高考物理机械能专题

机械能一、基本概念1、做功的两个必备因素是力和在力方向上的位移．而往往某些力与物体的位移不在同一直线上，这时应注意这些力在位移方向上有无分力，确定这些力是否做功．2、应用公式W＝Fscosα计算时，应

机械能 一、基本概念 1、做功的两个必备因素是力和在力方向上的位移．而往往某些力与物体的位移不在同 一直线上，这时应注意这些力在位移方向上有无分力，确定这些力是否做功． 2、应用公式W＝Fscosα计算时，应明确是哪个力或哪些力做功、做什么功，同时还应 注意： (1)F必须是整个过程中大小、方向均不变的恒力，与物体运动轨迹和性质无关．当物 体做曲线运动而力的方向总在物体速度的方向上，大小不变，式中α应为0，而s是物体通 过的路程． (2)公式中α是F、s之间夹角，在具体问题中可灵活应用矢量的分解；一般来说，物体 作直线运动时，可将F沿s方向分解；物体作曲线运动时，应将s沿F方向分解， (3)功是标量，但有正负，其正负特性由F与s的夹角α的取值范围反映出来．但必须 注意，功的正负不表示方向，也不表示大小，其意义是表示物体与外界的能量转换． (4)本公式只是计算功的一种方法，今后还会学到计算功的另外一些方法，尤其是变力 做功问题，决不能用本公式计算，那时应灵活巧妙地应用不同方法，思维不能僵化． 3、公式P=W/t求得的是功率的平均值。P=Fvcosα求得的是功率的瞬时值。当物体做匀 速运动时，平均值与瞬时值相等。 4、P＝Fvcosα中的α为F与v的夹角，计算时一般情况下当物体做直线运动时，可将 F沿v方向与垂直v方向上分解，若物体作曲线运动时可将v沿F及垂直F的两个方向分解． 5、P＝W/t提供了机械以额定功率做功而物体受变力作用时计算功的一种方法． 6、功和能的关系应从以下方面理解：不论什么形式的能，只要能量发生了转化，则一 定有力做功；能量转化了多少，力就做了多少功．反之，只要有力做功，则一定发生了能量 转化；力做了多少功，能量就转化了多少．所以功是能量转化的量度，但决不是能的量度． 7、功与能是不同的概念，功是一个过程的量，而能是状态量。正是力在过程中做了功， 才使始末状态的能量不同，即能量的转化．说功转化为能是错误的． 8、“运动的物体具有的能叫动能”这句话是错误的．因为运动的物体除了动能外还有 势能． 9、关于重力势能，应明确：(1)重力势能的系统性，即重力势能是物体和地球共有的， 而不是物体独有的，“物体的重力势能”是一种不够严谨的习惯说法．(2)重力势能的相对 性，势能的量值与零势能参考平面的选取有关．E=mgh中的h是物体到参考平面的竖直高 p 度．通常取地面为参考平面．解题时也可视问题的方便随意选取参考平面．(3)重力势能的 变化与参考平面的选取无关，只与物体的始末位置有关． 10、重力做功的特点：(1)与路径无关，只由重力和物体始、末位置高度差决定．(2)重 力做功一定等于重力势能的改变．即W=E-E，当重力做正功时，重力势能减少；当重力 Gp1p2 做负功时，重力势能增加。 11、关于动能定理，要注意动能定理的表达式的等号左边是且仅是所有外力的功，等号 右边是且仅是物体动能的改变量。在列动能定理方程时，不要考虑势能及势能的变化。 12、关于机械能守恒定律应明确： (1)定律成立的条件是“只有重力做功或弹力做功”，不是“只有重力作用或弹力作用”．有 其它力作用，但其它力不做功，而只有重力做功或弹力做功时，机械能仍守恒． (2)定律表示的是任一时刻、任一状态下物体机械能总量保持不变，故可以在整个过程 中任取两个状态写出方程求解． (3)定律的表达式除了写成E+E=E+E外，还可写成ΔE=-ΔE，即在任一机械能守 p1p2k1k2pk 恒的过程中，重力势能的减少(增加)一定等于动能的增加(减少)。利用ΔE=-ΔE进行计算 pk