機械能守恒定律知識點總結(jié).doc

第七章 機械能守恒定律一、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(guān)系計算：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(nèi)能：微觀本質(zhì)：物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和。 宏觀表現(xiàn)：摩擦生熱、熱傳遞三、功能關(guān)系的本質(zhì)：功是能量轉(zhuǎn)化的量度（不同能量之間的轉(zhuǎn)化通過做功實現(xiàn)）不同的力做功對應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外力的功)動能變化合外力對物體做功等于物體動能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力勢能變化重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加W彈EpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力的功不引起機械能變化機械能守恒E0除重力和彈力之外的力做的功機械能變化除重力和彈力之外的力做多少正功，物體的機械能就增加多少；除重力和彈力之外的力做多少負(fù)功，物體的機械能就減少多少W除G、彈力外E電場力的功電勢能變化電場力做正功，電勢能減少；電場力做負(fù)功，電勢能增加W電Ep一對滑動摩擦力的總功內(nèi)能變化作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加QFfl相對四、動能定理應(yīng)用步驟：(1)選取研究對象，明確并分析運動過程(2)分析受力及各力做功的情況，求出總功(3)明確過程初、末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2.(4)列方程WEk2Ek1，必要時注意分析題目潛在的條件，列輔助方程進行求解五、機械能守恒定律應(yīng)用步驟：(1)選取研究對象物體或系統(tǒng)；(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒；(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程初、末狀態(tài)時的機械能；(4)選取適當(dāng)?shù)臋C械能守恒定律的方程形式(Ek1Ep1Ek2Ep2、EkEp或EAEB)進行求解六、能量守恒定律：七、功率1、平均功率:2、瞬時功率:3、機車啟動兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動Pt圖和vt圖OA段過程分析vFaa不變F不變PFv直到P額Fv1運動性質(zhì)加速度減小的加速直線運動勻加速直線運動，維持時間t0AB段過程分析FF阻a0F阻vFa運動性質(zhì)以vm勻速直線運動加速度減小的加速運動BC段無FF阻a0以vm勻速運動八、習(xí)題：例1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l.(1)摩擦力對物體做的功為(物體與斜面相對靜止) ()A0 Bmglcos Cmglsin cos Dmglsin cos (2)斜面對物體的彈力做的功為 ()A0 Bmglsin cos2 Cmglcos2 Dmglsin cos (3)重力對物體做的功為 ()A0 Bmgl Cmgltan Dmglcos (4)斜面對物體做的功是多少？各力對物體所做的總功是多少？例2、水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放在傳送帶上，若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為m ，如圖所示，設(shè)工件質(zhì)量為m，當(dāng)它在傳送帶上滑動一段距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對靜止，則在工件相對傳送帶滑動的過程中（ ） A滑摩擦力對工件做的功為mv22 B工件的機械能增量為mv22C工件相對于傳送帶滑動的路程大小為v22g D傳送帶對工件做功為零 例3、質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時刻開始受到水平力的作用力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則()A3t0時刻的瞬時功率為B3t0時刻的瞬時功率為C在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為例4、如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面設(shè)物體在斜面最低點A的速度為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是()Amghmv2 B.mv2mgh Cmgh D(mghmv2)例5、2010年廣州亞運會上，劉翔重歸賽場，以打破亞運會記錄的成績奪得110 m跨欄的冠軍他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，向前加速的同時提升身體重心如圖所示，假設(shè)劉翔的質(zhì)量為m，起跑過程前進的距離為s，重心升高為h，獲得的速度為v，克服阻力做功為W阻，則在此過程中( )A運動員的機械能增加了mv2B運動員的機械能增加了mv2mghC運動員的重力做功為mghD運動員自身做功W人mv2mgh例6、如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止現(xiàn)撤去F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，則上述過程中 ()A小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B小球的重力勢能增加W1C小球的機械能增加W1mv2D小球的電勢能減少W2mv2例7、若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒口的過程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃?xì)鈱ΧY花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過程中質(zhì)量不變)()A禮花彈的動能變化量為W3W2W1 B禮花彈的動能變化量為W3W2C禮花彈的機械能變化量為W3W2 D禮花彈的機械能變化量為W3W2W1例8、如圖9所示，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上，B不能左右運動，在環(huán)的最低點靜放有一小球C，A、B、C的質(zhì)量均為m.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時速度v，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動，為保證小球能通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起(不計小球與環(huán)的摩擦阻力)，瞬時速度必須滿足() A最小值 B最大值 C最小值 D最大值3例9、在一次探究活動中，某同學(xué)設(shè)計了如圖6所示的實驗裝置，將半徑R1 m的光滑半圓弧軌道固定在質(zhì)量M0.5 kg、長L4 m的小車上表面中點位置，半圓弧軌道下端與小車的上表面水平相切現(xiàn)讓位于軌道最低點的質(zhì)量m0.1 kg的光滑小球隨同小車一起沿光滑水平面向右做勻速直線運動某時刻小車碰到障礙物而瞬時處于靜止?fàn)顟B(tài)(小車不反彈)，之后小球離開圓弧軌道最高點并恰好落在小車的左端邊沿處，該同學(xué)通過這次實驗得到了如下結(jié)論，其中正確的是(g取10 m/s2)()A小球到達(dá)最高點的速度為2 m/sB小車向右做勻速直線運動的速度約為6.5 m/sC小車瞬時靜止前后，小球在軌道最低點對軌道的壓力由1 N瞬時變?yōu)?.5 ND小車與障礙物碰撞時損失的機械能為12.5 J例10、如圖所示，摩托車做特技表演時，以v010.0 m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出若摩托車沖向高臺的過程中以P4.0 kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t3.0 s，人和車的總質(zhì)量m1.8102 kg，臺高h(yuǎn)5.0 m，摩托車的落地點到高臺的水平距離x10.0 m不計空氣阻力，取g10 m/s2.求： (1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間；(2)摩托車落地時速度的大?。?3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功例11、如圖4所示，半徑R1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角37，另一端點C為軌道的最低點C點右側(cè)的水平路面上緊挨C點放置一木板，木板質(zhì)量M 1 kg，上表面與C點等高質(zhì)量m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v01