機械能守恆定律知識點總結及本章試題

2021-10-21 22:36:55 字數 5084 閱讀 9483

一、功1概念:乙個物體受到力的作用,並在力的方向上發生了一段位移,這個力就對物體做了功。

2條件:. 力和力的方向上位移的乘積

3公式:w=f s cos θ

——某力功,單位為焦耳()

——某力(要為恒力),單位為牛頓()

s——物體運動的位移,一般為對地位移,單位為公尺(m)

——力與位移的夾角

4功是標量,但它有正功、負功。某力對物體做負功,也可說成「物體克服某力做功」。 功的正負表示能量傳遞的方向,即功是能量轉化的量度。

當時,即力與位移成銳角,力做正功,功為正;

當時,即力與位移垂直,力不做功,功為零;

當時,即力與位移成鈍角,力做負功,功為負;

5功是乙個過程所對應的量,因此功是過程量。

6功僅與f、s 、θ有關,與物體所受的其它外力、速度、加速度無關。

7幾個力對乙個物體做功的代數和等於這幾個力的合力對物體所做的功。

即w總=w1+w2+…+wn 或w總= f合scos θ

二、功率

1概念:功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢。

2公式:(平均功率)

(平均功率或瞬時功率)

3單位:瓦特w

4分類:

額定功率:指發動機正常工作時最大輸出功率

實際功率:指發動機實際輸出的功率即發動機產生牽引力的功率,p實≤p額。

5應用:

(1)機車以恆定功率啟動時,由(為機車輸出功率,為機車牽引力,為機車前進速度)機車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當牽引力時,速度不再增大達到最大值,則。

(2)機車以恆定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力恆定為,速度不斷增加汽車輸出功率隨之增加,當時,開始減小但仍大於因此機車速度繼續增大,直至時,汽車便達到最大速度,則。

三、重力勢能

1定義:物體由於被舉高而具有的能,叫做重力勢能。

2公式:

h——物體具參考面的豎直高度

3參考面

a重力勢能為零的平面稱為參考面;

b選取:原則是任意選取,但通常以地面為參考面

若參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何

選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面的選取無關。

4標量,但有正負。

重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;

重力勢能為負,表示物體在參考面的下方;

重力勢能為零,表示物體在參考面的上。

5單位:焦耳(j)

6重力做功特點:物體運動時,重力對它做的功之跟它的初、末位置有關,而跟物體運動的路徑無關。

7重力做功與重力勢能的關係:

重力做正功時,物體重力勢能減少;重力做負功時,物體重力勢能增加。

四、彈性勢能

1概念:發生彈性形變的物體的各部分之間,由於彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能。

2彈簧的彈性勢能:

影響彈簧彈性勢能的因素有:彈簧的勁度係數k和彈簧形變數x。

3彈力做功與彈性勢能的關係:

彈力做正功時,物體彈性勢能減少;彈力做負功時,物體彈性勢能增加。

4勢能:相互作用的物體憑藉其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統所共有的。

五、動能

1概念:物體由於運動而具有的能量,稱為動能。

2動能表示式:

3動能定理(即合外力做功與動能關係):

4理解:①在乙個過程中對物體做的功,等於物體在這個過程中動能的變化。

②做正功時,物體動能增加;做負功時,物體動能減少。

③動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關係。

4適用範圍:適用於恒力、變力做功;適用於直線運動,也適用於曲線運動。

5應用動能定理解題步驟:

a確定研究物件及其運動過程

b分析研究物件在研究過程中受力情況,弄清各力做功

c確定研究物件在運動過程中初末狀態,找出初、末動能

d列方程、求解。

六、機械能

1機械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分,即。

2機械能守恆定律:在只有重力或彈力做功的物體系統內,動能與勢能可以相互轉化,而總的機械能保持不變,即

δεk = —δεp

δε1 = —δε2。

3機械能守恆條件:

做功角度:只有重力或彈力做功,無其它力做功;

外力不做功或外力做功的代數和為零;

系統內如摩擦阻力對系統不做功。

能量角度:首先只有動能和勢能之間能量轉化,無其它形式能量轉化;只有系統內能量的交換,沒有與外界的能量交換。

4運用機械能守恆定律解題步驟:

a確定研究物件及其運動過程

b分析研究物件在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機械能是否守恆

c恰當選取參考面,確定研究物件在運動過程中初末狀態的機械能

d列方程、求解。

七、能量守恆定律

1內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從乙個物體轉移到另乙個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變,

即。2能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉化具有方向性。

機械能守恆定律測試題

一、選擇題

1.從高處自由下落的物體,它的重力勢能ep和機械能e隨下落高度h的變化圖線如圖所示,正確的是( )

2.行駛中汽車制動後滑行一段距離,最後停下;流星在夜空中墜落並發出明亮的光焰;降落傘在空中勻速下降.上述不同現象所包含的相同的物理過程是( )

①物體克服阻力做功

②物體的動能轉化為其他形式的能量

③物體的勢能轉化為其他形式的能量

④物體的機械能轉化為其他形式的能量

abcd.①④

3.在交通運輸中,常用「客運效率」 來反映交通工具的某項效能,「客運效率」表示消耗單位能量對應的載客數和運送路程的乘積,即客運效率=.乙個人騎電動自行車,消耗1mj(j)的能量可行駛30km;一輛載有4個人的普通轎車,消耗320mj的能量可行駛100km,則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比是

a. 6∶1      b.12∶5       c.24∶1       d.48∶1

4.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個過程中,下列關於能量的敘述中正確的應是( )

a.重力勢能和動能之和總保持不變

b.重力勢能和彈性勢能之和總保持不變

c.動能和彈性勢能之和保持不變

d.重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變

5.「神舟三號」順利發射公升空後,在離地面340km的圓軌道上執行了108圈。執行中需要多次進行 「軌道維持」。

所謂「軌道維持」就是通過控制飛船上發動機的點火時間和推力的大小方向,使飛船能保持在預定軌道上穩定執行。如果不進行軌道維持,由於飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力,軌道高度會逐漸降低,在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能變化情況將會是:

a.動能、重力勢能和機械能都逐漸減小

b.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能不變

c.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小,機械能不變

d.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能逐漸減小

6.在奧運比賽專案中,高台跳水是我國運動員的強項。質量為m的跳水運動員進入水中後受到水的阻力而做減速運動,設水對他的阻力大小恒為f,那麼在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當地的重力加速度)( )

a.他的動能減少了

b.他的重力勢能增加了

c.他的機械能減少了

d.他的機械能減少了

7.如圖所示,某人以拉力f將物體沿斜面拉下,拉力大小等於摩擦力,則下列說法中正確的是(  )

a.物體做勻速運動

b.合力對物體做功等於零

c.物體的機械能守恆

d.物體的機械能減小

8.下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖a、b、c中的斜面是光滑的,圖d中的斜面是粗糙的,圖a、b中的f為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖a、b、d中的木塊向下運動,圖c中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恆的是(  )

9.擺動的鞦韆,擺動的幅度愈來愈小,對此現象下列說法中正確的是( )

(a)機械能守恆

(b)機械能增加

(c)機械能減少

(d)機械能有時增加,有時減少

10.光滑的水平面上固定著乙個螺旋形光滑水平軌道,俯視如圖所示。乙個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道,以下關於小球運動的說法中正確的是

a.軌道對小球做正功,小球的線速度不斷增大

b.軌道對小球做正功,小球的角速度不斷增大

c.軌道對小球不做功,小球的角速度不斷增大

d.軌道對小球不做功,小球的線速度不斷增大

11.關於機械能守恆定律適用條件,下列說法中正確的是 ( )

a.只有重力和彈性力作用時,機械能守恆

b.除重力外,當有其他外力作用時,只要其他外力的合力為零,機械能守恆

c.當有其他外力作用時,只要其他外力的合力的功為零,機械能守恆

d.炮彈在空中飛行不計阻力時,僅受重力作用,所以**前後機械能守恆

12.遊樂場中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動了一段距離後停下來,則( )

a.下滑過程中支援力對小朋友做功

b.下滑過程中小朋友的重力勢能減少

c.整個運動過程中小朋友的機械能守恆

d.在水平面滑動過程中沒有摩擦力對小朋友做功

二、填空題

13.質量為0.7kg的足球,以4m/s的速度水平飛來,運動員以5m/s的速度將球反方向頂出,則運動員在頂球的過程中對球做的功為     .

14.某地強風的風速約為,設空氣密度為ρ=1.3kg/m3,如果把通過橫截面積為s=20m2的風的動能全部轉化為電能,則利用上述已知量計算電功率的公式應為p=    ,大約為     w(取一位有效數字)

15.一跳繩運動員質量為m=50kg,1 min跳n=180次,假設每次跳躍中,腳與地面接觸時間佔跳躍一次所需時間的2/5,則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率約為

三、計算題

16.某司機為確定他的汽車上所載貨物的質量,他採用如下方法:已知汽車自身的質量為,當汽車空載時,讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上讀出汽車達到的最大速度為.

當汽車載重時,仍讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上再讀出汽車達到的最大速度為.設汽車行駛時的阻力與總重力成正比.試根據以上提供的已知量求出車上所載貨物的質量.

機械能守恆定律知識點總結

一 功的概念 1 四種計算方法 1 定義式計算 2 平均功率計算 3 動能定理計算 4 功能關係計算 2 各種力做功的特點 1 重力做功 2 彈力做功 3 摩擦力做功 4 電場力 5 洛倫茲力 6 一對相互作用力做功 二 能量的概念 1 重力勢能 2 彈性勢能 3 動能 4 機械能 5 內能 微觀本...

機械能守恆定律知識點總結

專題機械能守恆定律知識點複習 一 功 知識點梳理 1 乙個物體受到力的作用,並且在力的方向上就說這個力對物體做了功。功是物體能量變化的量度 2 做功的兩個必不可少的因素 3 功的一般的計算公式 單位其中為 也就是說,力對物體所做的功,等於 4 功是標量,沒有方向,但功有正負值,功的正負由決定。5 功...

機械能守恆定律

a 拉力對重物所做的功等於增加的動能 b 物體克服重力所做的功等於物體增加的動能 c 合力對物體所做的功等於物體增加的動能 d 拉力對物體做的功等於物體克服重力做的功 7 如圖2所示,質量為m的物體,以速度v離開高為h的桌子,當它落到距地為h的a點時,在不計空氣阻力的情況下,以地面為重力勢能的零點,...