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时间:2018-07-21
《物理必修二 机械能与能源 知识点加经典例题-家教必备》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、机械能与能源一、功1.公式:W=FScosα.(力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。)2.单位:J。1J=1N.m3.功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分。3.正功和负功(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0(2)当α<π/2时,cosα>0,W>0(3)当时,cosα<0,W<0.(1)功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功【例题1】用水平恒力F作用于质量为M的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S,恒力做功为W1,再用该恒力作用于质量为m(m2、的物体上,使之在粗糙的水平面上移动S,恒力做功为W2,则两次恒做功的关系是:A.W1>W2;B.W13、体做的总功也相同;B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同;C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同;D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同。答案:B5【例题3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为:A.零;B.-fh;C.-2fh;D.-4fh.答案:C二、动能势能1.动能:(1)定义:在物理学中用这个量表示物体的动能,动能的符号为Ek=.(2)单位:在国际单位制中,动能的单位4、是:1kg.m2/s2=1N.m=1J.(3)动能是标量,只有大小,没有方向。(4)动能是一个状态量,是针对某物体在某时刻而言。因此,动能表达式中的v只能是瞬时速度。例题1:质量m=3kg的物体以v0=5m/s的初速度竖直上抛,经过一段时间后,速度变为竖直向下的vt=4m/s,求这段时间内物体动能的变化量。2.重力势能(1)定义:由于物体被举高而具有的能量。(2)重力势能的计算式:EP=mgh.即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。(3)重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳(J)25、.对EP=mgh的理解:(1)式中h应为物体重心的高度。(2)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。(3)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。(4)选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。5【例题2】沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是:A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多;B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多;6、C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多;D.上述几种情况重力做功同样多。答案为D。三、动能定理:1、W=FS=ma.=(Ek2=表示物体的末动能,Ek1=表示物体的初动能。W=Ek2-Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。)2、动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。(3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=EK2-EK1。四、机械能守恒7、定律1.机械能:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。用E表示,即E=EK+EP。2.重力势能与动能之间的相互转化。(1).内容:在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.(2).适用条件:1.只有重力做功。2.在只有弹力做功的情形下,物体系(弹簧和物体)的机械能也守恒。图3【例题2】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,如图3所示,5斜面高1m,长2m。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?五、功率1.功率的概念(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。定义式8、:P=W/t(2)单位:国际单位为瓦(W),技术上常用“千瓦”(KW)作功率单位。1W=1J/S,1KW=1000W。(3)功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量(4)功率是标量。由于功有正负,相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。根据W=FScosα和v=S/t,可得P=Fv
2、的物体上,使之在粗糙的水平面上移动S,恒力做功为W2,则两次恒做功的关系是:A.W1>W2;B.W13、体做的总功也相同;B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同;C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同;D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同。答案:B5【例题3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为:A.零;B.-fh;C.-2fh;D.-4fh.答案:C二、动能势能1.动能:(1)定义:在物理学中用这个量表示物体的动能,动能的符号为Ek=.(2)单位:在国际单位制中,动能的单位4、是:1kg.m2/s2=1N.m=1J.(3)动能是标量,只有大小,没有方向。(4)动能是一个状态量,是针对某物体在某时刻而言。因此,动能表达式中的v只能是瞬时速度。例题1:质量m=3kg的物体以v0=5m/s的初速度竖直上抛,经过一段时间后,速度变为竖直向下的vt=4m/s,求这段时间内物体动能的变化量。2.重力势能(1)定义:由于物体被举高而具有的能量。(2)重力势能的计算式:EP=mgh.即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。(3)重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳(J)25、.对EP=mgh的理解:(1)式中h应为物体重心的高度。(2)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。(3)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。(4)选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。5【例题2】沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是:A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多;B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多;6、C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多;D.上述几种情况重力做功同样多。答案为D。三、动能定理:1、W=FS=ma.=(Ek2=表示物体的末动能,Ek1=表示物体的初动能。W=Ek2-Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。)2、动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。(3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=EK2-EK1。四、机械能守恒7、定律1.机械能:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。用E表示,即E=EK+EP。2.重力势能与动能之间的相互转化。(1).内容:在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.(2).适用条件:1.只有重力做功。2.在只有弹力做功的情形下,物体系(弹簧和物体)的机械能也守恒。图3【例题2】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,如图3所示,5斜面高1m,长2m。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?五、功率1.功率的概念(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。定义式8、:P=W/t(2)单位:国际单位为瓦(W),技术上常用“千瓦”(KW)作功率单位。1W=1J/S,1KW=1000W。(3)功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量(4)功率是标量。由于功有正负,相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。根据W=FScosα和v=S/t,可得P=Fv
3、体做的总功也相同;B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同;C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同;D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同。答案:B5【例题3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为:A.零;B.-fh;C.-2fh;D.-4fh.答案:C二、动能势能1.动能:(1)定义:在物理学中用这个量表示物体的动能,动能的符号为Ek=.(2)单位:在国际单位制中,动能的单位
4、是:1kg.m2/s2=1N.m=1J.(3)动能是标量,只有大小,没有方向。(4)动能是一个状态量,是针对某物体在某时刻而言。因此,动能表达式中的v只能是瞬时速度。例题1:质量m=3kg的物体以v0=5m/s的初速度竖直上抛,经过一段时间后,速度变为竖直向下的vt=4m/s,求这段时间内物体动能的变化量。2.重力势能(1)定义:由于物体被举高而具有的能量。(2)重力势能的计算式:EP=mgh.即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。(3)重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳(J)2
5、.对EP=mgh的理解:(1)式中h应为物体重心的高度。(2)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。(3)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。(4)选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。5【例题2】沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是:A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多;B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多;
6、C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多;D.上述几种情况重力做功同样多。答案为D。三、动能定理:1、W=FS=ma.=(Ek2=表示物体的末动能,Ek1=表示物体的初动能。W=Ek2-Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。)2、动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。(3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=EK2-EK1。四、机械能守恒
7、定律1.机械能:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。用E表示,即E=EK+EP。2.重力势能与动能之间的相互转化。(1).内容:在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.(2).适用条件:1.只有重力做功。2.在只有弹力做功的情形下,物体系(弹簧和物体)的机械能也守恒。图3【例题2】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,如图3所示,5斜面高1m,长2m。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?五、功率1.功率的概念(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。定义式
8、:P=W/t(2)单位:国际单位为瓦(W),技术上常用“千瓦”(KW)作功率单位。1W=1J/S,1KW=1000W。(3)功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量(4)功率是标量。由于功有正负,相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。根据W=FScosα和v=S/t,可得P=Fv
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