高中物理机械能守恒专题

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1、机械能守恒定律专题一动能定理与功能关系功机械能功的定义：W=Flcosα平均功率：P=w/t=Fvcosα瞬时功率：P=Fvcosα动能：EK=重力势能：EK=mgh弹性势能：动能定理：W合=抛体运动单摆弹簧振子————功能关系：W其它=［知识结构］［知识点拨］1、动能定理：适用范围：适用于物体的直线运动和曲线运动；适用于恒力和变力做功；适用于阶段和全程；适用于各种性质的力。重点提示：①动能定理W＝EK2－EK1中，W指的是合外力所做的功，解决时不要漏掉某个力做的功；要特别注意力F做的功WF=Fl，其中的l是相对地而

2、言的（或相对同一惯性参考系而言）；而Q热=Ff滑l相对，是指滑动摩擦力产生的热量，l相对是相对另一接触面的。②若物体运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以把全过程作为一整体考虑。③求各力做功时，要明确哪个力在哪一阶段上所做的功。④求合外力做功，可用W合=F合•l；或用W合=W1+W2+W3+…。思维误区警示：对于一个系统，系统不受外力或合外力为零，并不能保证重力以外其他力不做功，所以系统外力之和为零，机械能不一定守恒，而此时系统的动量却守恒（因为动量守恒的条件是系统的合外力为零）。同样，只有

3、重力做功，并不意味系统不受外力或合外力为零。2、功能关系（1）重力做功与重力势能的关系：W=-ΔEp=EP1-Ep2=mgh1-mgh2（2）弹力做功与弹性势能的关系：W=-ΔEp=EP1-Ep2=特别提醒：弹力做功中弹力仅仅适用于弹簧、橡皮筋等等。（3）除重力和弹簧的弹力之外的力对物体做的总功与物体机械能的关系：W/=ΔE=E2-E1特别提醒：系统机械能的变化是由于“除重力和弹簧的弹力之外的力对物体所做的总功”3、各定理、定律对比适用条件表达式研究对象备注*动量守恒定律系统所受的合外力为零P总0=P总t一定是两个物

4、体或两个以上物体组成的系统注意动量守恒和机械能守恒的条件的区别动能定理均适用W合=ΔEk=EK2-EK1W合为所有外力做的功，包括重力，注意会全程应用动能定理。功能关系能量有变化的情况W=ΔE=E2-E14、求各变化量（△Ek、△EP、△E机）的常用方法：常用方法求△EkΔEk=EK2-EK1ΔEk=W合通过求合外力做功求动能的变化量（更常用）求△EP△EP=EP2-EP1ΔEP=WG=mgΔh通过求重力做功求ΔEP；当WG做正功时，EP减小；当WG做负功时，EP增加(常用）求△E机△E机=E2-E1ΔE机=WG其它

5、通过求除重力以外的其它力做功求机械能的变化量（更常用）5、求力F做功几种方法：备注1、W=FScosα(F为恒力)只能求恒力F做功2、W=Pt(功率P恒定)可求变力做功，也可求恒力做功3、W合=ΔEk=EK2-EK1可求变力做功（最常用），可求恒力做功4、求变力做功的方法1、用动能定理2、转换研究对象6、重力做功的特点：WG=EP1-EP2=mgΔh重力做功与路径无关重力做正功，重力势能减少，重做负功，重力势能增加注意：ΔEP和重力做功与参考平面的选择无关（但重力势能与参考平面的选择有关）7、功率：　　　　　　1、平

6、均功率：2、瞬时功率：P=Fvcosα机车恒定功率起动问题［专题探究］（一）用动能定理简解多过程问题案例1、2009年是中华人民共和国成立60周年，某学校物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入，依次经过图中的B、C、D三点，最后从E点飞出。已知BC是“0”字型的一条直径，D点是该造型最左侧的一点，当地的重力加速度为g，不计一切阻力，则小球在整个运动过程中：A.在B、C、D三点中，距A点位移最大的是B点，路程最大的是

7、D点B.若小球在C点对管壁的作用力恰好为零，则在B点小球对管壁的压力大小为6mgC.在B、C、D三点中，瞬时速率最大的是D点，最小的是C点D.小球从E点飞出后将做匀变速运动分析与解：直观上可以看出在B、C、D三点中，距A点位移最大的是D点，路程最大的也是D点，A错误。由机械能守恒定律知B点的动能最大，速率最大。C错。小球飞出后做抛体运动，只受重力作用，故做匀变速运动。D正确。C点，重力产生向心加速度，由牛顿定律得：，由动能定理得：，B点，由牛顿定律得：，解得：F=6mgB正确。正确答案：BD变式训练：αmPv0图1变

8、式1、如图1所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为l0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？解析：滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力