高中物理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、WORD格式高中物理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一、功1公式和單位：，其中是F 和 l 的夾角功的單位是焦耳，符號(hào)是J.2功是標(biāo)量，但有正負(fù)由，可以看出：(1) 當(dāng) 0°<90 °時(shí)，0<1，那么力對(duì)物體做正功，即外界給物體輸送能量，力是動(dòng)力；(2) 當(dāng) 90 °時(shí)，0 ，W 0，那么力對(duì)物體不做功，即外界和物體間無(wú)能量交換(3) 當(dāng) 90°<180 °時(shí)，1<0，那么力對(duì)物體做負(fù)功，即物體向外界輸送能量，力是阻力3、判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法(1) 根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷，此法常用于恒力功的判斷，由于恒力功 W

2、Flcos ，當(dāng)90°，即力和作用點(diǎn)位移方向垂直時(shí)，力做的功為零(2) 根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)，作用點(diǎn)在力的方向上位移是零，力做的功為零(3) 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)或系統(tǒng)能量是否變化，彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)展判斷假設(shè)有能量的變化，或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，那么必定有力做功4、各種力做功的特點(diǎn)(1) 重力做功的特點(diǎn)：只跟初末位置的高度差有關(guān)，而跟運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)(2) 彈力做功的特點(diǎn)：對(duì)接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，彈力對(duì)物體不做功；對(duì)彈簧的彈力做的功，高中階段沒(méi)有給出相關(guān)的公式，對(duì)它的

3、求解要借助其他途徑如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等(3) 摩擦力做功的特點(diǎn)： 摩擦力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)， 它可以做負(fù)功，也可以做正功，專業(yè)資料整理WORD格式做正功時(shí)起動(dòng)力作用如用傳送帶把貨物由低處運(yùn)送到高處，摩擦力就充當(dāng)動(dòng)力摩擦力專業(yè)資料整理WORD格式的大小不變、方向變化 (摩擦力的方向始終和速度方向相反)時(shí)，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來(lái)計(jì)算，即W F·l.(1)W 總 F 合 lcos ，是F 合與位移 l 的夾角；(2)W 總 W1 W2 W3 "為各個(gè)分力功的代數(shù)和；(3) 根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解： W 總 Ek. 5、變力做功的求解方法(1

4、) 用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解(2) 將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向一樣或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力做功等；當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值2F1 F2 ，再由 W lcos 計(jì)算，如彈簧彈力做功；作出變力 F 隨位移變化的圖象，圖線與橫軸所夾的"°面積 "±即為變力所做的功；當(dāng)變力的功率P 一定時(shí)，可用 W Pt 求功，如機(jī)車牽引力做的功二、功率1計(jì)算式(1)P tW ，P 為時(shí)間 t 內(nèi)的平均功率(2)P Fvcos 5額定功率：機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率

5、一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明6實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率要小于等于額定功率專業(yè)資料整理WORD格式方恒定功率啟動(dòng)恒定加速度啟動(dòng)專業(yè)資料整理WORD格式式過(guò)程設(shè)牽引力為 F過(guò)階段一：程分v" Fv(P " am(F F 阻析階段二： F F 阻" a 0" PF·vmF 阻·vm運(yùn)加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)階段一：am(F F 阻不變 " F 不變 " v" P F·v，直到 PP 額 F·vm 階段二：v" Fv(P 額" a m(F F 阻階段三：FF 阻

6、時(shí) " a0" v 達(dá)最大值 vm F 阻(P 額以加速度 a 做勻加速直線運(yùn)動(dòng) (對(duì)應(yīng)以下圖中的 OA專業(yè)資料整理WORD格式(對(duì)應(yīng)以下圖的 OA 段)" 以 vm 勻速直段)" 勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間t0a(vm " 以規(guī)線運(yùn)動(dòng) (對(duì)應(yīng)以下圖中的 AB 段)vm 勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)以下圖中的BC 段律vt 圖象三、動(dòng)能1定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能2公式： Ek 21mv2 單位：焦耳 (J)，1J 1N ·m專業(yè)資料整理WORD格式 1kg ·m2/s2.4 矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值專業(yè)資料整理WORD格式四、動(dòng)能

7、定理1內(nèi)容：所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化量，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理2表達(dá)式： w Ek2 Ek1 變化的大小由外力的總功來(lái)度量4適用條件：動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功5動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m 、v、W 、Ek 等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)6應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路(1) 確定研究對(duì)象和研究過(guò)程注意，動(dòng)能定理一般只應(yīng)用于單個(gè)物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(2) 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)展受力分析 (研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析，含重力)(3)

8、 寫出該過(guò)程中合外力做的功，或分別寫出各個(gè)力做的功 (注意功的正負(fù) )如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功(4) 寫出物體的初、末動(dòng)能(5) 按照動(dòng)能定理列式求解五、機(jī)械能1重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置的高度差h 有關(guān)重力做功的大小 WG mgh ，假設(shè)物體下降，那么重力做正功；假設(shè)物體升高，那么重力做負(fù)功(或說(shuō)物體抑制重力做功 )2重力勢(shì)能專業(yè)資料整理WORD格式(1) 概念：物體的重力勢(shì)能等于物體的重力和高度的乘積(2) 表達(dá)式： Ep mgh ，專業(yè)資料整理WORD格式(3) 重力勢(shì)能是標(biāo)量，且有正負(fù)其正、負(fù)表示大小物體在參考平面以下，其

9、重力勢(shì)能為負(fù)，在參考平面以上，其重力勢(shì)能為正六、機(jī)械能守恒定律1內(nèi)容：在只有重力 (或彈簧的彈力 )做功的情況下，動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律2機(jī)械能守恒的條件： (1) 只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功(2) 受其他外力但其他外力不做功或做功的代數(shù)和為零3表達(dá)式：(1)Ek Ep EkEp，表示系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等(2) Ek Ep，表示系統(tǒng) (或物體 )機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)減少 (或增加 )的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加 (或減少 )的動(dòng)能，在分析重力勢(shì)能的增加量或減少量時(shí)，可不選參考平面(3) EA 增 EB 減，表示假設(shè)系統(tǒng)由 A 、B 兩

10、局部組成， 那么 A 局部物體機(jī)械能的增加量與 B局部物體機(jī)械能的減少量相等4.判斷機(jī)械能是否守恒方法：1利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷 )：假設(shè)物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能、勢(shì)能均不變，機(jī)械能不變假設(shè)一個(gè)物體沿斜面勻速下滑，其動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，其機(jī)械能減少（ 2用做功判斷：假設(shè)物體或系統(tǒng)只有重力 (或彈簧的彈力 )做功，雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒（ 3用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：假設(shè)物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，那么物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒（ 4對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說(shuō)明，否那么機(jī)械能必定專業(yè)資料整理WORD格式不守恒專業(yè)

11、資料整理WORD格式七功能關(guān)系1合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變W 合 Ek2 Ek1 ，即動(dòng)能定理2重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變WG Ep Ep1 Ep2重力做多少正功，重力勢(shì)能減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢(shì)能增加多少3彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng)WF Ep Ep1 Ep2彈力做多少正功，彈性勢(shì)能減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢(shì)能增加多少4除重力彈力以外的力的功與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng)，即W E.5抑制滑動(dòng)摩擦力在相對(duì)路程上做的功等于摩擦產(chǎn)生的熱量：Q Wf f·s 相四、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)

12、移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變高中物理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)二機(jī)械能守恒定律： 1、內(nèi)容：只有重力和彈簧彈力做功的情形下，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。2、表達(dá)式：專業(yè)資料整理WORD格式3條件機(jī)械能守恒的條件是：只有重力或彈力做功?？梢詮囊韵氯齻€(gè)方面理解：(1) 只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能守恒。(2) 受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功。例如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物體的機(jī)械能守恒。(3) 其他力做功，但做功的代數(shù)和為零。專業(yè)

13、資料整理WORD格式判定機(jī)械能守恒的方法：專業(yè)資料整理WORD格式(1) 條件分析法： 應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件進(jìn)展分析。 分析物體或系統(tǒng)的受力情況 (包括內(nèi)力和外力 )，明確各力做功的情況，假設(shè)對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力 (或彈力 )做功，沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(2) 能量轉(zhuǎn)化分析法：從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)展分析：假設(shè)只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)化成其他形式的能 (如內(nèi)能 )，那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3) 增減情況分析法：直接從機(jī)械能的各種形式的能量的增減情況進(jìn)展分析。假設(shè)系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能均增

14、加或均減少， 那么系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒； 假設(shè)系統(tǒng)的動(dòng)能不變， 而勢(shì)能發(fā)生了變化，或系統(tǒng)的勢(shì)能不變，而動(dòng)能發(fā)生了變化，那么系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的機(jī)械能均增加或均減少，那么系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。(4) 對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說(shuō)明，否那么機(jī)械能必定不守恒。豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能守恒問(wèn)題的解法：在自然界中，違背能量守恒的過(guò)程肯定是不能夠發(fā)生的，而不違背能量守恒的過(guò)程也不一定能夠發(fā)生，因?yàn)橐粋€(gè)過(guò)程的進(jìn)展要受到多種因素的制約，能量守恒只是這個(gè)過(guò)程發(fā)生的一個(gè)必要條件。如在豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)模型中，無(wú)支撐物的情況下，物體要到達(dá)圓周的最高點(diǎn)，從能量角度來(lái)看，要求物體在最低點(diǎn)動(dòng)能不小于最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的重力勢(shì)能差值。但只滿足此條件物體并不一定能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到圓弧最高點(diǎn)。因?yàn)樵谘貓A弧軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)還需滿足動(dòng)力學(xué)條件：所需向心力不小于重力，由此可以推知，在物體從圓弧軌道最低點(diǎn)開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)在動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能時(shí)所能上升的高度專業(yè)資料整理WORD格式滿足時(shí)，物體可在軌道上速度減小到零，即動(dòng)能可全部轉(zhuǎn)