《機械能》知識點 規律總結

2021-10-22 01:41:00 字數 2539 閱讀 9809

一、恒力做的功

1.w=flcosα

2.理解:(1)式中f應為恒力。

(2)式中l為物體的位移,且是相對地面的位移,同時必須是力f作用的那個物體的位移。

(3)式中α指力的方向和位移方向的夾角

(4)功是過程量。功是表示力對空間的積累作用的物理量,說到功,必須明確是哪個力對哪個物體、在哪乙個過程中做的功.

(5)功是標量。只有大小,沒有方向。

二、正功、負功

1.功是標量,但有正、負功之分,功的正負既不表示大小,也不表示方向,只表示效果。即為動力做功還是阻力做功。

2.判斷正功、負功的方法:

根據力和位移方向的夾角判斷。此法常用於恒力做功的判斷。

根據力和瞬時速度方向的夾角判斷。此法常用於判斷質點做曲線運動時變力的功。

三、總功

1.先求物體的合外力,再求合外力的功 w總=f合lcosα

2.先求出各個力所做的功,再求總功 w總=w1+w2+…+ wn

四、摩擦力做功的特點:

1. 靜摩擦力做功的特點:靜摩擦力對物體可以做正功,可以做負功,也可以不做功。

2. 滑動摩擦力做功的特點:滑動摩擦力對物體可以做正功,可以做負功,也可以不做功。

滑動摩擦力做功與路程有關,其值等於滑動摩擦力的大小和物體沿接觸面滑動的路程的乘積,即w=ffs。

五、平均功率和瞬時功率

1.平均功率的兩個公式:p= w/t= fvcosα (其中v為平均速度,α為f、v夾角)

2.瞬時功率:p = fvcosα (其中v為瞬時速度,α為f、v夾角)

六、機車啟動的兩種方式

兩種啟動方式的比較

注意:1.p =fv中的f僅是機車的牽引力,而非車輛所受合力,這一點在計算題目時極易出錯。

2.機車啟動問題,物理量變化的判斷要抓住兩個依據:p =fv和f合=ma。

七、重力勢能

1.重力做功特點:重力做功與路徑無關,只跟它的起點和終點的位置(高度)有關。

2.對重力勢能ep=mgh的理解:

(1)相對性。公式ep=mgh中h是物體重心到參考平面的高度。

(2)標量性。重力勢能是標量,只有大小沒有方向,但有正、負。重力勢能的正、負表示大小,例如-3j>-5j,這與功的正、負物理意義不同。

鏈結:物理學中正負具有不同的含義,列表如下:

(3)重力勢能變化的絕對性。與參考平面的選擇無關。

(5)系統性。重力勢能是物體和地球所組成的「系統」共同所有的。

3.重力做功與重力勢能的變化關係:wg=-△ep

(1)當物體的高度下降時,重力做正功,重力勢能減少;物體的高度增加時,重力做負功,重力勢能增加。

(2)重力勢能的改變只與重力做功有關,與其它力做功無關、與物體的運動狀態無關。

八、彈性勢能

1.公式:ep=kx2

公式適用:彈簧;彈性限度內;選取彈簧的自然長度處為零勢能。

4.彈力做功與彈性勢能變化的關係,跟重力做功與重力勢能變化的關係及其相似。

九、動能定理

1.內容:力在乙個過程中對物體所做的功,等於物體在這個過程中動能的變化。

2.表示式:w= ek2- ek1

3.應用動能定理應該注意:

(1)明確研究物件和研究過程,找出始、末狀態的速度情況。

(2)要對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等),明確各力的做功大小及正、負情況。

(3)有些力在運動過程中不是始終存在,若物體運動過程中包含幾個物理過程,物體運動狀態、受力等情況均發生變化,則在考慮外力做功時,必須根據不同情況,分別對待。

(4)若物體運動過程中包含幾個不同的物理過程,解題時,可以分段考慮,也可視為乙個整體過程,列出動能定理求解.

4.應用動能定理解題步驟:

(1)選取研究物件,明確它的過程(是分段還是全過程)。

(2)分析研究物件的受力情況和各個力的做功情況:受哪些力?每個力是否做功,做正功還是負功?做多少功,然後求出總功。

(3)明確物體在過程的始末狀態的動能ek1和ek2。

(4)列出動能定理的方程,求解。

十、機械能守恆定律

1.內容: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。

2.表示式:ek1+ep1= ek2+ep2

3.守恆條件:物體系統內只有重力或彈力做功(其他力不做功)。對該條件可具體理解如下:

(1)系統內只有重力或彈力,不受其他力,如各種拋體運動、質點沿光滑固定的斜面或曲面的運動。

(2)系統受重力或彈力外,還受其他力,但其他力不做功,或其他力做的總功為零。

4.應用機械能守恆定律解題的一般步驟:

(1)找物件:

(2)查條件:

(3)選平面:

(4)定狀態:

(5)列方程:

5.機械能守恆定律的常用的表示式有三種形式:

十一、豎直麵內圓周運動臨界問題的分析

十二、功能關係

1.能量轉化是通過做功實現的。做功的過程就是能量轉化的過程,做了多少功,就有多少能量發生轉化,功是能量轉化的量度。通過做功的多少,定量地研究能量及其轉化的問題。

2.不同力做功對應不同的能量轉化:以下是一些經常遇到的做功與能量轉化的關係。

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