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1、機械能守恒定律本資料為WORD文檔,請點擊下載地址下載全文下載地址 章末總結(jié) 要點一功的求解 1.恒力的功可根據(jù)W=Flcosα計算. 2.變力的功可轉(zhuǎn)化為恒力的功,如圖7-1所示, 圖7-1 物體沿斜面上滑,然后又沿斜面滑回出發(fā)點的過程中,摩擦力是變力(方向變),但若將過程分為兩個階段:上滑過程和下滑過程,則每個階段摩擦力都是恒力,可由W=Flcosα確定,然后求代數(shù)和,即為全過程摩擦力的功. 3.根據(jù)W=Pt計算某段時間內(nèi)的功.如機車以恒定功率啟動時,牽引力是變力,但其做功快慢(P
2、)是不變的,故t時間內(nèi)的功為Pt. 4.利用動能定理W合=ΔEk計算總功或某個力的功,特別是變力的功. 5.由功能關(guān)系確定功,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,就應有力做了多少功. 6.微元求和法. 7.利用F—l圖象法.在F—l圖象中,圖線與坐標軸所包圍的圖形的面積即為力F做功的數(shù)值. 要點二關(guān)于摩擦力的功 1.靜摩擦力做功的特點 (1)靜摩擦力可以對物體做正功,也可以做負功,還可以不做功. (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零. (3)在靜摩擦力做功的過程中
3、,靜摩擦力起著傳遞機械能的作用,只有機械能的相互轉(zhuǎn)移,而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. 2.滑動摩擦力做功的特點 (1)滑動摩擦力可以對物體做正功,也可以做負功,還可以不做功. (2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi),一對滑動摩擦力所做的功總為負值,其絕對值等于滑動摩擦力與相對位移的乘積,且等于系統(tǒng)損失的機械能. (3)一對滑動摩擦力做功的過程,能量的轉(zhuǎn)化有兩種情況: ?、傧嗷ツΣ恋奈矬w間機械能的轉(zhuǎn)移. ?、跈C械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. (4)滑動摩擦力、空氣阻力等,在曲線運動或者往返運動時,所做的功等于力和路程的
4、乘積. 要點三對功率的理解及應用 1.P=Wt,此式求出的是t時間內(nèi)的平均功率,當然若功率一直不變,亦為瞬時功率. 2.P=Fv?cosα,即功率等于力F、運動的速度v以及力和速度的夾角α的余弦的乘積. 當α=0時,公式簡化為P=F?v. 3.機車以恒定功率啟動或以恒定加速度啟動 (1)P=Fv指的是牽引力的瞬時功率. (2)依據(jù)P=Fv及a=F-Ffm討論各相關(guān)量的變化,最終狀態(tài)時三個量的特點:P=Pm,a=0(F=Ff),v=vm. 要點四關(guān)于功能關(guān)系及能量守恒的應用問題 1.
5、一個物體能夠?qū)ν庾龉?,就說它具有能量.能量的具體值往往無多大意義,我們關(guān)心的大多是能量的變化量.能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的,某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系,即所謂功能關(guān)系.常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應關(guān)系可用下面的示意圖表示: 2.功是能量轉(zhuǎn)化的量度 即某種力做了多少功,就一定伴隨著有多少相應的能量發(fā) 生了轉(zhuǎn)化. 3.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律:ΔE減=ΔE增. 4.能量守恒是無條件的,利用它解題一定要明確在物體運動過程的始末狀態(tài)間有幾種形式的能在相互轉(zhuǎn)化,哪些形式的能在減少,哪些形式的
6、能在增加. 5.系統(tǒng)內(nèi)一對滑動摩擦力的總功W總=-Ff?l相對在數(shù)值上等于接觸面之間產(chǎn)生的內(nèi)能. 要點五關(guān)于機械能守恒定律及其應用問題 1.判斷機械能是否守恒的方法 (1)方法一:用做功來判定——對某一系統(tǒng),若只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功,其他力不做功,則該系統(tǒng)機械能守恒. (2)方法二:用能量轉(zhuǎn)化來判定——若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機械能守恒. 2.機械能守恒定律的表達式 (1)E1=E2 系統(tǒng)原來的機械能等于系統(tǒng)后來的機械能. (2
7、)ΔEk+ΔEp=0 系統(tǒng)變化的動能與系統(tǒng)變化的勢能之和為零. (3)ΔEA增=ΔEB減 系統(tǒng)內(nèi)A物體增加的機械能等于B物體減少的機械能. 第一種表達式是從“守恒”的角度反映機械能守恒,解題時必須選取零勢能面,而后兩種表達式都是從“轉(zhuǎn)化”的角度來反映機械能守恒,不必選取零勢能面. 3.機械能守恒定律應用的思路 (1)根據(jù)要求的物理量,確定研究對象和研究過程. (2)分析外力和內(nèi)力的做功情況或能量轉(zhuǎn)化情況,確定機械能守恒. (3)選取參考面,表示出初、末狀態(tài)的機械能. (4)列出機械能守
8、恒定律方程及相關(guān)輔助方程. (5)求出未知量. 一、變力功的求解 例1如圖7-2所示, 圖7-2 質(zhì)量為m的物體用細繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運動,拉力為某個值F時,轉(zhuǎn)動半徑為R,當拉力逐漸減小到F4時,物體仍做勻速圓周運動,半徑為2R,則外力對物體所做的功大小是( ) A.FR4 B.3FR4 C.5FR2 D.零 解析 設(shè)當繩的拉力為F時,小球做勻速圓周運動的線速度為v1,則有F=mv21R 當繩的拉力減為F4時,小球