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机械能守恒学习知识点总结计划及典型例题分析机械能守恒一、功1 观点:一个物体遇到力的作用,并在力的方向上 生了一段位移, 个力就 物体做了功。2 条件: . 力和力的方向上位移的乘 3 公式: W=F S cos W 某力功, 位 焦耳(J )F 某力(要 恒力) , 位 牛 (N )S物体运 的位移,一般 地位移, 位 米(m)力与位移的 角4 功是 量,但它有正功、 功。某力 物体做 功,也可 成“物体战胜某力做功”。 功的正 表示能量 的方向,即功是能量 化的量度。当 0, ) ,即力与位移成 角,力做正功,功 正;2当 ,即力与位移垂直,力不做功,功 零;2当 ( , ,即力与位移成 角,力做 功,功 ;25 功是一个 程所 的量,所以功是 程量。6 功 与 F、 S 、 有关,与物体所受的其余外力、速度、加快度没关。7 几个力 一个物体做功的代数和等于 几个力的协力 物体所做的功。即 W 总 =W1+W 2+ +Wn 或 W 总 = F 合 Scos 二、功率1 观点:功跟达成功所用 的比 ,表示力(或物体 )做功的快慢。2 公式: PW(均匀功率)tPF cos (均匀功率或瞬 功率) / 3 位:瓦特W4 分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实质功率:指发动机实质输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实 P 额 。5 应用:( 1)机车以恒定功率启动时,由 P F( P 为机车输出功率, F 为机车牵引力,为机车行进速度)机车速度不停增添则牵引力不停减小,当牵引力 Ff 时,速度不再增大达到最大值m ax ,则 maxP / f 。( 2)机车以恒定加快度启动时,在匀加快阶段汽车牵引力F 恒定为 maf ,速度不停增添汽车输出功率 PF 随之增添,当 PP额定 时, F开始减小但仍大于f 所以机车速度持续增大,直至 Ff 时,汽车便达到最大速度m ax ,则maxP / f 。三、重力势能1 定义:物体因为被举高而拥有的能,叫做重力势能。2 公式: EP mghh物体具参照面的竖直高度3 参照面a 重力势能为零的平面称为参照面;b 选用:原则是随意选用,但往常以地面为参照面若参照面不决,重力势能无心义,不可以说重力势能大小怎样选用不一样的参照面,物体拥有的重力势能不一样,但重力势能改变与参照面的选用没关。4 标量,但有正负。重力势能为正,表示物体在参照面的上方;重力势能为负,表示物体在参照面的下方;重力势能为零,表示物体在参照面的上。5 单位:焦耳(J)6 重力做功特色:物体运动时,重力对它做的功之跟它的初、末地点有关,而跟物体运动的路径没关。7 重力做功与重力势能的关系:WGE P1EP 2重力做正功时,物体重力势能减少;重力做负功时,物体重力势能增添。四、弹性势能1 观点:发生弹性形变的物体的各部分之间,因为弹力的互相作用拥有势能,称之为弹性势能。2 弹簧的弹性势能: EP1 kx 22影响弹簧弹性势能的要素有:弹簧的劲度系数k 和弹簧形变量x。3 弹力做功与弹性势能的关系:WFEP1E P 2弹力做正功时,物体弹性势能减少;弹力做负功时,物体弹性势能增添。4 势能:互相作用的物体依靠其地点而拥有的能量叫势能,势能是系统所共有的。五、动能1 观点:物体因为运动而拥有的能量,称为动能。2动能表达式: EK1 m 223动能定理(即合外力做功与动能关系): W EK 2 E K 14理解: F合 在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 F合 做正功时,物体动能增添;F合 做负功时,物体动能减少。动能定理揭露了合外力的功与动能变化的关系。4 合用范围:合用于恒力、变力做功;合用于直线运动,也合用于曲线运动。5 应用动能定理解题步骤:a 确立研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力状况,弄清各力做功c 确立研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能d 列方程、求解。六、机械能1 机械能包括动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分,即EEKEP 。2 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物系统统内,动能与势能能够互相转变,而总的机械能保持不变,即E1 E2EK 1EP1 EK 2 EP 2K = P1 = 2。3 机械能守恒条件:做功角度:只有重力或弹力做功,无其余力做功;外力不做功或外力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。能量角度: 第一只有动能和势能之间能量转变,无其余形式能量转变;只有系统内能量的互换,没有与外界的能量互换。4 运用机械能守恒定律解题步骤:a 确立研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力状况,弄清各力做功,判断机械能能否守恒c 恰入选用参照面,确立研究对象在运动过程中初末状态的机械能d 列方程、求解。七、能量守恒定律1 内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转变成其余形式,或许从一个物体转移到另一个物体,而在转变和转移的过程中,能量的总量保持不变,即 E机械能 1E其余 1 E机械能 2 E其余 2 。2 能量耗散:没法将开释能量采集起来从头利用的现象叫能量耗散,它反应了自然界中能量转变拥有方向性。典型例题分析1如图 5-1-8 所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,使劲F 开始提高本来静止的质量为m 10kg 的物体,以大小为a 2m s2 的加快度匀加快上涨,求头3s 内力 F 做的功 .(取 g 10m s2 )F2.汽车质量5t,额定功率为60kW ,当汽车在水平路面上行驶时,遇到的阻力是车重的倍,问:( 1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少( 2)若汽车从静止开始,保持以s2 的加快度作匀加快直线运动,这一过程能保持多长时间3.质量是 2kg 的物体,遇到24N 竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s;求:F 5s 内拉力的均匀功率mg 5s 末拉力的刹时功率(g 取 10m/s 2)4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图 5-3-1 ,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数同样 求动摩擦因数图 5-3-15.如图 5-3-2 所示, AB 为 1/4 圆弧轨道,半径为R=, BC 是水平轨道,长S=3m, BC 处的摩擦系数为=1/15 ,今有质量m=1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点恰好停止 .求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功.图 5-3-26. 如图 5-4-4 所示,两个底面积都是S 的圆桶,用一根带阀门的很细的管子相连结,放在水平川面上,两桶内装h有密度为 的同种液体,阀门封闭时两桶液面的高度分别为h1h和 h2,现将连结两桶的阀门翻开,在两桶液面变成同样高度的过图 5-4-4程中重力做了多少功7.如图 5-4-2 使一小球沿半径为R 的圆形轨道从最低点B 上涨,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点A图 5-4-28.如图 5-4-8 所示,圆滑的水平轨道与圆滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=,一小球停放在圆滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s 的初速度,求:小球从C 点抛出时的速度( g 取 10m/s 2 ).R0VAB图 5-4-89.如图 5-5-1 所示,圆滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连结,质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止开释,要使小球恰能经过圆形轨道的最高点,小 球 释放点离圆形轨道最低点多高经过轨道点最低点时球对 轨 道图 5-5-1压力多大10.如图5-5-2长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m 100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60角的地点,而后无初速开释.不计各处阻力,求小球经过最低点时,细绳对小球拉力多大
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