車牽引力F恒定為ma f ,速度不斷增加汽車輸出功率P F隨之增加，當(dāng)P P額定時(shí)，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 F f時(shí)，汽車便達(dá)到最大速度max，貝V max P / f。在起重機(jī)將質(zhì)量 m=5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)。 x 103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上 作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 a=0.2 m/s 2,當(dāng)起

5、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 vn=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取 g=10 m/s 2,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。3例3. (09年上海物理)20. (10分)質(zhì)量為5 10 kg的汽車在t = 0時(shí)刻速度V0 = 10m/s，隨 后以P= 6 104 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)汽車受恒定阻力，其大小為2.5 103No求：(1)汽車的最大速度 vm； (2)汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程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)

6、能。2 公式：EP mgh3參考面a重力勢(shì)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(shì)能無意義，不能說重力勢(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)的路徑無關(guān)。7、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WEp（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

7、 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，稱之為彈性 勢(shì)能。2彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系Ep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 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，稱為動(dòng)能。

8、2動(dòng)能表達(dá)式：E k m 223動(dòng)能定理（即 合外力做功與動(dòng)能關(guān)系）：W Ek2 Eki4理解：F合在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(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；適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(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)過程b分析研究對(duì)象在研究過程中受力情況，弄清各力做功c確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中初末狀態(tài)，找出初、末動(dòng)能d列方程、求解。例5. （09年全國(guó)卷H） 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

9、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)的速率分別為A.Q和苗mgQ和待mgC 治和 “mg;mg右和??；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，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 E1 E2 ; Ek1 EP1 EK2 EP2 ; AE K = E pAE 1=AE 2O3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(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，無其它形式能量轉(zhuǎn)化；

10、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(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過程b分析研究對(duì)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(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中初末狀態(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/4C. 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

11、動(dòng)過程（ ）A. 物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為2mgB. 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 2mgAD. 物體的最大動(dòng)能應(yīng)等于mgA答案：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 艮一質(zhì)量為的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。 要求物塊能通過圓形軌道的最高點(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n 20）假定地球、月球都靜止不動(dòng)，用火箭從地球沿地月連線發(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程中克服地球引力做的功，用E表示探測(cè)器脫離火箭時(shí)的動(dòng)能，若不計(jì)空氣阻力，貝（）A. 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. Ek= 1/2 W探測(cè)器一定能到達(dá)月