一、功
1概念:一个物体遭到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。
2条件:力和力的方向上位移的乘积
3公式:W=FScosθ
W——某力功,单位为焦耳(J)
F——某力(要为恒力),单位为牛顿(N)
S——物体运动的位移,通常为对地位移,单位为米(m)
θ——力与位移的倾角
4功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当
时,即力与位移成锐角动能和势能之和称为,功为正;动力做功;
当
时,即力与位移垂直功为零,力不做功;
当
时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功;
5功是一个过程所对应的量,因而功是过程量。
6功仅与F、S、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W总=W1+W2+…+Wn或W总=F合Scosθ
8合外力的功的求法:
方式1:先求出合外力,再借助W=Flcosα求出合外力的功。
方式2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率
1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2公式:
(平均功率)
P=Fvcosθ(平均功率或瞬时功率)

3单位:瓦特W
4分类:
额定功率:指底盘正常工作时最大输出功率
实际功率:指底盘实际输出的功率即底盘形成牵引力的功率,P实≤P额。
5剖析车辆沿水平面行驶时各化学量的变化,采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma
6应用:
(1)机车以恒定功率启动时,由P=Fv(P为机车输出功率,F为机车牵引力,v为机车前进速率)机车速率不断降低则牵引力不断减弱,当牵引力F=f时,速率不再减小达到最大值vmax,则vmax=P/f。
(2)机车以恒定加速度启动时动能和势能之和称为,在匀加速阶段车辆牵引力F恒定为ma+f,速率不断降低车辆输出功率P=Fv急剧降低,当P=P额定时,F开始减少但仍小于f因而机车速率继续减小,直到F=f时,车辆便达到最大速率vmax,则vmax=P/f。
三、重力势能
1定义:物体因为被举高而具有的能,称作重力势能。
2公式:Ep=mgh
h——物体具参考面的竖直高度
3参考面
a重力势能为零的平面称为参考面;
b选定:原则是任意选定,但一般以地面为参考面
若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小怎么
选定不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选定无关。
4标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;
重力势能为负,表示物体在参考面的下方;
重力势能为零,表示物体在参考面上。
5单位:焦耳(J)
6重力做功特征:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
7、重力做功与重力势能变化的关系W=-△Ep
(1)物体的高度增长时,重力做正功,重力势能降低,重力势能降低的量等于重力所做的功;
(2)物体的高度降低时,重力做负功,重力势能降低,重力势能降低的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
四、弹性势能
1概念:发生弹性形变的物体的各部份之间,因为弹力的互相作用具有势能,称之为弹性势能。
2弹力做功与弹性势能的关系W=-△Ep
当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减少,弹性势能弄成其它方式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能减小,其它方式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相像。
3势能:互相作用的物体凭着其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
五、动能

1概念:物体因为运动而具有的能量,称为动能。
2动能表达式:
3动能定律(即合外力做功与动能关系):W=Ek2-Ek1
4理解:①F合在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
②F合做正功时,物体动能降低;F合做负功时,物体动能降低。
③动能定律阐明了合外力的功与动能变化的关系。
适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
5应用动能定律解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b剖析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功
c确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能
d列多项式、求解。
六、机械能
1机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部份,即E=Ek+Ep。
2机械能守恒定理:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变,即E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
ΔΕK=—ΔΕP
ΔΕ1=—ΔΕ2。
3机械能守恒条件:
做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;
其它力不做功或其它力做功的代数和为零;
系统内如磨擦阻力对系统不做功。
能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它方式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。
4运用机械能守恒定理解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b剖析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功,判定机械能是否守恒
c恰连任取参考面,确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能
d列多项式、求解。
七、能量守恒定理
1内容:能量既不会剿灭,也不会创生,它只会从一种方式转化为其他方式,或则从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总数保持不变,即
。
2能量耗散:难以将释放能量搜集上去重新借助的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
