高考物理機械能知識點

　　1.功

　　(1)功的定義：力和作用在力的方向上通過的位移的乘積。是描述力對空間積累效應(yīng)的物理量，是過程量。

　　定義式：W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用點位移(對地)，θ是力與位移間的夾角。

　　(2)功的大小的計算方法：

　　①恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進行計算，本公式只適用于恒力做功。②根據(jù)W=P·t，計算一段時間內(nèi)平均做功。③利用動能定理計算力的功，特別是變力所做的功。④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功。

　　(3)摩擦力、空氣阻力做功的計算：功的大小等于力和路程的乘積。

　　發(fā)生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功：W=fd(d是兩物體間的相對路程)，且W=Q(摩擦生熱)

　　2.功率

　　(1)功率的概念：功率是表示力做功快慢的物理量，是標(biāo)量。求功率時一定要分清是求哪個力的功率，還要分清是求平均功率還是瞬時功率。

　　(2)功率的計算①平均功率：P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均功率，不管是恒力做功，還是變力做功，都適用。②瞬時功率：P=F·v·cosα P和v分別表示t時刻的功率和速度，α為兩者間的夾角。

　　(3)額定功率與實際功率：額定功率：發(fā)動機正常工作時的最大功率。實際功率：發(fā)動機實際輸出的功率，它可以小于額定功率，但不能長時間超過額定功率。

　　(4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指其牽引力的功率。

　�、僖院愣üβ蔖啟動：機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動，后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。

　　②以恒定牽引力F啟動：機車先作勻加速運動，當(dāng)功率增大到額定功率時速度為v1=P/F，而后開始作加速度減小的加速運動，最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。

　　3.動能：物體由于運動而具有的能量叫做動能。表達式：Ek=mv2/2

　　(1)動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量。

　　(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系

　�、賱幽苁菢�(biāo)量，動量是矢量，動量改變，動能不一定改變;動能改變，動量一定改變。

　　②兩者的物理意義不同：動能和功相聯(lián)系，動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯(lián)系，動量的變化用沖量來量度。③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m

　　4.★★★★動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。

　　表達式：

　　(1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況。(2)功和動能都是標(biāo)量，不能利用矢量法則分解，故動能定理無分量式。

　　(3)應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響。所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷。

　　(4)當(dāng)物體的運動是由幾個物理過程所組成，又不需要研究過程的中間狀態(tài)時，可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究，從而避開每個運動過程的具體細(xì)節(jié)，具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優(yōu)點。

　　5.重力勢能

　　(1)定義：地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量，叫做重力勢能。

　　①重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨具有的。②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān)。③重力勢能是標(biāo)量，但有+、-之分。

　　(2)重力做功的特點：重力做功只決定于初、末位置間的高度差，與物體的運動路徑無關(guān)。WG=mgh。

　　(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系：重力做功等于重力勢能增量的負(fù)值。

　　6.彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。

　　★★★7.機械能守恒定律

　　(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能，E=Ek+Ep。

　　(2)機械能守恒定律的內(nèi)容：在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下，物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。

　　(3)機械能守恒定律的表達式

　　(4)系統(tǒng)機械能守恒的三種表示方式：

　�、傧到y(tǒng)初態(tài)的總機械能E1等于末態(tài)的總機械能E2，即E1=E2

　�、谙到y(tǒng)減少的總重力勢能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動能ΔEK增，即ΔEP減=ΔEK增

　�、廴粝到y(tǒng)只有A、B兩物體，則A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能，即ΔEA減=ΔEB增

　　[注意]解題時究竟選取哪一種表達形式，應(yīng)根據(jù)題意靈活選取;需注意的是：選用①式時，必須規(guī)定零勢能參考面，而選用②式和③式時，可以不規(guī)定零勢能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量。

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