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机械能及其守恒定律知识点总结

功和能、机械能守恒定律

高中物理必修二知识点总结：第七章机械能守恒定律（人教版）

人类的所有活动都离不开能量，本章将学习最基本的能量形式：机械能，对于机械能得理解以及在实际中的灵活运用将是本章的难点，同时还将学习动能与动能定理和能量守恒定律，这都是物理学中的重要定律，也是本章的重点。

考试的要求：

Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。

要求Ⅰ：弹性势能、能量和能量耗散。

要求Ⅱ：功和功率、重力势能、动能和动能定律、机械能守恒定律及其应用。

新知归纳：

一、功

●概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

●公式：W=FScosθ

●功是标量，但它有正功、负功。功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。

当时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正

当时，即力与位移垂直，力不做功，功为零

当时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负

●功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

●功仅与F、S、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

●几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即：W总=W1+W2+…+Wn或W总=F合Scosθ

二、功率

●概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

●公式：（平均功率）

（平均功率或瞬时功率）单位：瓦特W

●分类：

额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率

实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。

三、重力势能

●定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。

●公式：；h——物体具参考面的竖直高度。

●参考面

①重力势能为零的平面称为参考面；

②选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面

若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何

选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面选取无关。

●重力势能是标量，但有正负。

重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上

●重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟

它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。

●重力做功与重力势能的关系：

四、弹性势能

●概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。

●弹簧的弹性势能：

影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。

●弹力做功与弹性势能的关系：

弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。

●势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。

五、实验：探究功与物体速度变化的关系

（1）实验目的

通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系；体会探究的过程和所用的方法

（2）实验器材

木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。

（3）探究思路：

①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、

3W……

②由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3……

③以橡皮筋对小车做的功为纵坐标（以第一次实验时的功W为单位），小车获得的速度为横坐标，作出W-v曲线。

④如果W-v曲线是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可着手考虑是否存在下列关系：W∝v2、W∝v3、W∝v4.

⑤根据W-v草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为很可能是W∝v2，就作出W-v2曲线，如果这条曲线是一条直线，就可以证明你的判断是正确的。

六、动能与动能定理

●概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。

●动能表达式：

●动能定理（即合外力做功与动能关系）：

●理解：①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。

②做正功时，物体动能增加；做负功时，物体动能减少。

③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。

●适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。

●应用动能定理解题步骤：

①确定研究对象及其运动过程

②分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功

③确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能

④列方程、求解。

七、实验：验证机械能守恒定律

●实验目的:

学会用打点计时器验证验证机械能守恒定律的实验方法和技能。

●实验器材:

打点计时器、纸带、复写纸、低压电源、重物（附纸带夹子）、刻度尺、铁架台（附夹子）、导线。

●实验原理:

只有重力做功的自由落体运动遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度，计算出瞬时速度，

即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。

●实验步骤:

1、将打点计时器固定在支架上，并用导线将打点计时器接在交流电源上；

2、将纸带穿过打点计时器，纸带下端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方；

3、接通电源，松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列小点；

4、重复实验几次，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的纸带进行测量；

5、记下第一个点的位置O，在纸带上选取方便的个连续点1,2,3,4,5，用刻度尺测出对应的下落高度h1,h2,...；

6、用公式计算各点对应的瞬时速度；

7、计算各点对应的势能减少量和动能增加量，进行比较。

八、机械能

●机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即。

●机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即

ΔΕK=—ΔΕP

ΔΕ1=—ΔΕ2.

●机械能守恒条件:

做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；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：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。

●运用机械能守恒定律解题步骤：

①确定研究对象及其运动过程

②分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒

③恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能

④列方程、求解。

九、能量守恒定律

●内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

即

●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。

课标导航

课程内容标准：

1.举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。

2.通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。

3.理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。

4.通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，用它分析生活和生产中的有关问题。

5.了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

6.通过能量守恒定律以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。

复习导航

复习本章内容时应注意把握：抓住“功和能的关系”这一

基本线索，通过“能量转化”把各部分知识联系在一起。 1. 功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动

能定理、机械能守恒定律、功能原理的基础，也往往是用能量观点分析问题的切入点。复习时重点把握好功德概念、正功和负功；变力的功；功率的概念；平均功率和瞬时功率，发动机的额定功率和实际功率问题；与生产生活相关的功率问题。解决此问题必须准确理解功和功率的意义，建立相关的物理模型，对能力要求较高。

2. 动能定理是一条适用范围很广的物理规律，一般在处

理不含时间的动力学问题时应优先考虑动能定理，特别涉及到求变力做功的问题，动能定理几乎是唯一的选择。作为传统考点，历年高考在不同题型、不同难度的试题中，从不同角度，都对该定理有相当充分的考查，今后仍是高考命题的重中之重，在复习中对本知识应有足够的重视。重视物理过程的分析和各力做功情况，务必搞清做功的正负，熟练掌握定理的应用方法。

机械能的概念和机械能守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学知识的进一步综合和扩展，也是用能量观点分析解决问题的开始。题目特点以学科的内综合为主.例如机械能守恒与圆周运动、平抛运动、动量守恒定律及其他知识的综合。

3. 有时也出现与生产和科技相结合的题目，对实际问

题，能熟练运用知识对其进行分析、综合、推理和判断，学习构建“理论”和“实际”的“桥梁”。

第1课时功功率

1、高考解读

真题品析

知识：电动车参数在物理中的应用

例1. （09年上海卷）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。

在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg 的人骑

着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m 时，其加速度为 m/s 2

(g=10m m/s 2

)

解析：当电动车受力平衡时，电动车达到最大速度即牵引力=阻力=（人重+车重）*0.04=40N ，当车速为2s/m 时，由上表可以得到额定功率为200W ，即可以得到牵引力为100N,2/6.0100

100s m m f F a =-=-=

答案：40：0.6 热点关注知识：功的定义

例2. （09年广东理科基础）9．物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。下列表述正确的是 A ．在0—1s 内，合外力做正功

B ．在0—2s 内，合外力总是做负功

C ．在1—2s 内，合外力不做功

D ．在0—3s 内，合外力总是做正功

解析：根据物体的速度图象可知，物体0-1s 内做匀加速合外力做正功，A 正确；1-3s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s 内，1—2s 内合外力做功为零。答案：A

2、知识网络

考点1.功

1.功的公式：W=Fscos θ

0≤θ＜ 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功,

90°＜θ≤180°力F对物体做负功。

特别注意：①公式只适用于恒力做功② F和S是对应同一个物体的；

③某力做的功仅由F、S和θ决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。

2.重力的功：W G =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。

3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）

摩擦力可以做负功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功，

一对静摩擦力的总功一定等于0，一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS

4.弹力的功

（1）弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。（2）弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx12– 1/2 kx22（x1、x2为弹簧的形变量）

5.合力的功——有两种方法：

（1）先求出合力，然后求总功，表达式为

ΣW＝ΣF×S ×cosθ

（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即

ΣW＝W1 +W2+W3+……

6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积

（1）一般用动能定理 W合=ΔE K求之；

（2）也可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功

（3）还可用F-S图线下的“面积”计算.

解析：根据物体的速度图象可知，物体0-1s内做匀加速合外力做正功，A正确；1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内，1—2s内合外力做功为零。

答案：A

2、知识网络考点1.功

1.功的公式：W=Fscosθ

0≤θ＜ 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功,

90°＜θ≤180°力F对物体做负功。

特别注意：①公式只适用于恒力做功② F和S是对应同一个物体的；

③某力做的功仅由F、S和θ决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。

2.重力的功：W G =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。

3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）

摩擦力可以做负功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功，

一对静摩擦力的总功一定等于0，一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS

4.弹力的功

（1）弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。（2）弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx12– 1/2 kx22（x1、x2为弹簧的形变量）

5.合力的功——有两种方法：

（1）先求出合力，然后求总功，表达式为

ΣW＝ΣF×S ×cosθ

（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即

ΣW＝W1 +W2+W3+……

6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积

（1）一般用动能定理 W合=ΔE K求之；

（2）也可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功

（3）还可用F-S图线下的“面积”计算.

（4)或先寻求F对S的平均作用力F , S

7.做功意义的理解问题：解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移与转化,

做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化

考点2.功率

1. 定义式：t

P =，所求出的功率是时间t 内的平均

功率。

2. 计算式：P=Fvcos θ , 其中θ是力F 与速度v 间的

夹角。用该公式时，要求F 为恒力。（1）当v 为即时速度时，对应的P 为即时功率；（2）当v 为平均速度时，对应的P 为平均功率。（3）重力的功率可表示为 P G =mgv ⊥ ，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。

（4）若力和速度在一条直线上,上式可简化为 Pt=F·vt

3、复习方案

基础过关重难点：功率

例3. （09年宁夏卷）17. 质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则

A ．03t 时刻的瞬时功率为m t F 0

205

B ．03t 时刻的瞬时功率为m

t F 0

2015

C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为

t F 4230

20 D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为

t F 6250

20 解析：AB 选项0到03t 时刻物体的速度为m t F 005，所以

03t 的瞬时功率为

t F 0

2015A 错B 对。 CD 选项0到03t 时刻F 对物体做的功为m t F 2252

020，

所以03t 内平均功率为m t F 62502

0C 错D 对。答案：BD

例4．（09年四川卷）23.(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103

kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度

a=0.2 m/s 2

，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m =1.02 m/s 的匀速运动。取g=10 m/s 2

,不计额外功。求：

(1) 起重机允许输出的最大功率。

(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

解析：

(1)设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重

力。

P 0

＝F 0v m

①

P 0

＝mg

②

代入数据，有：P 0＝ 5.1×104

W ③

(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀加速运动经历时间为t 1,有：

P 0

＝

F 0v 1

④

F －

＝

⑤

V 1

＝

at 1

⑥

由③④⑤⑥，代入数据，得：t 1＝5

⑦

T ＝2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则

v 2

＝

⑧

P ＝

Fv 2

⑨

由⑤⑧⑨，代入数据，得:P ＝2.04×104

W 。答案：(1) 5.1×104

W (2) 2.04×104W

第2课时动能、动能定理

1、高考解读

真题品析知识：动能定理

例1. （09年全国卷Ⅱ）20. 以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。假定物块所受的空气阻力f 大小不变。已知重力加速度为g ，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为

．

2(1)

v f

g mg

+和

v B ．

2(1)v f g mg

和v C

．

22(1)v f g mg

和

D ．

22(1)

v f

g mg

+和v

解析：上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得

1)(o mv fh mgh -=+-,=

h 20

2(1)v f g mg

,求返回抛

出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有

1212o mv mv mgh -=

-,解得=v f

v f

正确。答案：A

点评：此题求返回原抛出点的速率还可以对下落过程采用

动能定理再和上升过程联立方程求解，当然这种解法比对

全过程采用动能定理繁琐。

热点关注：

知识：匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题

例2. （09年福建卷）21.（19分）如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E 、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k 的

绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m 、带电量为q （q>0）的滑块从距离弹簧上端为s 0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，

设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g 。（1）

求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历

的时间t 1

（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速

度大小为v m ，求滑块从静止释放到速度大小为v m 过程中弹簧的弹力所做的功W ；

（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系

v-t 图象。图中横坐标轴上的t 1、t 2及t 3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v 1为滑块在t 1时刻的速度大小，v m 是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计．．．．．．．．．算过程．．．

）解析：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初

速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a ，则有

qE +mg sin θ=ma ① 2

102

1at s =

② 123v 乙

联立①②可得 θ

sin 20

1mg qE ms t +=

③

（2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为

0x ，则有

0sin kx qE mg =+θ ④ 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得

1)()sin (2

0-=++?+m m mv W x x qE mg θ ⑤

联立④⑤可得

)

sin ()sin (2102

qE mg s qE mg mv W m ++?+-=θθs

（3）如图

答案：（1）θ

sin 20

1mg qE ms t +=

; （2）

)

sin ()sin (2102

qE mg s qE mg mv W m ++?+-=θθ; (3) 2、知识网络

考点1.动能

1. 定义：物体由于运动而具有的能叫动能

2. 表达式为:2

1mv E k =

， 3. 动能和动量的关系：动能是用以描述机械运动的状态

量。动量是从机械运动出发量化机械运动的状态,动

量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多

久；动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化

机械运动的状态，动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。考点2.动能定理

1.定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理.

2.表达式：K E mv mv W ?=-=

122合2

121，式中W 合是各个外力对物体做功的总和，ΔE K 是做功过程中始末两个状态动能的增量.

3.推导：动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：

在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s ，即可得

1222

121mv mv mas Fs W -=

==合 4. 对动能定理的理解：

①如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的 W 表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W 合

=W 1+W 2+W 3+……

②应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关.即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节． ③动能定理的研究对象是质点．

④动能定理对变力做功情况也适用．动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的,但对变力做功情况亦适用. 动能定理可用于求变力的功、曲线运

动中的功以及复杂过程中的功能转换问题. ⑤对合外力的功 (总功) 的理解

⑴可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功 ⑵求总功有两种方法：

一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 ΣW ＝ΣF ×S ×cos θ θ为合外力与位移的夹角

另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即

ΣW ＝W 1 +W 2+W 3+……

3、复习方案

基础过关

重难点：汽车启动中的变力做功问题

例3. （09年上海物理）20．（10分）质量为5?103

kg 的汽车在t ＝0时刻速度v 0＝10m/s ，随后以P ＝6?104 W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72s 达到最大速度，

设汽车受恒定阻力，其大小为2.5?103

N 。求：（1）汽车的最大速度v m ；（2）汽车在72s 内经过的路程s 。解析：（1）当达到最大速度时，P ＝=Fv =fv m ，v m ＝P f

＝6?10

2.5?10

3 m/s ＝24m/s

（2）从开始到72s 时刻依据动能定理得： Pt －fs ＝12 mv m 2－12 mv 02，解得：s ＝2Pt －mv m 2

＋mv 0

2f ＝

1252m 。

答案：（1）24m/s （2）1252m

点评：变力做功问题，动能定理是一种很好的处理方法。

典型例题：

例4：（09年重庆卷）23.（16分）2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动

的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过

程：如题23图，运动员将静止于O 点的冰壶（视为质点）沿直线OO'推到A 点放手，此后冰壶沿AO'滑行，最后停于C 点。已知冰面各冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为m ，AC=L ，CO'=r,重力加速度为g

（1）求冰壶在A 点的速率；

（2）求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小；

（3）若将CO'段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为

0.8μ，原只能滑到C 点的冰壶能停于O'点，求A 点与B

点之间的距离。解析：

（1）对冰壶，从A 点放手到停止于C 点，设在A 点时的速度为V 1，

应用动能定理有－μmg L ＝

1m V 12

，解得V 1＝gL 2μ；（2）对冰壶，从O 到A ，设冰壶受到的冲量为I ，

应用动量定理有I ＝mV 1－0，解得I ＝m gL 2μ；（3）设AB 之间距离为S ，对冰壶，从A 到O′的过程，应用动能定理，－μmgS －0.8μmg(L ＋r －S)＝0－

1mV 12

，解得S ＝L －4r 。

点评：结合实际考查动能定理、动量定理。

第3课时重力势能机械能守恒定律

1、高考解读

真题品析

知识：机械能守恒问题

例1. （09年广东理科基础）8．游乐场中的一种滑梯如

图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道

滑动了一段距离后停下来，则

A ．下滑过程中支持力对小朋友做功

B ．下滑过程中小朋友的重力势能增加

C ．整个运动过程中小朋友的机械能守

恒

D ．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

解析：在滑动的过程中，人受三个力重力做正功，势能降低B 错；支持力不做功，摩擦力做负功，

所以机械能不守

恒，AC 皆错，D 正确。答案：D 热点关注：

知识：机械能守恒问题、重力势能问题

例2. (09年广东文科基础)58．如图8所示，用一轻绳

系一小球悬于O 点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是

A ．小球的机械能守恒

B ．小球所受的合力不变

C ．小球的动能不断减小

D ．小球的重力势能增加

解析：A 选项小球受到的力中仅有重力做功，所以机械能守恒，A 选项对。

B 选项小球受到的合力的大小方向时时刻刻在发生变化，B 选项错。

C 选项小球从上到最低点的过程中动能是不断增大的，C 选项错。

D 选项小球从上到最低点的过程中机械能是不断减少的，D 选项错。答案：A

点评：考查基本物理量的判断方法。

2、知识网络

考点1.重力做功的特点与重力势能

1. 重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位

置的竖直高度差有关，当重力为的物体从A 点运动到B 点，无论走过怎样的路径，只要A 、B 两点间竖直高度差为h ，重力mg 所做的功均为 mgh W G = 2. 重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。

其表达式为：mgh E P =，其中h 为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。由于

零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同，但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。

3. 重力做功与重力势能变化间的关系：重力做的功总等

于重力势能的减少量，即

a. 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功 - ΔE P = W G

b. 克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功 ΔE P = - W G 考点

弹性势能

1. 发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能

2.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，E P ′= 1/2×

kx 2

3. 弹性势能的变化与弹力做功的关系:

弹力所做的功，等于弹性势能减少. W 弹= - ΔE P ′ 考点3.

机械能守恒定律

机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除

了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。

2、机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律。 3 、机械能守恒定律的适用条件：（1）对单个物体，只有重力或弹力做功．

（2）对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递, 机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒．

（3）定律既适用于一个物体(实为一个物体与地球组成的系统)，又适用于几个物体组成的物体系，但前提必须满足机械能守恒的条件．

3、复习方案

基础过关

重难点：如何理解、应用匀变速直线运动规律的是个公式？例3.

如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段

斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R 。一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道的最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg （g 为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围。

解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，由机械能守恒得

mgh ＝2mgR ＋1/2 mv 2

① 物块在最高点受的力为重力mg 、轨道的压力N 。重力与压力的合力提供向心力，有

v m N mg 2

=+ ②

物块能通过最高点的条件是 N ≥0 ③ 由②③式得gR v ≥

④

由①④式得R h 2

≥ ⑤

按题的要求，N ≤5mg ，由②⑤式得

gR v 6≤ ⑥

由①⑥式得h ≤5R ⑦ h 的取值范围是 2.5R ≤h ≤5R 答案：2.5R ≤h ≤5R

点评：机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、光滑曲面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。典型例题：

例4：如图，质量都为m 的A 、B 两环用细线相连后分别套在水平光滑细杆OP 和竖直光滑细杆OQ 上，线长L=0.4m ，将线拉直后使A 和B 在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30°角时，A 和B 的速度分别为v A 和v B ，求v A 和v B 的大小。（取g=10m/s 2

）

解析：对AB 系统，机械能守恒

12130sin B A mv mv mgL +=

? ① ?=?30cos 30sin B A v v ②

由①②解得：s m v s m v B A /1/3==，答案：s m v s m v B A /1/3==，点评：机械能守恒解题注意点: 1、定对象（可能一物体、可能多物体） 2、分析力做功判断是否守恒 3、分析能（什么能、怎么变） 4、列式E K 增=E P 减;前=E 后; 连接体问题的高度关系

连接体问题的速度关系，沿同一根绳子的速度处处相

第4课时功能关系能的转化和守恒定律

1、高考解读

真题品析

知识：动量守恒定律、动量定理和功能关系例 1. （09年天津卷）10.(16分)如图所示，质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光

滑的水平面上，车长L=15 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持

相对静止。物块与车面间

的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s 2

，求

（1）物块在车面上滑行的时间t;

（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少。

解析：（1）设物块与小车的共同速度为v ，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

()v m m v m 2102+= ①

设物块与车面间的滑动摩擦力为F ，对物块应用动量定理有

022v m v m t F --=

②

其中 g m F 2μ= ③

解得

()g

m m v m t 210

1+=

μ 代入数据得 s 24.0=t ④

（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v ′，则

()v m m v m '+='2102 ⑤

由功能关系有

()gL m v m m v m 222120

21μ+'+=' ⑥ 代入数据解得 0

v '=5m/s 故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度

v 0′不能超过5m/s 。

答案：（1）0.24s (2)5m/s 热点关注：

知识：功能关系、动能定理

例2. 滑块以速率v 1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动, 当它回到出发点时速率为v 2, 且v 2< v 1若滑块向上运动的

位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零，则（） A ．上升时机械能减小，

下降时机械能增大。 B ．上升时机械能减小，下降时机械能也减小。

C ．上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方。

D ．上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方。

解析：画出运动示意图如图示：（C 为上升的最高点） O →C 由动能定理 F 合S= 1/2 mv 12

= E K1

A →C 由动能定理 F 合S/2= 1/2 mv A 2 = E KA

由功能关系得：E K1 = 1/2 mv 12

=mgSsin θ+ Q A 点的势能为 E PA = 1/2 mgSsin θ E KA =E K1 / 2 ∴ E KA > E PA

答案：BC

2、知识网络

考点：功能关系——功是能量转化的量度

⑴ 重力所做的功等于重力势能的减少 ⑵ 电场力所做的功等于电势能的减少 ⑶ 弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ⑷ 合外力所做的功等于动能的增加 ⑸ 只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒

⑹ 重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加 W F = E 2－E 1 = ΔE

⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少ΔE

= f ΔS （ ΔS 为相对滑动的距离）

⑻ 克服安培力所做的功等于感应电能的增加

3、复习方案

基础过关

重难点：如何理解、应用匀变速直线运动规律的是个公式？

例3.（2007年理综全国卷Ⅱ20）假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W 表示探测器从脱离火箭处到月球的过程中克服地球引力做的功，用E k 表示探测

器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（）

A. E k 必须大于或等于W ，探测器才能到达月球

B. E k 小于W ，探测器也可能到达月球

C. E k ＝1/2 W ，探测器一定能到达月球

D. E k ＝ 1/2 W ，探测器一定不能到达月球解析：设月球引力对探测器做的功为W 1，根据动能定理可得：－W ＋W 1＝0－E k ，

221根据r

m G F ，可知，F 地＞F 月，

由W=Fs 虽然F 是变力,但通过的距离一样,所以W ＞W 1，E k ＝W-W 1 < W 故B 选项正确。

由于探测器在从地球到月球的过程中，地球引力越来越小，此过程中克服地球引力做的功为W ，在从地球到达地月连线中点的过程中，探测器克服地球引力做的功要远大于1/2 W ，而月球引力对探测器做的功很小，探测器的初动能若为1/2 W ，则到不了地月连线中点速度即减为0，所以探测器一定不能到达月球。 D 选项也正确。答案：BD

典型例题：

例4：质量为m 的物体，从静止开始以3g/4的加速度竖直向下运动了h 米，以下判断正确的是：（） A ．物体的重力可能做负功 B ．物体的重力势能一定减少了3mgh/4 C ．物体的重力势能增加了mgh D ．物体的机械能减少mgh/4

答案：D 例5.

如图所示，弹簧下面挂一质量为m 的物体，物体

在竖直方向上作振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中 ( )

A ．物体在最低点时的弹力大小应为2mg

B ．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

C ．弹簧的最大弹性势能等于2mgA

D ．物体的最大动能应等于mgA 答案：AC

第5课时实验（6）验证机械能守恒定律

1、高考解读

真题品析

知识：探究动能定理

例1. （09年广东物理）15.（10分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸

长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器记录小车通过A 、B 时的速度大小。小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：

①测量________和拉力传感器的总质量M 1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在C 点，__________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度。

图

③在小车中增加砝码，或_______________，重复②的操作。

（2）表1是他们测得的一组数据，其中M 是M 1与小车中砝码质量m 之和，|v 2

2－v 2

1| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所作的功。表格中△E 3=__________，W 3=________.(结果保留三位有效数字)

（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出△E -W 图线。

表1 数据记录表

解析：（1）略；（2）由各组数据可见规律

21222

1v v m E -=?，可得△E 3=0.600；观察F-W 数据规律

可得数值上W=F/2=0.610;

（3）在方格纸上作出△E -W 图线如图所示

答案：（1）①小车、砝码 ②然后释放小车 ③减少砝码

（2）0.600 0.610 热点关注

知识：验证机械能守恒定律

例2. (08年高考江苏卷物理)11.(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.

弧形轨道末端水平，离地面的高度为H ,将钢球从轨道的不同高度h 处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s .

(1)若轨道完全光滑，s 2

与h 的理论关系应满足s 2

(3)对比实验结果与理论计算得到的s 2

—h 关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出

的

速

率

(填“小于”或“大于”)

(4)从s 2

—h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是。答案：(1) 4Hh

(2) (见右图)，

E ?

⑶小于

(4) 摩擦，转动（回答任一即可）

2、知识网络

考点1. 验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律二、实验原理

当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ，下落高度为h ，则应有： 2

1mv mgh =

，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。测定第n 点的瞬时速度的方法是：测出第n 点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离s n

s n+1，由公式T

s s v n n n 21

++=

，或和

d d v n n n 21

1-+-=

算出,如图所示。由

三、实验器材

铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。四、实验步骤

1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。

2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近，纸带上端用夹子夹住。

3．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。 4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。

5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm ，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3……。 6．应用公式T

h h v n n n 21

1-+-=

计算各点对应的即时速度

v 1、v 2、v 3……。

7．计算各点对应的势能减少量mgh n 和动能的增加量1/2mv n 2

，进行比较。五、注意事项

1．打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

2．选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm 的纸带。 3．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重锤的质量。

3、复习方案

基础过关：

重难点：验证机械能守恒定律

例3. 某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实

验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点

漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度h i （i=2．3．4…7），再分别

62h h v T -=

0/2/2i i

mv mv mgh =+2202i i v v gh =+2

i v h

-22

218)(T S S m +]

)()([2

2143f S S s s g m +-+-

计算得到3、4、5、6四个点的速度v i 和v i2（i= 3．4．5．6），已知打点计时器打点周期为T 。 ①该同学求

号点速度的计算式是：

v 6= .

②然后该同学将计算得到的四组（h i ，v i2 ）数据在v 2

- h 坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）解析：①根据运动学规律可以得到：

②根据机械能守恒定律，从

0点到任意i 点有

得到：关系是一条直线斜率为2g ，所以只要在直线上取相对较远两点，计算出斜率，与2g 比较，在实验误差范围内相等即可。

典型例题

例4．(1)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A 不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T =0.02s,重力加速度g =9.8 m/s2;重锤的质量为m ,已知S 1=0.98cm, S 2=1.42cm, S 3=1.78cm,

则记

录

B 点时重锤的动能E KB =

J(写计算式字母表示),记录C 点时重锤的动能E KC =0.32m

J;重锤从B 点到C 点重力势能变化量是 J,

动能变化量是 J.从而可以得出结论： . （2）在验证机械能守恒定律的实验中

①自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少

对实验的影响.

②实验中测定重锤的质量( 填“要”或“不要” ).

③实验小组C 在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g , 电源的频率为f , 又

测

量

出

物

理

量 ,

.他（她）们用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F ＝（用字母表示）.

答案：⑴

0.142m 0.14m 在实验误差范围内,只有重力做功时,物体的机械能守恒. ⑵①空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力

②不要

③相邻的两点间的位移S 1 、S 2 、S 3、S 4,

重锤的质量m ,

第七章_机械能守恒定律知识点总结

机械能知识点总结一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。当)2 ,0[π θ∈时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；当2 π θ= 时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；当],2 ( ππ θ∈时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 没有做功的情况一般有以下几种：（1）劳而无功。如人用100N 的力推石头没动。（2）不劳无功。如在光滑水平面上的物体靠惯性做匀速直线运动。（3）垂直无功。当物体受力的方向与该物体的运动方向垂直时，如手提水桶在水平面上匀速前进。例1、下列情况中，有力对物体做功的是（） A 、用力推车，车不动 B 、小车在光滑的水平面上匀速运动 C 、举重运动员举着杠铃沿着水平方向走了1m. D 、苹果从树上落下例2、在100m 深的矿井里，每分钟积水9m 3 ，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？解：每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ，水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t ∴t gVh t W p 水ρ= = =60 100 98.91013???? =147000W=147（kW ）二、功率 1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：t W P = （平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际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υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F = 时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m a x υ，则 f P /m a x =υ。【例1】下列关于功率的说法正确的是（） A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功时间越短，功率越大 C.物体做功越快，功率越大 D.物体做功时间越长，功率越大功率大，做功一定快，但做功不一定多（需控制时间）。三、动能 1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。 2动能表达式：22 1 υm E K = 3动能定理（即合外力做功与动能关系）：12K K E E W -= 4理解：①合F 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。 ②合F 做正功时，物体动能增加；合F 做负功时，物体动能减少。 ③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。 4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。 5应用动能定理解题步骤： a 确定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情况，弄清各力做功 c 确定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。四、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。一）重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度 3参考面 a 重力势能为零的平面称为参考面； b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。 4标量，但有正负。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上。 5单位：焦耳（J ） 6重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。 7重力做功与重力势能的关系：21P P G E E W -=

功和机械能(知识总结)

功和机械能一、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (2)功的两个因素：一个是，另一个是。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但。②物体由于惯性运动通过了距离，但。③物体受力的方向与运动的方向相互，这个力也不做功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的。即：W= 。 (2)符号的意义及单位：表示功，单位是 (J)，1J=1N·m；表示力，单位是 (N)；s表示距离，单位是米(m)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3、功的原理——使用任何机械。如何判断物体的做功情况 1.理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”. 2.明白不做功的三种情况 A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”. B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3.在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs. (二)对公式W＝Fs的理解 1.公式一般式 W＝Fs 常用式 W＝Gh(克服重力做功)或W＝f阻s(克服摩擦阻力做功) 2.单位焦耳(J) 3.注意事项 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功；当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功；当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos α求出合外力的功。方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：t W P =（平均功率） θυc o s F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。三、重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度

第4章功和能机械能守恒定律习题

第4章功和能机械能守恒定律习题 4-5 如图所示，A 球的质量为m ，以速度 v 飞行，与一静止的球B 碰撞后，A 球的速度变为1 v ，其方向与 v 方向成90°角。B 球的质量为5m ，它被碰撞后以速度2 v 飞行，2 v 的方向与 v 间夹角为arcsin(35)θ=。求：（1）两球相碰后速度1 v 、2 v 的大小；（2）碰撞前后两小球动能的变化。解：（1）由动量守恒定律 12A A B m v m v m v =+ 即 12 12255c o s 5s i n m v i m v j m v m v j m v i m v j θθ=-+=-++ 于是得 2125cos 5sin mv mv mv mv θθ=??=? 21215cos 4335sin 5454v v v v v v v θθ= ====??= （2）A 球动能的变化 222 221111317()2224232 kA E mv mv m v mv mv ?=-=-=- B 球动能的变化 2222111505()22432 kB B E m v m v mv ?=-=?=

碰撞过程动能的变化 2222 12111222232 k B E mv m v mv mv ?=+-=- 或如图所示，A 球的质量为m ，以速度u 飞行，与一静止的小球B 碰撞后，A 球的速度变为1v 其方向与u 方向成090，B 球的质量为5m ，它被撞后以速度2v 飞行，2v 的方向与u 成θ (5 3arcsin =θ)角。求： (1)求两小球相撞后速度12υυ、的大小； (2)求碰撞前后两小球动能的变化。解取A 球和B 球为一系统，其碰撞过程中无外力作用，由动量守恒定律得水平： 25cos mu m υθ= （1）垂直： 2105sin m m υθυ=- （2）联解（1）、（2）式，可得两小球相撞后速度大小分别为 134 u υ= 214u υ= 碰撞前后两小球动能的变化为 22232 7214321mu mu u m E KA -=-??? ??=? 22 32504521mu u m E KB =-?? ? ????=? 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处，一物体由静止开始下滑，则物体与顶点的高度差h 为多大时，开始脱离球面？解：根据牛顿第二定律 2 2c o s c o s v m g N m R v N m g m R θθ-==- 物体脱离球面的条件是N=0，即 2 c o s 0v m g m R θ-= 由能量守恒图

初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结

初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结机械功（l）概念：功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。（2）单位：焦耳，简称焦，符号是 J （3）公式：功＝力×距离，即W＝FS。（4）力没有做功的三种情况 ①物体受到力的作用，但没有移动距离，这个力对物体没有做功。例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。 ②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动。物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。 ③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况中虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没对车做功。功率（1）概念：功率是用来描述物体做功快慢的物理量。（2）单位：瓦特，简称瓦，符号是W。

（3）公式机器的功率是指机器对外做功时输出的功率，每台机器都有各自最大限度的输出功率，对于需确定功率的机器，由 P＝Fv，可知牵引力跟速度成反比。 (4）机械效率、有用功、额外功、总功及其关系有用功对人们有用的功瞻，即机械克服有用阻力做的功额外功对人们没用又不得不做的功‰，即机械克服额外阻力做的功总功有用功与额外功的总和，即：W总=W有＋W额机械效率有用功与总功的比值或者说有用功在总功中所占的比例。即：η＝W有/W总＝W有/W有＋W额 (5)有关机械效率的注意点 ①机械效率通常用百分比表示，没有单位。实际机械的效率总是小于1，即η＜1（理想机械时：因为W额=0, W有=W总，所以才有η=l）。 ②总功是人们利用机械时，动力对机械做的功。如果动力为F，动力方向上通过的距离为s，则：W总=Fs。

高中物理必修二知识点总结(机械能守恒)

高中物理必修二知识点总结(机械能守恒) 第七章机械能目录追寻守恒量——能量功功率重力势能探究弹性势能的表达式实验：探究功与速度变化的关系动能和动能定理机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律能量守恒定律与能源一、功 1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2.条件:力和力的方向上位移的乘积 3.公式:W=F S cos θ W——某力功,单位为焦耳(J) F——某力(要为恒力),单位为牛顿(N) S——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m) θ——力与位移的夹角

4.功是标量,但它有正功、负功。某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。当时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5.功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6.功仅与F、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7.几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scosθ 8.合外力的功的求法: 方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα求出合外力的功。方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。二、功率 1.概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2.公式:(平均功率) P=Fvcosθ(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4.分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P实

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题考纲要求： 1．弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2．重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3．实验验证机械能守恒定律知识达标： 1．重力做功的特点与无关．只取决于 2 重力势能；表达式（l ）具有相对性．与的选取有关．但重力势能的改变与此（2）重力势能的改变与重力做功的关系．表达式．重力做正功时．重力势能．重力做负功时．重力势能． 3．弹性势能；发生形变的物体，在恢复原状时能对，因而具有．这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟有关 4．机械能．包括、、． 5．机械能守恒的条件；系统只或做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤；（1）根据题意．选取确定研究过程（2）明确运动过程中的或情况．判定是否满足守恒条件（3）选取根据机械能守恒定律列方程求解经典题型： 1．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变．动能不变 B 动能不变．重力势能可变化 C 、动能不变．重力势能一定变化 D 若重力势能变化．则机械能变化 2．质量为m 的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h ．小球能到达的离地面高度为H ，若以桌面为零势能参考平面，不计空气气阻力则小球落地时的机械能为 A 、mgH B ．mgh C mg （H ＋h ） D mg （H-h ） 3．如图，一小球自A 点由静止自由下落到B 点时与弹簧接触．到C 点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力在小球由A －B —C 的运动过程中 A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大 D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4、如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L ．小车以速度V 0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是． A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结

八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结第十一章功和机械能知识网络构建高频考点透析序号考点考频 1做功的判断及功的计算★★★ 2功率大小的计算★★★ 3影响动能和势能大小的因素★★★ 4机械能之间的相互转化★★★ 知识能力解读第一讲功和功率知识能力解读知能解读：(一)功的概念 1．功：物理学中规定，如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。功是一个过程量。 2．力学里的做功必须同时具备两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。知能解读：(二)三种不做功的情况三种情况原因实例图示不劳无功没有力作用在物体上，但物体移动了距离(有距离无力)足球离开脚后在水平面上滚

动了10m，在这10m的过程中，人对足球没有做功不动无功有力作用在物体上，物体静止，没有移动距离(有力无距离)两名同学没有搬起石头，所以人对石头没有做功劳而无功物体受到了力的作用，一也通过了一段距离，但二者方向垂直(力与距离方向垂直)包受到拉力F(拉力方向竖直向上)，包在水平方向上移动一段距离s，在拉力方向上没有移动距离，拉力F不做功手提包水平移动一段距离知能解读：(三)功的计算公式和单位 1．功的计算公式：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。如果用W 表示功，用F表示力，用s表示物体在力的作用方向上通过的距离，则有W=Fs。计算功的时候，最容易发生的错误是距离、没有选对。确定、时，必须同时考虑物体实际运动情况及力的作用方向，分析物体在力的作用方向上究竟运动了多大距离。注意：在利用公式W=Fs计算时，要注意公式中的“F”和“s”的“三同”性。 (1)同体性：公式中的“F”和“s”必须对应于同一物体。 (2)同时性：在计算做功多少时，一定要明确s是不是力F始终作用下运动的距离，也可以说公式W=Fs中的F是物体沿着力F方向上移动过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。 (3)同向性：公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的多距离”。例如，从高为h的桌面水平扔出一个物体，物体沿曲线运动(如图所示)。重力的方向竖直向下，物体在竖直方向移动的距离为h，所以重力做功为Gh。 2．功的单位：功的单位由力、距离的单位共同决定。在国际单位制中，力的单位是“牛”，距离的单位是“米”，功的单位是“牛米”。称为“焦耳”(简称焦)，用字

机械能守恒定律知识点总结

第七章机械能守恒定律【知识点】：一、功 1、做功两个必要因素：力和力的方向上发生位移。 2、功的计算：θFLCOS W = 3、正功和负功：①当o ≤a ＜π/2时，cosa>0，w>o ，表示力对物体做正功。 ②当a=π/2时，cosa=0，w=0，表示力对物体不做功(力与位移方向垂直)。 ③当π/2＜a ≤π时，cosa<0，w<0，表示为对物体做负功。 4、求合力做功： 1）先求出合力，然后求总功，表达式为W 总=F 合L cos θ（为合力与位移方向的夹角） 2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即 W 总 =W1+W2+W3+------- 例题、如图1所示，用力拉一质量为m 的物体，使它沿水平匀速移动距离s ，若物体和地面间的摩擦因数为μ，则此力对物体做的功为（） A ．μmgs B ．μmgs/（cos α+μsin α） C ．μmgs/（cos α-μsin α） D ．μmgscos α/（cos α+μsin α）二、功率 1、定义式：t W P = ，所求出的功率是时间t 内的平均功率。 2、计算式： θcos Fv P = ，其中θ是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F 为恒力。 1）当v 为瞬时速度时，对应的P 为瞬时功率； 2）当v 为平均速度时，对应的P 为平均功率 3）若力和速度在一条直线上，上式可简化为Fv P = 3、机车起动的两种理想模式 1）以恒定功率启动图1

2）以恒定加速度 a 启动三、重力势能重力势能表达式：mgh E P = 重力做功：P P P G E E E W ?-=-=21 （重力做功与路径无关,只与物体的初末位置有关）四、弹性势能弹性势能表达式：2/2 l k E P ?= （l ?为弹簧的型变量）五、动能定理（1）动能定理的数学表达式为：21 22 2 12 1mv mv W -=总

机械能守恒定律

机械能守恒定律一、教法建议抛砖引玉我们建议：本单元的数学采用下述的三个步骤顺序进行第一步：通过演示实验使学生认识到机械能的转化与守恒是客观存在的。演示的项目可以选用下列一些内容： ①将小球竖直上抛——让学生观察动能转化为重力势能的过程；当小球达到最高点后自由落下——让学生观察重力势能转化为动能的过程。 ②用细绳拴小球构成“单摆”，使单摆往复摆动——让学生观察摆球在竖直面内沿圆弧线摆动过程中重力势能与动能之间的交替转化。 ③旋动“麦克斯韦滚摆”——使学生观察“滚摆”的重力热能与动能之间的交替转化。在此过程中既有因滚摆重心上下变化的移动动能的变化，也有滚摆绕轴的转动动能的变化，可以开阔学生的眼界，提高学生的兴趣，但不必对其中的转动动能作定量讲述。（注：在很多中学的物理实验室中都有“麦克斯韦滚摆”这种数学仪器。如果没有，借一成品进行仿制也不很困难。） ④拨动“弹簧振子”——使学生观察弹性势能与动能之间的相互转化。不必对弹性势能作定量的讲述。作这些演示实验的目的是为了使学生认识到：“机械能守恒定律”是在科学实验的基础上总结出来的，是客观存在的，并不是单纯依靠数理推导得出的。第二步：在“功能原理”的基础上，推导出“机械能守恒定律”的数学表达形式，并说明此定律成立的条件。在本章第二单元中，我们导出“功能原理“最简单的数学表达形式： W F =ΔE 在此基础上，我们就可以导出下面的“机械能守恒定律”的最简单的数学表达形式：当W F =0时——定律的条件则ΔE=0——定律的结论这种表达形式虽然简单，但是不便于应用，因此我们可以再写出本章第二单元中导出的“功能原理”的展开形式： ?? ? ??+-??? ??+=-02022121mgh mv mgh mv fs Fs i i 将W F =Fs-fs 代入上式可得： ?? ? ??+-??? ??+=02022121mgh mv mgh mv W i i F 在此基础上，我们就可以导出“机械能守恒定律”的展开形式：当W F =0时——定律的条件则 02022 121mgh mv mgh mv t i +=+ （注：关于W F =0的物理意义，我们将在后面“指点迷津”中作专题说明。）第三步：通过例题和习题，使学生更深入具体地理解定律的物理意义，并能正确灵活地用于解答有关的物理问题。我们将在后面的“学海导航”中讲述少量的例题，并在“智能显示”中提供大量的习题。请同学们不要先看答案，而应独立思考，求解以后再进行核对，并从中总结出思维方法来。指点迷津 1．W F =0的物理意义是什么？在W F 中包括什么？不包括什么？首先说明：这个论题有些超过了课本中讲述的内容，但是对于物理基础较好的学生是很有益处的，可以提高他们的理解能力；对于物理基础较差的学生也可作尝试性阅读，若感觉困难，可以不学。在本章第二单元的推导过程和专题论述中，同学们已经知道：“功能原理”中的W F 是不包含重力做功W G 的。因此W F =0的意义就有下列两种说法（注意：说法虽不同，但本质相同）：

机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳

功和能、机械能守恒定律第1课时功功率考点1.功 1.功的公式：W=Fscosθ 0≤θ＜ 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功, 90°＜θ≤180°力F对物体做负功。特别注意：①公式只适用于恒力做功②F和S是对应同一个物体的； ③某力做的功仅由F、S决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。 2.重力的功：W =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。G 3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）摩擦力可以做负功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功，一对静摩擦力的总功一定等于0，一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 4.弹力的功（1）弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。、 1/2 kx（xx（2）弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx –2211合力的功——有22为弹簧的形变量）两种方法：5. ）先求出合力，然后求总功，表达式为（1 θS ×cosΣΣW＝F×）合力的功等于各分力所做功的代数和，即（2 +WW+W+……ΣW＝312变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积6. E求之；合1）一般用动能定理W=Δ（K , 过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功（2）也可用（微元法）无限分小法来求. 图线下的“面积”计算F-S（3）还可用FSFW?SF对 , 的平均作用力4)（或先寻求做,做功意味着能量的转移与转化,7.做功意义的理解问题：解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 ,相应就有多少能量发生转移或转化多少功图象如图所示。下列表述正确的是物体在合外力作用下做直线运动的v一t1.例内，合外力做正功0—1s．在A B．在0—2s内，合外力总是做负功C．在1—2s内，合外力不做功内，合外力总是做正功3s —0．在D．考点2.功率 W?P，所求出的功率是时间定义式：t内的平均功率。 1.t2.计算式：P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。（1）当v为即时速度时，对应的P为即时功率；

功和机械能知识点总结

功和机械能》复习提纲一、功 1．力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 2．不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 3．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。 4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。 5．应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。二、功的原理 1．内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 2．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。 3．应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑； ②理想斜面遵从功的原理；

③理想斜面公式：FL=Gh ，其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。三、机械效率 1．有用功：定义：对人们有用的功。公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总斜面：W 有用=Gh 2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W 额=W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W 额=fL 3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 ②公式：斜面：定滑轮：动滑轮：

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结（一）一、功 1．公式和单位：，其中是F和l的夹角．功的单位是焦耳，符号是J. 2．功是标量，但有正负．由，可以看出： (1)当0°≤<90°时，0<≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力； (2)当＝90°时，＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换． (3)当90°<≤180°时，－1≤<0，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力是阻力．3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零． (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零． (3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功． 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关． (2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等． (3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力

的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·l. (1)W总＝F合lcosα，α是F合与位移l的夹角； (2)W总＝W1＋W2＋W3＋?为各个分力功的代数和； (3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解． (2)将变力的功转化为恒力的功． ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等； ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1＋F2，再由W＝lcosα计算，如弹簧弹力做功； ③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功； ④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功．二、功率 1．计算式 (1)P＝tW，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcosα 5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率．方恒定功率启动恒定加速度启动

高中物理机械能守恒定律知识点总结

新人教版八年级物理第十一章功和机械能知识点及检测

【知识梳理】一、功 1．力做功的两个必要因素：①__ _；②物体在这个___的方向上移动的____。 2．力没做功的三种情况：①“劳而无功”：物体受力但没______；②“垂直无功”：物体受力和移动的方向______； ③“不劳无功”：运动物体缺力凭_______保持继续运动。二、功的大小 1．规定：在物理学中，力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在______的方向上移动_____的乘积。用字母______表示。 2．公式：________；把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是____。 3．理解：公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离，强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内，且同一方向上的两个量。三、功率 1．定义：__________里完成的功叫功率。意义：功率是用来表示做功______的物理量。 2．做功越_____，功率就越_____。功率用字母_____表示。 3．比较方法：①做功时间相同时，比较______________，做功越_____，功率越大。 ②做同样多的功时，比较______________，用时越_____，功率越大。 4．定义公式：_______ 国际制单位 1W=1 1W的意义 5．某小轿车功率66kW，它表示：小轿车在______内做的功为_____________J。 6.由W＝______和v＝_______，得P＝________。汽车的功率一定，上坡时要换低速档，以获得更_____的牵引力，即在功率一定时，要增大F，必须______ 四、动能和势能及相互转化 1．能量一个物体能够做功，我们就说这个物体具有；只是说明它有做功的能力，但不一定要做功。 2．动能（1）定义：；（2）决定动能大小的因素：、。 3．势能：（1）重力势能：①定义；②决定其大小的因素：（2）弹性势能：①定义②决定其大小的因素思考：如何探究？ 4．举例动能和势能相互转化： 5．与统称机械能。（思考：一个物体一定既有动能又有势能吗？） 6.什么是机械能守恒？。【课堂检测】 1．下列关于力做功的说法，正确的是（） A.人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 B.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功 C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功 D.过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功 2．引体向上，是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。写出计算陈强同学动作时功率的表达式。 3．人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为________能，由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大，速度最快。

物理必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结

七章机械能守恒定律知识点小结 1.功（1）功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量. 定义式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），θ是力与位移间的夹角. （2）功的大小的计算方法: ①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算，本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t，计算一段时间平均做功. ③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功. 例1：A、B叠放在光滑水平面上，ma=1kg，mb=2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了 4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[ ] A．4 J B．12 J C．0 D．-4J （3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热）例2：关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[ ] A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功 2.功率（1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率. （2）功率的计算 ①平均功率:P=W/t（定义式）表示时间t的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度，α为两者间的夹角. （3）额定功率与实际功率：额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率. （4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. ①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动， . ②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度v m=P/f作匀速直线运动。例3：m=2ⅹ103kg的汽车发动机额定功率80kw，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为 4ⅹ103N，那么[ ] A．汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题 1．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能． 2．如图所示，某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失，做法如下：在光滑水平面上，依次有质量为m，2m，3m……10m的10个小球，排列成一直线，彼此间有一定的距离，开始时后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去，结果它们先后全部粘合到一起向前运动．求全过程中系统损失的机械能为__________， 3．一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J 4．在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E，x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0，6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________， 5．重为20N的物体从某一高度自由落下，在下落过程中所受的空气阻力为2N，则物体在下落1m的过程中，物体的重力势能减少了________，克服阻力做功________，物体动能增加了_________， 6．如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球的速度为是_________，手对轻杆做的功为是_________. 7．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10 J 时，其重力势能的可能值为________，_________， 8．如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端。若传送带足够长，则整个传送过程中，物体动能的增量为_________，由于摩擦产生的内能为 _________，

功和机械能复习知识点

第十五章《功和机械能》复习提纲一、功 1、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况：（1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动；（2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。（3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动； 3 P ：W （瓦特） t ：s （秒） 4、国际单位：将N ·m 称为焦耳简称焦，符号(J) 1J=1 N ·m 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力； ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 ③功的单位“焦”（1牛·米 = 1焦）。 6、常见的功：克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs 二、功的原理1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。 2、说明：①功的原理对于任何机械都适用。 ②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：人做的功（FS ）= 直接用手对重物所做的功（Gh ） 3、应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑（不计摩擦） ②理想斜面遵从功的原理 ③理想斜面公式：FL=Gh 其中—F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度 ④实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功FL 就大于直接对物体做功Gh 。三、机械效率１、有用功：对人们有用的功。公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 2、动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 3、 4、机械效率：有用功跟总功的比值。（1）公式：（2）有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 ，通常用百分数表示。例如：某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。（3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测 ① 原理： η W 有用 W 总 = η W 有用 W 总 = Gh FS =

机械能及其守恒定律知识点总结

第七章_机械能守恒定律知识点总结

功和机械能(知识总结)

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

第4章 功和能 机械能守恒定律习题

初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结

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机械能守恒定律高考专题复习

八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结

机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律

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