2.功是能量转化的标志和量度;
1.做功使不同形式的能发生转化;
4.机械能守恒定律
(1)内容:在只有重力(或弹力)做功的条件下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,但机械能总量保持不变.
(2)公式: Ek+Ep= E′k+E′p或E1=E2或△E=0
(3)机械能守恒定律成立的条件:
对单个物体:只有重力做功,其他力不做功或做功的代数和为零.
对系统:不仅要看外力功,还要看内力功。因为内力做功也可引起系统机械能的变化。
[例3]如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0被抛出,不计空气阻力,求它到达B点时速度的大小。 (vB=
)
3.弹性势能
⑴定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.
⑵大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.
2.重力势能
⑴定义:受重力作用的物体,具有的与它相对地球的位置有关的能量叫重力势能.
重力势能大小的公式为Ep=mgh
⑵注意问题
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的
②重力势能的大小和零势能面的选取有关.
③重力势能是标量,但有正、负
⑶做功跟重力势能改变的关系:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加,总之,重力做功等于势能增量的负值,即WG=-△EP.
1.重力做功的特点:
由于重力的方向始终竖直向下,因而在物体运动的过程中,重力的功只取决于初、末位置间的高度差,与物体运动的路径无关,即WG=mgh
2. 动能定理
⑴内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的增量.
动能定理也可叙述为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的增加;物体克服外力所做的功,等于物体动能的减少.
⑵公式:W总=mv22/2-mv21/2
注意:
⑴ W总是物体所受各外力对物体做功的代数和,特别注意功的正负,也可以先求出合外力,再求合外力的功.
⑵ 公式等号右边是动能的增量,是末状态的动能减初状态的动能.
⑶ 不论作用在物体上的力是恒力还是变力,也不论物体是做直线运动还是曲线运动,动能定理都适用.
⑷应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律和运动学公式解题要简便,当题设条件涉及力的位移效应,或求变力做功问题,均优先考虑用动能定理求解.
[例2]质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是( BD )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
1. 动能:
⑴表达式:Ek=mv2/2单位:焦耳(J)
⑵理解
①动能是状态量;②动能是标量;③动能具有瞬时性,与某一时刻或位置相对应.
④动能具有相对性,对于不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,动能也就有不同的瞬时值.在研究物体的动能时一般都是以地面为参考系的.
2. 机车起动
⑴ 以恒定功率起动,其运动情况是:变加速(a↓)→(a=0)匀速;
⑵ 匀加速起动,其运动情况是:
匀加速(a恒定,P增大) →额定Pm后,作变加速(a↓) →(a=0)匀速.
[例1]某人用F=100N的恒力,通过滑轮把物体M拉上斜面,如图所示,用力F方向恒与斜面成60°,若物体沿斜面运动1m,他做的功是
J。 (g取10m/s2) (150 J )
1. 计算功率的两个公式
⑴ 公式p=W/t:是功率的定义式,算出的是在时间t内力做功的平均功率.
⑵ 公式P=Fv (F、v在一条直线上):当v为瞬时速度时,算出的是瞬时功率;当v为平均速度时,算出的是一段时间内的平均功率。若F、v不共线,夹角为θ时,P=Fvcosθ.
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