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《高考物理 機(jī)械能機(jī)械能守恒復(fù)習(xí)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、高考物理機(jī)械能機(jī)械能守恒復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)要點(diǎn)1、理解功的概念、掌握功的計(jì)算公式。2、掌握功率的概念、理解功率的含義。3、掌握動能、重力勢能、彈性勢能等概念及其物理意義。4、掌握動能定理,并能運(yùn)用動能定理分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。5、掌握機(jī)械能守恒定律、理解機(jī)械能守恒的條件,并能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。二、難點(diǎn)剖析1、功的四個(gè)基本問題。涉及到功的概念的基本問題,往往會從如下四個(gè)方面提出。(1)做功與否的判斷問題:物體受到力的作用,并在力的方向上通過一段位移,我們就說這個(gè)力對物體做了功。由此看來,做工功與否
2、的判斷,關(guān)鍵看功的兩個(gè)必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。而所謂的“力的方向上的位移”可作如下理解:當(dāng)位移平行于力,則位移就是力的方向上的位的位移;當(dāng)位移垂直于力,則位移垂直于力,則位移就不是力的方向上的位移;當(dāng)位移與力既不垂直又不平行于力,則可對位移進(jìn)行正交分解,其平行于力的方向上的分位移仍被稱為力的方向上的位移。(2)做功多少的計(jì)算問題:做功多少的計(jì)算可直接應(yīng)用功的公式。W=FScosα公式中F是做功的力;S是F所作用的物體發(fā)生的位移;而α則是F與S間的夾角。至于變力做功的計(jì)算,通??梢岳霉δ荜P(guān)系通過
3、能量變化的計(jì)算來了解變力的功。(3)做功快慢的描述問題:做功快慢程度引入功率來描述,其定義式為:P=W/t功率的計(jì)算有時(shí)還可利用形如P=Fv(4)做功意義的理解問題:做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化,做多少功,相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。2、動能和動能定理(1)動能概念的理解:物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能,其表達(dá)式為:和動能一樣,動能也是用以描述機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài)量。只是動量是從機(jī)械運(yùn)動出發(fā)量化機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài)動量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動多久;動能則是從機(jī)械運(yùn)動與其它運(yùn)動的關(guān)系出發(fā)量化機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài),動能確
4、定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動多遠(yuǎn)。(2)動能定理:外力所做的總功等物體動能的變化量。動能定理實(shí)際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對空間累積而得:在牛頓第二定律F=兩端同乘以合外力方向上的位移要,即可得和動量定理相似,動能定理也建立起過程量(功)與狀態(tài)量(動能)變化間的關(guān)系,利用這一關(guān)系,也可以通過比較狀態(tài)達(dá)到了解過程之目的。3、重力做功的特點(diǎn)與重力勢能。(1)重力做功的特點(diǎn):重力做功與路徑無關(guān),只與始末位置的豎直高度差有關(guān),當(dāng)重力為的物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),無論走過怎樣的路徑,只要A、B兩點(diǎn)間豎直高度差為,重力所
5、做的功均為2)重力勢能:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。其表達(dá)式為:其中h為物體所在處相對于所選取的零勢面的豎直高度,而零勢面的選取可以是任意的,一般是取地面為重力勢能的零勢面。由于零勢面的選取可以是任意的,所以一個(gè)物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢能的值將隨零勢面的選取而決定,但物體經(jīng)歷的某一上過程中重力的勢能的變化卻與零勢面的選取無關(guān)。(3)重力做功與重勢能變化間的關(guān)系:重力做的功總等于重力勢能的減少量,即4、機(jī)械能守恒定律。(1)機(jī)械能:動能和勢能的總和稱機(jī)械能。而勢能中除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢
6、能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。(2)機(jī)械能守恒守律:只有重力做功時(shí),動能和重力勢能間相互轉(zhuǎn)換,但機(jī)械能的總量保持不變,這就是所謂的機(jī)械能守恒定律;只有彈力做功時(shí),動能和彈性勢能間相互轉(zhuǎn)換,機(jī)械能的總量也保持不變,這也叫機(jī)械能守恒定律。(3)機(jī)械能守恒的條件:只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功,則系統(tǒng)的機(jī)械能總量將保持不變。三、典型例題。例1.如圖12-1所示,恒定的拉力大小F=8N,方向與水平線夾θ=60°角,拉著繩頭使物體沿水平面移動=2m的過程中,拉力做了多少功?分析:常會有同學(xué)做這樣的分析與計(jì)算:力的大小為
7、S==2m,力與位移的方向間夾角為60°,所以:(圖12-1)其實(shí),這樣的計(jì)算是錯(cuò)誤的。解答:如圖12-2所示,隨著物體沿水平面前進(jìn)=2m,繩頭從A點(diǎn)被拉到B點(diǎn),由此可見:拉F所作用的物體(繩頭)的位移S可由幾何關(guān)系求得為而力F與位移S間的夾角為所以,這過程中拉F作用于繩頭所做的功為(圖12-2)例2.質(zhì)量為?m=1kg的物體以v0=10m/s的速度水平拋出,空氣阻力不計(jì),取g=10m/s2,則在第1s內(nèi)重力做功為________________J;第1s內(nèi)重力做功的平均功率為__________W;第1s末重力做
8、功的瞬時(shí)功率為____________W;第1s內(nèi)物體增加的動能為____________J;第1s內(nèi)物體減少的重力勢能____________J。分析:此道題考察了功、功率、動能、重力勢能等概念以及與上述概念相關(guān)的動能定理,機(jī)械能守恒定律等規(guī)律。解答:重力做的功等于重力與物體沿重力方向(豎直方向)上位移的乘積,而第1s內(nèi)物體沿豎直方向的位移為所以有:由平均