2022年机械能守恒定律基本知识点汇总.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、功1 概念：一个物体受到力的作用,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=F S cos 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” ；5 功是一个过程所对应的量,因此功是过程量；6 功仅与 F、 S 、 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 Scos 8 合外力

2、的功的求法：方法 1：先求出合外力,再利用W=Fl cos 求出合外力的功；方法 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；例 1. （09 年上海卷） 46. 与一般自行车相比,电动自行车骑行更省力；下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数；在额定输出功率不变的情形下,质量为 60Kg 的人骑着此自行车沿平直大路行驶,所受阻力恒为车和人总重的 0.04 倍；当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N, 当车速为 2s/m时,其加速度为 m/s 2g=10m m/s 2 规格 后轮驱动直流永磁铁电机车型 14 电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量 40Kg 额定电压 48

3、V 最大载重 120 Kg 额定电流 4.5A 例 2. （09 年广东理科基础）9物体在合外力作用下做直线运动的 v 一 t 图象如下列图； 以下表述正确选项A在 01s 内,合外力做正功B在 02s 内,合外力总是做负功C在 12s 内,合外力不做功D在 03s 内,合外力总是做正功二、功率1 概念：功跟完胜利所用时间的比值,表示力或物体 做功的 快慢 ；2 公式：PW（平均功率）tPFcos（平均功率或瞬时功率）3 单位：瓦特W 4 分类：名师归纳总结 额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -

4、 学习必备 欢迎下载实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实P额；5 分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采纳的基本公式是 6 应用：P=Fv 和 F-f =ma（1）机车以 恒定功率 启动时,由 P F（ P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,为机车前进速度）机车速度不断增加就牵引力不断减小,当牵引力 F f 时,速度不再增大达到最大值 m ax,就 max P / f；（2）机车以 恒定加速度 启动时, 在匀加速阶段汽车牵引力 F 恒定为 ma f,速度不断增加汽车输出功率 P F 随之增加, 当 P P 额定 时, F 开头减小但仍大于 f 因此机车速度连续增大

5、,直至 F f 时,汽车便达到最大速度 m ax ,就 max P / f；例 3（09 年四川卷） 23.16 分 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机；在起重机将质量 m=5 10 3 kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开头向上作匀加速直线运动,加速度 a=0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其答应的最大值时,保持该功率直到重物做 vm=1.02 m/s 的匀速运动；取 g=10 m/s 2, 不计额外功；求：1 起重机答应输出的最大功率；2 重物做匀加速运动所经受的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率；例 3. （09 年上海物理） 20（10 分）质量为 5 10 3 kg 的

6、汽车在 t 0 时刻速度 v010m/s,随后以 P6 10 4 W 的额定功率沿平直大路连续前进,经 72s 达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为 2.5 10 3N；求：（1）汽车的最大速度 vm；（2）汽车在 72s 内经过的路程 s；三、重力势能1 定义：物体 由于被举高 而具有的能,叫做重力势能；2 公式：E Pmgh3 参考面a 重力势能为零的平面称为 参考面 ；b 选取：原就是任意选取,但通常以地面为参考面如参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能转变与参考面的选取无关；4 标量 ,但有正负；重力势能为正,表示物体

7、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）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载,而跟物体运动6 重力做功特点：物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关的路径无关 ；7、重力做功与重力势能变化的关系 W E p（1）物体的高度下降时,重力做正功, 重力势能削减, 重力势能削减的量等于重力所做的 功；（2）物体的高度增加时,重力做负功, 重力势能增加, 重力势能增加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,

8、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分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性 势能；2 弹力做功与弹性势能的关系WEp弹性势能变成其它形式的能；、当弹簧的弹力当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形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：相互作用的物体凭借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：物体由于运动而具有的能量,称为动能；2 动能表达式：EK 1 m 2 23 动能定理（即 合外力 做功与动能关系） ：W E K 2 E K 14 懂得： F 合 在一

9、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； F 合 做正功时,物体动能增加；F 合 做负功时,物体动能削减；动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系；4 适用范畴：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 应用动能定懂得题步骤：a 确定讨论对象及其运动过程 b 分析讨论对象在讨论过程中受力情形,弄清各力做功 c 确定讨论对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能 d 列方程、求解；例 5. （09 年全国卷） 20. 以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为m的小物体；假定物块所受的空气阻力f 大小不变；已知重力加速度为g,就物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率第

10、3 页,共 5 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分别为A2 v 0f和v 0mgf Bv2f和v 0mgf0mgfmg2 12 1mgmgC2 v 02f和v 0mgf Dv22f和v 0mgf0mgfmg2 12 1mgmg六、机械能1 机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分,即 E E K E P；2 机械能守恒定律 : 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的 机 械 能 保 持 不 变 , 即 E 1 E 2；E K 1 E P 1 E K 2 E P 2； K = P 1=

11、 2；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；系统内如摩擦阻力对系统不做功；能量角度：第一只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换；4 运用机械能守恒定律解题步骤：a 确定讨论对象及其运动过程b 分析讨论对象在讨论过程中受力情形,弄清各力做功,判定机械能是否守恒c 恰当选取参考面,确定讨论对象在运动过程中初末状态的机械能d 列方程、求解；例 6：质量为 m的物体, 从静止开头以3g/4 的加速度竖直向下运动了h 米,以下判定正确选项：（）A物体的重力可能做负功B物体的重力势

12、能肯定削减了 3mgh/4 C物体的重力势能增加了 mgh D物体的机械能削减 mgh/4 例 7. 如下列图,弹簧下面挂一质量为 m的物体,物体在竖直方向上作振幅为 A 的简谐运 动,当物体振动到最高 点时,弹簧正好为原长；就物体在振动过程 中 A物体在最低点时的弹力大小应为 2mg B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C弹簧的最大弹性势能等于2mgA 第 4 页,共 5 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D物体的最大动能应等于mgA 学习必备欢迎下载答案： AC 例 8. 如下列图, 位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相

13、切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为 R；一质量为 m的小物块从斜轨道上某处由静止开头下滑,然后沿圆形轨道运动；要求物块能通过圆形轨道的最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过 5mg（g 为重力加速度） ；求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度 h 的取值范畴；例 9. （20XX 年理综全国卷 20）假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线发射一探测器；假定探测器在地球表面邻近脱离火箭；用W表示探测器从脱离火箭处到月球的过程中克服地球引力做的功,用 Ek 表示探测器脱离火箭时的动能,如不计空气阻力, 就（） A. E k必需大于或等于W,探测器才能到达月球 B. E k小于 W,探测器也可能到达月球 C. Ek1/2 W,探测器肯定能到达月球 D. E k 1/2 W,探测器肯定不能到达月球七、能量守恒定律1 内容：能量既不会毁灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,即E机械能1E其它1E机械能2E其它2；2 能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页