2023年高中物理必修二機械能守恒定律知識點總結(jié)

機械能守恒定律知識點總結(jié)一、功1概念：一個物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個力就對物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2條件：．力和力的方向上位移的乘積３公式:W＝ＦSｃosθ——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,單位為米(m)——力與位移的夾角4功是標(biāo)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”。當(dāng)時，即力與位移成銳角,功為正;動力做功；當(dāng)時,即力與位移垂直功為零,力不做功；當(dāng)時,即力與位移成鈍角,功為負，阻力做功；5功是一個過程所相應(yīng)的量,因此功是過程量。6功僅與Ｆ、S、θ有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(guān)。７幾個力對一個物體做功的代數(shù)和等于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Ｓｃoｓθ8合外力的功的求法:方法１:先求出合外力，再運用W＝Flcosα求出合外力的功。方法2：先求出各個分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。二、功率1概念:功跟完畢功所用時間的比值,表達力(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Ｗ４分類:額定功率:指發(fā)動機正常工作時最大輸出功率實際功率:指發(fā)動機實際輸出的功率即發(fā)動機產(chǎn)生牽引力的功率,Ｐ實≤Ｐ額。5分析汽車沿水平面行駛時各物理量的變化，采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma6應(yīng)用：(1)機車以恒定功率啟動時，由(為機車輸出功率，為機車牽引力,為機車前進速度)機車速度不斷增長則牽引力不斷減小,當(dāng)牽引力時，速度不再增大達成最大值，則。(2）機車以恒定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力恒定為,速度不斷增長汽車輸出功率隨之增長，當(dāng)時，開始減小但仍大于因此機車速度繼續(xù)增大，直至?xí)r，汽車便達成最大速度,則。三、重力勢能１定義:物體由于被舉高而具有的能，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(guān)。４標(biāo)量,但有正負。①重力勢能為正，表達物體在參考面的上方；②重力勢能為負,表達物體在參考面的下方;③重力勢能為零，表達物體在參考面上。5單位：焦耳(J)6重力做功特點：物體運動時,重力對它做的功只跟它的初、末位置有關(guān)，而跟物體運動的途徑無關(guān)。７、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系（1)物體的高度下降時，重力做正功，重力勢能減少,重力勢能減少的量等于重力所做的功;(２）物體的高度增長時,重力做負功,重力勢能增長,重力勢能增長的量等于物體克服重力所做的功。(3)重力勢能變化只與重力做功有關(guān),與其他力做功無關(guān)。四、彈性勢能１概念:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的互相作用品有勢能，稱之為彈性勢能。２彈力做功與彈性勢能的關(guān)系當(dāng)彈簧彈力做正功時,彈簧的彈性勢能減小,彈性勢能變成其它形式的能;、當(dāng)彈簧的彈力做負功時,彈簧的彈性勢能增大,其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。這一點與重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系相似。3勢能:互相作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能，勢能是系統(tǒng)所共有的。實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系(1）實驗?zāi)康?通過實驗探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系;體會探究的過程和所用的方法

(2)實驗器材?木板、小車、橡皮筋、打點計時器及電源、紙帶等。

（3)探究思緒:?①設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為Ｗ、２Ｗ、3Ｗ……?②由紙帶和打點計時器分別測出小車獲得的速度v１、ｖ２、v3……

③以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)（以第一次實驗時的功Ｗ為單位）,小車獲得的速度為橫坐標(biāo),作出W-v曲線。?④假如W-v曲線是一條直線,表白Ｗ∝ｖ;假如不是直線，可著手考慮是否存在下列關(guān)系：W∝ｖ２、W∝v3、W∝v4.

⑤根據(jù)W-v草圖，大體判斷兩個量也許是什么關(guān)系。假如認為很也許是W∝v２，就作出W-v2曲線，假如這條曲線是一條直線,就可以證明你的判斷是對的的。六、動能１概念:物體由于運動而具有的能量,稱為動能。2動能表達式：3動能定理（即合外力做功與動能關(guān)系）:4理解：①在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。②做正功時，物體動能增長;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(guān)系。5合用范圍:合用于恒力、變力做功；合用于直線運動，也合用于曲線運動。6應(yīng)用動能定理解題環(huán)節(jié):a擬定研究對象及其運動過程ｂ分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功ｃ擬定研究對象在運動過程中初末狀態(tài),找出初、末動能d列方程、求解。七、實驗：驗證機械能守恒定律●實驗?zāi)康?學(xué)會用打點計時器驗證驗證機械能守恒定律的實驗方法和技能?！駥嶒炂鞑模捍螯c計時器、紙帶、復(fù)寫紙、低壓電源、重物(附紙帶夾子)、刻度尺、鐵架臺（附夾子）、導(dǎo)線。●實驗原理:只有重力做功的自由落體運動遵守機械能守恒定律,即重力勢能的減少量等于動能的增長量。運用打點計時器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度,計算出瞬時速度，即可驗證物體重力勢能的減少量與物體動能的增長量相等?！駥嶒灜h(huán)節(jié):1、將打點計時器固定在支架上,并用導(dǎo)線將打點計時器接在交流電源上；2、將紙帶穿過打點計時器，紙帶下端用夾子與重物相連,手提紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方；3、接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落,打點計時器就在紙帶上打下一系列小點;４、反復(fù)實驗幾次，從幾條打上點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2ｍｍ,且點跡清楚的紙帶進行測量；５、記下第一個點的位置O,在紙帶上選取方便的個連續(xù)點1,2,3,４，５,用刻度尺測出相應(yīng)的下落高度h１，ｈ2,..．；6、用公式計算各點相應(yīng)的瞬時速度；7、計算各點相應(yīng)的勢能減少量和動能增長量,進行比較。八、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機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變，即ΔΕK=—ΔΕPΔΕ1=—ΔΕ2。３機械能守恒條件:①做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零；系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。②能量角度：一方面只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的互換,沒有與外界的能量互換。4運用機械能守恒定律解題環(huán)節(jié):ａ擬定研究對象及其運動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功,判斷機械能是否守恒c恰當(dāng)選取參考面,擬定研究對象在運動過程中初末狀態(tài)的機械能d列方程、求解。九、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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運用的現(xiàn)象叫能量耗散，它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。練習(xí)：1．下列關(guān)于功率的說法中對的的是Ａ.功率越大,做功越快 ?B．功率越大,做功越多C.實際功率一定等于額定功率D．瞬時功率一定大于平均功率2.一輛汽車以額定功率行駛,下列說法中對的的是Ａ.汽車的速度越大,則牽引力越大Ｂ．汽車的速度越小，則牽引力越大Ｃ．汽車一定做勻加速運動Ｄ.汽車一定做勻速運動３.今年年初我國南方部分地區(qū)遭遇了嚴(yán)重雪災(zāi)．在抗雪救災(zāi)中，運送救災(zāi)物資的汽車以額定功率上坡時，為增大牽引力,司機應(yīng)使汽車的速度A．減小B.增大Ｃ.保持不變D.先增大后保持不變４.關(guān)于功率,下列說法中對的的是A.功率是描述做功快慢的物理量，在國際單位制中，其單位是焦耳（J）B.功率是描述做功快慢的物理量,在國際單位制中，其單位是瓦特（W)C．功率是描述做功多少的物理量，在國際單位制中，其單位是焦耳(Ｊ)D．功率是描述做功多少的物理量，在國際單位制中,其單位是瓦特(Ｗ）５.下圖所示的四幅圖是小明提包回家的情景,其中小明提包的力不做功的是（）． 2.一個力對物體做了負功，則說明().?A．這個力一定阻礙物體的運動?B.這個力不一定阻礙物體的運動 C.這個力與物體運動方向的夾角α>90°?Ｄ.這個力與物體運動方向的夾角α<90° ?6.水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ(０<μ<1）.現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示，在θ從0逐漸增大到9０°的過程中，木箱的速度保持不變，則()．A.F先減小后增大B.F一直增大Ｃ．Ｆ的功率減小D．F的功率不變7．．如圖所示，桌面離地高度為ｈ，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落。若以桌面為參考平面,則小球落地時的重力勢能及整個過程中小球重力做功分別為A．mgh，mｇ(H-h)Ｂ.mｇｈ,mg(H＋h）Ｃ.-mgh,ｍg（H-h）D.-ｍgh,mｇ(H+ｈ)8.我國發(fā)射的“神舟七號”飛船在繞地球4５圈后，與202３年9月２8日勝利返航。在返回艙拖著降落傘下落的過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為Ａ．重力做正功，重力勢能減小B.重力做正功，重力勢能增長C.重力做負功,重力勢能減?。模亓ψ鲐摴?，重力勢能增長9.一物體在自由下落過程中,重力做了２J的功，則A.該物體重力勢能減少，減少量等于2JB．該物體重力勢能減少,減少量大于2ＪC.該物體重力勢能減少，減少量小于2JＤ．該物體重力勢能增長，增長量等于2J１０.質(zhì)量不同而具有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則Ａ．質(zhì)量大的滑行的距離大?? B．質(zhì)量大的滑行的時間長C.質(zhì)量大的滑行的加速度小 ??D．它們克服阻力做的功同樣多１1．質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為的斜面向上滑行，在向上滑行的過程中，其動能隨位移的變化關(guān)系如圖所示，則物體返回到出發(fā)點時的動能為(?。纾?0m/s2)A.196JKS5ＵＢ.34JC.5６JＤ.０ＫＳ5Ｕ12.放在光滑水平面上的物體,僅在兩個同向水平力的共同作用下開始運動,若這兩個力分別做了６J和8J的功，則該物體的動能增長了A．48ＪB.14JＣ.10JD．2Ｊ13.如圖所示，一薄木板斜擱在高度一定的平臺和水平地板上,其頂端與平臺相平,末端位于地板的P處,并與地板平滑連接,將一可當(dāng)作質(zhì)點的滑塊自木板頂端無初速度釋放，滑塊沿木板下滑,接著在地板上滑動，最終停在Q處?；瑝K和木板及地板之間的動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)將木板截短一半，仍按上述方式擱在該平臺和水平地板上，再次將滑塊自木板頂端無初速度釋放，則滑塊最終將停在A．P處Ｂ.P、Ｑ之間C．Q處D.Ｑ的右側(cè)１４.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用．此后,該質(zhì)點的動能也許().A.一直增大B.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至零,再逐漸增大1５．小球由地面豎直上拋,上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面．在上升至離地高度ｈ處,小球的動能是勢能的2倍,到達最高點后再下落至離地高度ｈ處，小球的勢能是動能的２倍，則ｈ等于()．A.ｅq\ｆ(Ｈ,9)Ｂ．eq\f(2H,９)C.eq\f(3H,9）D.ｅｑ\f（4H，９)１６.一個小球從高處自由落下，則球在下落過程中的動能()．?A.與它下落的距離成正比 B.與它下落距離的平方成正比 C.與它運動的時間成正比 D.與它運動時間的平方成正比 17.如圖所示,長為Ｌ、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成３０°角固定放置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口．現(xiàn)將小球釋放,一段時間后,小物塊落地靜止不動,小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動,小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變．(重力加速度為g)．(1)求小物塊下落過程中的加速度大??；(2)求小球從管口拋出時的速度大?。唬?)試證明小球平拋運動的水平位移總小于eｑ＼f(\r（2）,２）Ｌ.１8.水平地面上的物體在水平恒力Ｆ的作用下由靜止開始運動,一段時間后撤去F，其運動的v-ｔ圖像如圖所示，若物體與地面間滑動摩擦力的大小為f，則F的大小為A.Ｆ=fＢ．Ｆ=１.５fＣ.F=２fD.F=3ｆ1９.如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置.(１)實驗中使用的電源頻率是５０Ｈｚ，則紙帶上打出的相鄰兩點的時間間隔為s．(2）實驗時,應(yīng)使打點計時器的兩個限位孔在同一豎直線上．這樣做可以(選填“消除”、“減小”或“增大”)紙帶與限位孔之間的摩擦．（3）在實際測量中，重物減少的重力勢能通常會(選填“略大于”、“等于”或“略小于”）增長的動能．20.如圖所示,質(zhì)量為的物體以速度離開桌面后通過A點時，所具有的機械能是（以桌面為零勢能面,不計空氣阻力）mHmhAmHmhAＢ.C.Ｄ．2１.如圖所示在光滑水平面上有一物體,它的左端接連著一輕彈簧，彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處在靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去力Ｆ后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中,下列說法對的的是().?A．彈簧的彈性勢能逐漸減少 B.物體的機械能不變?C.彈簧的彈性勢能先增長后減少 D.彈簧的彈性勢能先減少后增長?2２.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面尚有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略,運動員可視為質(zhì)點，下列說法對的的是()．A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負功，彈性勢能增長Ｃ．蹦極過程中,運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D.蹦極過程中,重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)２3.第１6屆亞運會于2023年1１月12日至11月27日在廣州舉行.亞運會中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等體育比賽項目都是把物體斜向上拋出的運動，如圖所示，這些物體從被拋出到落地的過程中().Ａ.物體的機械能先減小后增大 B.物體的機械能先增大后減小 Ｃ.物體的動能先增大后減小，重力勢能先減小后增大 D.物體的動能先減小后增大,重力勢能先增大后減小 ２4..已知貨品的質(zhì)量為m,在某段時間內(nèi)起重機將貨品以a的加速度加速升高h，則在這段時間內(nèi),下列敘述對的的是(重力加速度為ｇ)()．Ａ.貨品的動能一定增長mah-mgｈＢ．貨品的機械能一定增長mahC.貨品的重力勢能一定增長ｍａhD.貨品的機械能一定增長maｈ＋ｍｇh2５.一個盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推裝液體的袋壁使它變形至如圖所示位置,則此過程中袋和液體的重心將()．A.逐漸升高B．逐漸減少C．先減少再升高D．始終不變25.(２023·廣州模擬)下列說法對的的是().A．隨著科技的發(fā)展,第一類永動機是可以制成的B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空間的能量都消失了Ｃ．“既要馬兒跑,又讓馬兒不吃草”違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不也許