物理必修二 机械能与能源 知识点加经典例题-家教必备

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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(m

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．W1

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