高中物理机械能守恒定律知识点总结(一) 1、作业 1、公式及单位:,其中F与l的夹角。 功的单位是焦耳,符号是J.2。 功是一个标量,但它有正值和负值。 由此可见: (1) 当0°≤定理、机械能守恒、函数关系等。 (3) 摩擦做功的特点:摩擦做功与物体的运动路径有关。目的。 它可以做负功或正功。 当它做积极的工作时,它就起到了动力的作用。 如果用输送带将货物从低处输送到高处,摩擦力就起到了驱动力的作用。当摩擦力的大小不变,方向发生变化时(摩擦力的方向总是与输送带的方向相反)速度方向),摩擦力所做的功可以
其计算方法为摩擦力乘以距离,即W=F·l。 (1) W总=F加lcosα,α为F加位移l之间的夹角; (2) W 总 = W1+W2+W3+¡ 各分力做功的代数和; (3) 根据动能定理,根据物体动能的变化来求解:=ΔEk.5。 求解变力做功的方法 (1)用动能定理或函数关系式求解。 (2)将变力功转化为恒力功。 ① 当力的大小不变,但方向始终与运动方向相似或相反时,此类力的功等于力与距离的乘积,如滑动摩擦的功、空气阻力等; ② 当力的方向不变时机械能守恒定律,其大小随位移线性变化。 变化时,可以先求出平均力与位移=2F1+F2,然后由W=lcosα计算出来,比如弹簧的弹力所做的功; ③ 绘制变力F随位移变化的图表,图表夹在横轴和横轴之间。 °面积±是变力所做的功; ④当变力功率P为一定周期时,可用W=Pt求功,如机车牵引力所做的功。 2、功率 1、计算公式 (1) P=tW,P为t时间内的平均功率。 (2)P=Fvcosα5。 额定功率:机器正常工作时的最大功率输出。 通常标在机器铭牌上。 6. 实际功率:机器实际工作时的输出功率。 大于或等于额定功率。 模式过程 恒功率启动 恒加速启动过程分析 设牵引力为F 第一阶段:v↑⇒F=v(P↓⇒a=m(F-F阻力↓第二阶段:F=F阻力⇒a=0⇒ P= F·vm = F 阻力·vm 第一阶段:a = m(F - F 阻力不变⇒ F 不变⇒ v ↑ ⇒ P = F·v ↑,直到 P = P 量 = F·vm′ 第二阶段:v ↑⇒F=v(P额 ↓⇒a=m(F-F阻力 ↓阶段3:当F=F阻力⇒a=0⇒v达到最大值时 vm=F阻力(P额运动规律,加速度逐渐增大)减少和变化 加速直线运动(对应下图OA截面) ⇒ 匀速直线运动(对应下图AB截面) 做加速度a匀加速直线运动(对应OA截面)如下图)⇒匀加速运动可以维持时间t0
=a(vm′⇒以匀速vm作直线运动,对应下图中BC段的vt图像 3.动能 1.定义:物体因运动而具有能量。 2.公式:Ek =21mv2。 单位:焦耳(J),1J=1N·m=1kg·m2/s2.4.矢量性:动能是标量,只有正值。 4、动能定理 1、内容:总功。一切外力对物体所做的功等于物体动能的变化量,这个结论称为动能定理 2. 表达式:w=Ek2-Ek1 的变化量是由外力的总功来衡量的。 4、适用条件: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。 5、动能定理涉及的物理量包括。 F、s、m、v、W、Ek等。用上述物理量解决机械问题时,可以考虑使用动能定理,而不需要关注运动状态变化的细节。 六、利用动能定理解决问题的一般思路 (1)制定研究对象和研究过程。 请注意,动能定理通常仅适用于单个物体。 如果是一个系统,系统中的物体之间就不可能有相对运动。 (2)研究对象。 受力分析。 (必须分析研究对象以外的物体对研究对象施加的力,包括重力) (3)写出过程中外力所做的功,或分别写出各力所做的功(付注意研究过程中的积极和消极工作)。 如果物体上的力发生变化,请写下每个阶段力所做的功。 (4) 写出物体的初动能和终动能。 (5)根据动能定理求解问题。 5. 机械能 1. 重力做功。 它与路径无关,只与初始位置和最终位置之间的高度差 h 有关。 重力所做的功的大小 WG = mgh。 如果物体下落,重力做正功; 如果物体上升,重力做负功(或者物体克服重力做功)。 。 2、重力势能 (1)概念:物体的重力势能等于物体的重力与高度的乘积。 (2) 表达式:Ep = mgh, (3) 重力势能有正负表达式。 参考平面内的物体如下,其引力势
能量势为负。 在参考平面之上,其重力势能为正。 六、机械能守恒定律 1、内容:只有重力(或弹簧力)作用时,动能和势能相互转化机械能守恒定律,但总量不变。 这个结论称为机械能守恒定律。 2、机械能守恒条件: (1)系统内只有重力或弹力做功。 (2)受到其他外力作用但不做功或者所做功的代数和为零。 3. 表达式: (1) Ek + Ep = Ek′ + Ep′,表示系统初态机械能之和等于系统终态机械能之和。 (2) ΔEk = -ΔEp。 在表达系统(或物体)的机械能守恒时,系统重力势能的减少(或增加)等于系统动能的增加(或减少)。 分析重力势能的增减时,不需要选择参考平面。 . (3) ΔEA增加=ΔEB减少,表示如果系统由A和B两个物体组成,则A中部分物体机械能的增加等于B中部分物体机械能的减少4、判断机械能是否守恒的方法: (1). 用机械能定义判断(直接判断):如果一个物体在水平面上做匀速运动,它的动能和势能保持不变,它的机械能也保持不变。 如果物体以匀速滑下斜坡,其动能不变,重力势能减小,机械能减小。 (2)。 按功判断:如果一个物体或系统只有重力(或弹簧力)做功,虽然它受到其他力的作用,但其他力不做功,机械能守恒。 (3). 从能量转换来判断:如果物体系统中只有动能和势能相互转换,而没有机械能和其他形式的能量之间的转换,则物体系统的机械能守恒。 (4)。 对于某些突然拉紧的绳子、物体之间的非弹性碰撞等,除非问题特别说明,否则机械能一定不守恒。 七。 函数关系 1、外力对物体的合力所做的功等于物体动能的变化。 W sum=Ek2-Ek1,即动能定理。 2、重力所做的功对应于重力势能的变化。 WG=-ΔEp=Ep1-Ep2 重力做多少正功,重力势能减少多少; 重力做多少负功,重力势能增加多少。 3.由弹簧力制成
功对应于弹性势能的变化。 WF=-ΔEp=Ep1-Ep2 弹力做多少正功,弹性势能减少多少; 弹力做多少负功,弹性势能增加多少。 4、除重力和弹力外,力功对应于物体机械能的增量,即W=ΔE.5。 克服滑动摩擦力,在相对距离上做功,就等于摩擦产生的热量:Q=Wf=f·s 第四阶段:能量转换与守恒定律 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。 它只能从一种形式转换而来。 转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中能量总量保持不变。 高中物理机械能守恒定律知识点总结(二)机械能守恒定律: 1、内容:只有重力(和弹簧力)做功时,物体的动能和势能重力能(和弹性势能)相互转换,但机械能总量保持不变。 改变。 2. 表达式: 3. 机械能守恒的条件条件是:只有重力或弹力起作用。 可以从以下三个方面来理解:(1)只受重力影响,如各种抛射运动而不考虑空气阻力,物体的机械能守恒。 (2)受其他力作用,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。 例如,沿光滑曲面滑动的物体受到重力和表面支撑力的影响,但表面支撑力不做功,物体的机械能守恒。 (3)其他力也做功,但所做功的代数和为零。 识别机械能守恒的方法: (1)条件分析法:应用系统的机械能守恒条件进行分析。 分析物体或系统的受力状态(涉及内力和外力),明确各力的工作状态。 如果只有重力(或弹力)对物体或系统做功物理资源网,而没有其他力做功,或者其他力所做的功的代数和为零,则系统的机械能守恒。 (2)能量转换分析法:从能量转换角度分析:如果系统中物体仅将动能、重力势能、弹性势能相互转换,则系统与物体之间不存在机械能传递。外界的机械能不转化为其他形式的能量(如内能),则系统的机械能守恒。 (3)增减情况分析法:直接从机械能
分析各种形式能量的增加和减少。 如果系统的动能和势能同时增加或减少,则系统的机械能不守恒; 如果系统的动能不变而势能发生变化,或者系统的势能不变而动能发生变化,则系统的机械能不守恒; 如果每个物体的机械能增加或减少,则系统的机械能不守恒。 (4)对于某些突然拉紧的绳索、物体之间的非弹性碰撞等,除非问题特别说明,机械能不守恒。 垂直面圆周运动与机械能守恒问题的解:自然界中,违反能量守恒定律的过程一定不会发生,不违反能量守恒定律的过程也不一定会发生。 由于一个过程受到多种因素的制约,能量守恒只是该过程发生的必要条件。 例如,在垂直平面内的变速圆周运动模型中,在没有支撑的情况下,物体必须到达圆周的最高点。 从能量角度看,规定物体在最低点的动能不大于最高点与最低点的重力势能之差。 然而,仅满足这个条件的物体不一定能够沿着圆弧轨道运动到圆弧的最高点。 由于沿圆弧轨道运动时必须满足动力学条件:所需向心力不大于重力,因此可以推断,当物体从圆弧轨道最低点开始运动时,如果所有动能为转化为重力势能,当满足上升高度时,物体可以在轨道上将其速度降低到零,即所有动能都可以转化为重力势能; 当物体上升到圆周的最高点(速度)时,物体可以做完整的圆周运动; 如果 物体将在圆心高度和圆最高点之间的某个位置脱轨。 之后,物体会被斜向上抛出。 当到达最高点时,速度不会为零。 动能无法完全转化为重力势能,物体实际上会上升到足够的高度。 因此,在解决此类问题时,不能仅从节能的角度来考虑。 您好,欢迎阅读我的文章。 该WORD文档可以直接编辑、修改或打印。 阅读后,希望您能提出宝贵的意见或建议。 读书和学习是一个非常好的习惯。 继续努力,让我们共同进步。