2022年机械能守恒定律知识点总结.docx

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1、学习必备欢迎下载第七章机械能守恒定律一、功的概念1、四种运算方法：（ 1）定义式运算：（ 2）平均功率运算：（ 3）动能定理运算：（ 4）功能关系运算：2、各种力做功的特点：（ 1）重力做功：（ 2）弹力做功：（ 3）摩擦力做功：（ 4）电场力：（ 5）洛伦兹力：（ 6）一对相互作用力做功：二、能量的概念1、重力势能：2、弹性势能：3、动能：4、机械能：5、内能：微观本质：物体内部全部分子热运动的动能和分子势能的总和；宏观表现：摩擦生热、热传递三、功能关系的本质：功是能量转化的量度（不同能量之间的转化通过做功实现）第 4 页,共 4 页不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系合外力对物体做功

2、等于物体动能的合外力的功 全部外力的功 动能变化重力的功重力势能变化弹簧弹力的功弹性势能变化增量 W 合 Ek2 Ek1重力做正功,重力势能削减；重力做负功,重力势能增加WG Ep Ep1 Ep2弹力做正功,弹性势能削减；弹力做负功,弹性势能增加W 弹 Ep Ep1Ep2只有重力、弹簧弹力的功不引起机械能变化机械能守恒 E 0除重力和弹力之外的力做多少正功, 物体的机械能就增加多少；除重力和除重力和弹力之外的力做的功机械能变化电场力的功电势能变化一对滑动摩擦力的总功内能变化弹力之外的力做多少负功,物体的机械能就削减多少 W 除 G、弹力外 E 电场力做正功, 电势能削减；电场力做负功,电势能增

3、加W 电 Ep作用于系统的一对滑动摩擦力肯定 做负功,系统内能增加QFfl 相对四、动能定理应用步骤：1选取讨论对象,明确并分析运动过程 2分析受力及各力做功的情形,求出总功受哪些力 各力是否做功 做正功仍是负功 做多少功 确定求总功思路 求出总功(3) 明确过程初、末状态的动能Ek1 及 Ek2.(4) 列方程 W Ek2 Ek1,必要时留意分析题目潜在的条件,列帮助方程进行求解五、机械能守恒定律应用步骤：(1) 选取讨论对象 物体或系统；(2) 依据讨论对象所经受的物理过程,进行受力、做功分析,判定机械能是否守恒；(3) 恰当地选取参考平面,确定讨论对象在过程初、末状态时的机械能；(4)

4、选取适当的机械能守恒定律的方程形式Ek1 Ep1 Ek2 Ep2、Ek Ep 或 EA EB进行求解六、能量守恒定律： 七、功率1、平均功率 :2、瞬时功率 :3、机车启动两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P t 图和 v t 图过程分析P不变v . FvFF阻vam不变 . F 不变 .P Fv直到 POA 段FF阻. am额 Fv 1v 1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动,维护时间t0 aAB 段过程分析FF阻. a 0. FP阻 vmv . FP额v . aF F阻m运动性质以 vm 匀速直线运动加速度减小的加速运动P额BC 段无F F 阻. a 0. 以 vm匀速运动

5、F阻八、习题：例 1、如下列图,质量为m 的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面水平向左匀速移动距离 l.(1) 摩擦力对物体做的功为 物体与斜面相对静止 A 0B mgclos C mgl sin cos D mgl sin cos (2) 斜面对物体的弹力做的功为A 0B mgl sin cos2 C mglcos2 D mgl sin cos (3) 重力对物体做的功为A 0B mglC mgltan D mgl cos (4) 斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？例 2、水平传送带以速度v 匀速传动,一质量为m 的小物块 A 由静止轻放在传送带

6、上,如小物块与传送带间的动摩擦因数为,如下列图, 设工件质量为 m,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止, 就在工件相对传送带滑动的过程中（）A 滑摩擦力对工件做的功为mv 2 2B工件的机械能增量为mv 2 2 C工件相对于传送带滑动的路程大小为v 2 2gD传送带对工件做功为零例 3、质量为 m 的物体静止在光滑水平面上,从t 0 时刻开头受到水平力的作用力的大小F 与时间 t 的关系如下列图,力的方向保持不变,就5F2 tA 3t0时刻的瞬时功率为0 00mB. 3t0时刻的瞬时功率为15F2t 02m23F 2tC. 在 t 0 到 3t0 这段时间内,水平力

7、的平均功率为D. 在 t 0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为0 002m 25F2t06m例 4、如下列图,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点 A 的速度为 v,压缩弹簧至C 点时弹簧最短, C 点距地面高度为h,就从 A 到 C 的过程中弹簧弹力做功是 122A mgh mv1B. mv 22 mghC mghD mgh 1mv22例 5、 20XX 年广州亚运会上,刘翔重归赛场,以打破亚运会记录的成果夺得110 m 跨栏的冠军他采纳蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚快速蹬离起跑器,向前加速的同时提升身体重心如下列图,假设刘翔的质量为

8、m,起跑过程前进的距离为s,重心上升为 h,获得的速度为 v,克服阻力做功为W 阻,就在此过程中 2A 运动员的机械能增加了1mv 22B运动员的机械能增加了1mv 2mgh C运动员的重力做功为mghmvD运动员自身做功W 人12 mgh 2例 6、如下列图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带正电小球, 小球与弹簧不连接, 施加外力 F 将小球向下压至某位置静止现撤去 F,小球从静止开头运动到离开弹簧的过程中, 重力、电场力对小球所做的功分别为W1 和 W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,就上述过程中A 小球与弹簧组成的系统机械能守恒2B小球

9、的重力势能增加W1 C小球的机械能增加W1 1mv2D小球的电势能削减W 122mv2例 7、如礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中,克服重力做功W1,克服炮筒阻力及空气阻力做功W2,高压燃气对礼花弹做功W3,就礼花弹在炮筒内运动的过程中设礼花弹发射过程中质量不变 A 礼花弹的动能变化量为W3 W2 W1B礼花弹的动能变化量为W3 W2C礼花弹的机械能变化量为W3 W2D礼花弹的机械能变化量为W3 W2 W1例 8、如图 9 所示,竖直环 A 半径为 r,固定在木板B 上,木板 B 放在水平地面上, B 的左右两侧各有一挡板固定在地上,B 不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C, A、B、

10、C 的质量均为 m.现给小球一水平向右的瞬时速度v,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起不计小球与环的摩擦阻力 ,瞬时速度必需满意 A 最小值4grB 最大值6grC最小值5grD最大值 3gr例 9、在一次探究活动中,某同学设计了如图6 所示的试验装置,将半径R 1 m 的光滑半圆弧轨道固定在质量M 0.5 kg、长 L4 m 的小车上表面中点位置,半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切现让位于轨道最低点的质量 m 0.1 kg 的光滑小球伴同小车一起沿光滑水平面对右做匀速直线运动某时刻小车遇到障碍物而瞬时处于静止状态 小车不反弹 ,之后小球离开圆弧

11、轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处,该同学通过这次试验得到了如下结论,其中正确选项 g 取 10 m/s2 A 小球到达最高点的速度为210 m/sB 小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/sC小车瞬时静止前后,小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N 瞬时变为 6.5 ND 小车与障碍物碰撞时缺失的机械能为12.5 J例 10、如下列图,摩托车做绝技表演时,以v0 10.0 m/s 的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出如摩托车冲向高台的过程中以 P 4.0 kW 的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t 3.0 s,人和车的总质量m 1.8 102 kg,台高 h 5.0 m,摩托车的落地点

12、到高台的水平距离x 10.0 m不计空气阻力,取g10 m/s2.求：1 摩托车从高台飞出到落地所用时间； 2摩托车落地时速度的大小；3摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功2例 11、如图 4 所示,半径 R 1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B 和圆心 O 的连线与水平方向间的夹角 37,另一端点 C 为轨道的最低点 C 点右侧的水平路面上紧挨C 点放置一木板,木板质量M 1 kg,上表面与 C 点等高质量 m 1 kg 的物块 可视为质点 从空中 A 点以 v 0 1.2 m/s 的速度水平抛出,恰好从 轨道的 B 端沿切线方向进入轨道已知物块与木板间的动摩擦因数1 0.2,木板与路面间的动摩擦因数2 0.05,sin 370.6, cos 370.8,取 g 10 m/s .试求：(1) 物块经过轨道上的C 点时对轨道的压力；(2) 设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等,就木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？