机械能守恒定律章末复习

机械能守恒定律 1 功的计算式 F与l同向 W Fl F与l反向 W Fl F与l垂直 W 0 F与l成 角 W Flcos 字母含义 F 恒力 大小和方向均不变 l 物体实际位移 对地位移 力和位移正方向间夹角 功 2 总功的求法 W总 W1 W2 Wn W总 F合Lcos 2 作出变力F随位移x变化的图象 图象与位移轴所围的 面积 即为变力做的功 如图所示 图 a 中阴影部分面积表示恒力F做的功W 图 b 中阴影部分面积表示变力F做的功 3 变力做功的求法 1 力的大小不变而方向变化 耗散力做功 力 路程 2 定义式 功率 1 物理意义 表示做功快慢的物理量 3 计算式 P Fvcos 该式一般用于求平均功率 4 单位 在国际单位制中瓦特W 该式用于求瞬时功率 平均功率 类型1 机车以恒定功率P启动 专题 机车启动问题 P Fv 发动机的实际功率 发动机的牵引力 机车的瞬时速度 类型2 机车以恒定加速度a启动 W合 Ek2 Ek1 合力做的功 末态的动能 初态的动能 动能定理 力在一个过程中对物体所做的功 等于物体在这个过程中的动能的变化 这个结论叫做动能定理 动能定理 对动能定理的理解 W合为合力做的功 注意正 负功 Ek为动能的变化量 末 初 1 字母含义 3 对定理中 变化 一词的理解 1 合力做正功 即W合 Ek 0 动能增大 2 合力做负功 即W合 Ek 0 动能减小 合力功是动能变化的量度 2 三同 同一物体 同一参考系 同一过程 适用范围很广 直线 曲线运动 恒力 变力做功 单一过程 多过程等问题均可解决 当题目中不涉及时间 加速度 方向等问题时优先考虑动能定理 4 动能定理的适用范围 机械能 1 重力做功的特点 重力做功与运动路径无关 只与始末位置的高度差有关 重力做功 下降 WG mg h 上升 WG mg h 2 重力势能 表达式 Ep mgh重力势能是相对的 与零势能面的选择有关 且有正负之分 正 负表示大小3 重力做功与重力势能变化的关系WG Ep Ep1 Ep2 机械能 4 弹性势能 影响因素 形变量x和劲度系数k WF Ep Ep1 Ep25 动能 影响因素 质量m和速率vW合 Ek Ek2 Ek16 机械能 动能和势能统称机械能 机械能守恒定律 3 表达式 1 E1 E2 守恒观点 2 Ek增 Ep减 转化观点 一 机械能守恒定律1 内容 在只有重力或 和 弹力做功的物体系统内 动能和势能可以相互转化 但总的机械能保持不变 2 机械能守恒的条件 1 只有重力或系统内的弹力做功 2 只有动能和系统内的势能相互转化 能量守恒定律 2 表达式 1 E1 E2 守恒观点 2 E增 E减 转化观点 二 能量转化和守恒定律1 内容 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化为另一种形式 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 能的总量保持不变 功能关系 三 功能关系1 综述 功是能量变化的量度 即做了多少功就有多少能量发生变化 而且能量的转化必通过做功来实现 2 常见的几种功能关系 合外力做的功是物体动能变化的量度 W合 Ek Ek2 Ek1 即动能定理 重力做功是重力势能的变化的量度 WG Ep Ep1 Ep2 弹力做功是弹性势能变化的量度 WF Ep Ep1 Ep2 功能关系 4 除重力以外的其他力做的功是物体机械能的变化的量度 WG外 E机 E2 E15 系统克服滑动摩擦力做的功等于系统内能的增加量 或摩擦产生的热量 IWfI f滑 l相 U Q 典型例题 1 如图所示 在水平台面上的A点 一个质量为m的小球以初速度v0被抛出 不计空气阻力 落到与A高度差为h的B点 求它到达B点时的速度大小 典型例题 2 如图所示 光滑圆柱被固定在水平平台上 用轻绳跨过圆柱体与两小球m1 m2相连 m1 m2分别为它们的质量 开始时让m1放在平台上 两边绳绷直 两球从静止开始m1上升 m2下降 当m1上升到圆柱的最高点时 绳子突然断裂 发现m1恰能做平抛运动抛出 求m2应为m1的多少倍 典型例题 3 如图所示 质量为m的物体在水平传送带上由静止释放 传送带由电动机带动 始终保持以速度v匀速运动 物体与传送带间的动摩擦因数为 物体过一会能保持与传送带相对静止 对于物体从静止释放到相对静止这一过程 下列说法正确的是 BCD 典型例题 4 如图所示 质量均为m的A B两个小球 用长为2L的轻质杆相连接 在竖直平面内 绕固定轴O沿顺时针方向自由转动 转轴在杆的中点 不计一切摩擦 某时刻A B球恰好在如图所示的位置 A B球的线速度大小均匀v 下列说法正确的是 A 运动过程中B球机械能守恒B 运动过程中B球速度大小不变C B球在运动到最高点之前 单位时间内机械能的变化量保持不变D B球在运动到最高点之前 单位时间内机械能的变化量不断变化 答案 BD 典型例题