高中物理機(jī)械能守恒定律知識點(diǎn)總結(jié)12361

1、高中物理機(jī)械能守恒定律知識點(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，則力對物體做正功，即外界給物體輸送能量，力是動力；(2)當(dāng)90°時(shí)，0，W0，則力對物體不做功，即外界和物體間無能量交換(3)當(dāng)90°<180°時(shí)，1<0，則力對物體做負(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WFlcos，當(dāng)90°，即力和作用點(diǎn)位移

2、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)行判斷若有能量的變化，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，則必定有力做功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)動的路徑無關(guān)(2)彈力做功的特點(diǎn)：對接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運(yùn)動方向垂直，彈力對物體不做功；對彈簧的彈力做的功，高中階段沒有給出相關(guān)的公式，對它的求解要借助其他途徑如動能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等(3)摩擦

3、力做功的特點(diǎn)：摩擦力做功跟物體運(yùn)動的路徑有關(guān)，它可以做負(fù)功，也可以做正功，做正功時(shí)起動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)動力摩擦力的大小不變、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計(jì)算，即WF·l.(1)W總F合lcos，是F合與位移l的夾角；(2)W總W1W2W3¡為各個分力功的代數(shù)和；(3)根據(jù)動能定理由物體動能變化量求解：W總Ek.5、變力做功的求解方法(1)用動能定理或功能關(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)動方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動摩擦力、空氣阻

4、力做功等；當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對位移的平均值2F1F2，再由Wlcos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WPt求功，如機(jī)車牽引力做的功二、功率1計(jì)算式(1)PtW，P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率(2)PFvcos5額定功率：機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率一般在機(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方式過程恒定功率啟動恒定加速度啟動過程分析設(shè)牽引力為F階段一：vFv(Pam(FF阻階段二：FF阻a0PF·vm

5、F阻·vm階段一：am(FF阻不變F不變vPF·v，直到PP額F·vm階段二：vFv(P額am(FF阻階段三：FF阻時(shí)a0v達(dá)最大值vmF阻(P額運(yùn)動規(guī)律加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖的OA段)以vm勻速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖中的AB段)以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(對應(yīng)下圖中的OA段)勻加速運(yùn)動能維持的時(shí)間t0a(vm以vm勻速直線運(yùn)動，對應(yīng)下圖中的BC段vt圖象  三、動能1定義：物體由于運(yùn)動而具有的能2公式：Ek21mv2單位：焦耳(J)，1J1N·m1kg·m2/s2.4矢標(biāo)性：動能是標(biāo)量，只有正值四、動能定理1

6、內(nèi)容：所有外力對物體做的總功等于物體動能的變化量，這個結(jié)論叫做動能定理2表達(dá)式：wEk2Ek1變化的大小由外力的總功來度量4適用條件：動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動；既適用于恒力做功，也適用于變力做功5動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)問題時(shí)，可以考慮使用動能定理無需注意其中運(yùn)動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)6應(yīng)用動能定理解題的一般思路(1)確定研究對象和研究過程注意，動能定理一般只應(yīng)用于單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運(yùn)動(2)對研究對象進(jìn)行受力分析(研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力)(3)寫出該過程中合外力做的功，

7、或分別寫出各個力做的功(注意功的正負(fù))如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功(4)寫出物體的初、末動能(5)按照動能定理列式求解五、機(jī)械能1重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置的高度差h有關(guān)重力做功的大小WGmgh，若物體下降，則重力做正功；若物體升高，則重力做負(fù)功(或說物體克服重力做功)2重力勢能(1)概念：物體的重力勢能等于物體的重力和高度的乘積(2)表達(dá)式：Epmgh，(3)重力勢能是標(biāo)量，且有正負(fù)其正、負(fù)表示大小物體在參考平面以下，其重力勢能為負(fù)，在參考平面以上，其重力勢能為正六、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，動能

8、和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變，這個結(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)EkEpEkEp，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)EkEp，表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動能，在分析重力勢能的增加量或減少量時(shí)，可不選參考平面(3)EA增EB減，表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(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)：若物體在水平面上勻速運(yùn)動，

9、其動能、勢能均不變，機(jī)械能不變?nèi)粢粋€物體沿斜面勻速下滑，其動能不變，重力勢能減少，其機(jī)械能減少（2）用做功判斷：若物體或系統(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)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒（4）對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機(jī)械能必定不守恒七功能關(guān)系1合外力對物體做功等于物體動能的改變W合Ek2Ek1，即動能定理2重力做功對應(yīng)重力勢能的改變WGEpEp1Ep2重力做多少正功，重力勢能減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢能增加多少3彈簧彈力做功與彈性勢能

10、的改變相對應(yīng)WFEpEp1Ep2彈力做多少正功，彈性勢能減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢能增加多少4除重力彈力以外的力的功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即WE.5克服滑動摩擦力在相對路程上做的功等于摩擦產(chǎn)生的熱量：QWff·s相四、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，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高中物理機(jī)械能守恒定律知識點(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，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）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：3條件機(jī)械能守恒的條

11、件是：只有重力或彈力做功?？梢詮囊韵氯齻€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，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。判定機(jī)械能守恒的方法：(1)條件分析法：應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析。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，若對物體或系統(tǒng)只有重力 (或彈力)做功，沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則系統(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)行分析

12、：若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動能和重力勢能及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如內(nèi)能)，則系統(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)行分析。若系統(tǒng)的動能與勢能均增加或均減少，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；若系統(tǒng)的動能不變，而勢能發(fā)生了變化，或系統(tǒng)的勢能不變，而動能發(fā)生了變化，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；若系統(tǒng)內(nèi)各個物體的機(jī)械能均增加或均減少，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。(4)對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機(jī)械能必定不守恒。豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動與機(jī)械能守恒問題的解法：在自然界中，違背能量守恒的過程肯定是不能夠發(fā)生的，而不違背能量守恒的過程也不一定能夠發(fā)生，因?yàn)橐粋€過程的進(jìn)行要受到多種因素的制約，能量守恒只是這個過程發(fā)生的一個必要條件。如在豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動模型中，無支撐物的情況下，物體要到達(dá)圓周的最高點(diǎn)，從能量角度來看，要求物體在最低點(diǎn)動能不小于最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的重力勢能差值。但只滿足此條件物體并不一定能沿圓弧軌道運(yùn)動到圓弧最高點(diǎn)。因?yàn)樵谘貓A弧軌道運(yùn)動時(shí)還需滿足動力學(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)開始運(yùn)動時(shí)，若在動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能時(shí)所能上升的高度滿足時(shí)，物體可在軌道上速度減小到零，即動能可全部轉(zhuǎn)化為重力勢能；在，物體上升到圓周最高點(diǎn)時(shí)的速