高一物理《机械能守恒定律》知识点
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=Flcs α,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lcs α,α是F合与位移l的夹角;
(2)W总=W1+W2+W3+&sh;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=ΔE.
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=lcs α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=Fvcs α
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.
方式
过程
恒定功率启动
恒定加速度启动
过程分析
设牵引力为F
阶段一:
v↑F=v(P↓a=(F-F阻↓
阶段二:F=F阻a=0P=F·v=F阻·v
阶段一:
a=(F-F阻不变F不变v↑P=F·v↑,直到P=P额=F·v′
阶段二:
v↑F=v(P额↓a=(F-F阻↓
阶段三:
F=F阻时a=0v达最大值v=F阻(P额
运动规律
加速度逐渐减小的变加速直线运动(对应下图的OA段)以v匀速直线运动(对应下图中的AB段)
以加速度a做匀加速直线运动(对应下图中的OA段)匀加速运动能维持的时间t0=a(v′以v匀速直线运动,对应下图中的BC段
v&sh;t图象
三、动能
1.定义:物体由于运动而具有的能.2.公式:E=21v2.单位:焦耳(),1 =1 N·=1 g·2/s2.4.矢标性:动能是标量,只有正值.
四、动能定理
1.内容:所有外力对物体做的总功等于物体动能的变化量,这个结论叫做动能定理.
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