高中物理必修二：機械能守恒定律考點/易錯點

　　今天給大家?guī)�來高中物理必修二機械能守恒定律知識點八大考點/易錯點歸類。

　　知識網(wǎng)絡(luò)

　　考點1.功

　　1，功的公式：W=Fscosθ

　　0≤θ＜ 90°

　　力F對物體做正功

　　θ= 90°

　　力F對物體不做功

　　90°＜θ≤180°

　　力F對物體做負(fù)功

　　特別注意：

　�、俟�式只適用于恒力做功

　�、� F和S是對應(yīng)同一個物體的；

　�、勰沉ψ龅墓�僅由F、S和q決定，   與其它力是否存在以及物體的 運動情況都無關(guān)。

　　2. 重力的功：WG=mgh ——只跟物體的重力及物體移動的始終位置的高度差有關(guān)，跟移動的路徑無關(guān)。

　　3. 摩擦力的功（包括靜摩擦力和滑動摩擦力）

　　摩擦力可以做負(fù)功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功 ，

　　一對靜摩擦力的總功一定等于0，一對滑動摩擦力的總功等于  - fΔS

　　4. 彈力的功

　�。�1）彈力對物體可以做正功可以不做功，也可以做負(fù)功。

　�。�2）彈簧的彈力的功——W= 1/2 kx12– 1/2 kx22（x1 、x2為彈簧的形變量）

　　5. 合力的功——有兩種方法：

　　（1）先求出合力，然后求總功，表達(dá)式為

　　ΣW＝ΣF×S ×cosθ

　　（2）合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即

　　ΣW＝W1 +W2+W3+……

　　6. 變力做功：基本原則——過程分割與代數(shù)累積

　　（1）一般用動能定理 W合=ΔEK 求之 ；

　�。�2）也可用（微元法）無限分小法來求， 過程無限分小后， 可認(rèn)為每小段是恒力做功

　　（3）還可用F-S圖線下的“面積”計算.

　　（4)或先尋求F對S的平均作用力

　　7. 做功意義的理解問題：解決功能問題時，把握“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一要點，做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，做多少功，相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化

　　考點2.功率

　　1. 定義式：，所求出的功率是時間t內(nèi)的平均功率。

　　2. 計算式：P=Fvcos θ ， 其中θ是力F與速度v間的夾角。用該公式時，要求F為恒力。

　�。�1）當(dāng)v為即時速度時，對應(yīng)的P為即時功率；

　�。�2）當(dāng)v為平均速度時，對應(yīng)的P為平均功率。

　�。�3）重力的功率可表示為 PG =mgv⊥ ，僅由重力及物體的豎直分運動的速度大小決定。

　�。�4）若力和速度在一條直線上，上式可簡化為 Pt=F·vt

　　考點3.動能

　　1. 定義：物體由于運動而具有的能叫動能

　　2. 表達(dá)式為：

　　3. 動能和動量的關(guān)系：動能是用以描述機械運動的狀態(tài)量。動量是從機械運動出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)，動量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多久；動能則是從機械運動與其它運動的關(guān)系出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)，動能確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多遠(yuǎn)。

　　考點4.動能定理

　　1. 定義：合外力所做的總功等于物體動能的變化量. —— 這個結(jié)論叫做動能定理.

　　2. 表達(dá)式：，

　　式中W合是各個外力對物體做功的總和，ΔEK是做功過程中始末兩個狀態(tài)動能的增量.

　　3. 推導(dǎo)：動能定理實際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對空間累積而得：

　　在牛頓第二定律  F=ma 兩端同乘以合外力方向上的位移s，即可得

　　4. 對動能定理的理解：

　�、偃绻�物體受到幾個力的共同作用，則（1）式中的 W表示各個力做功的代數(shù)和，即合外力所做的功.   W合=W1+W2+W3+……

　�、趹�(yīng)用動能定理解題的特點：跟過程的細(xì)節(jié)無關(guān).即不追究全過程中的運動性質(zhì)和狀態(tài)變化細(xì)節(jié)．

　　③動能定理的研究對象是質(zhì)點．

　�、軇幽芏ɡ韺ψ兞ψ龉η闆r也適用．動能定理盡管是在恒力作用下利用牛頓第二定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)的，但對變力做功情況亦適用. 動能定理可用于求變力的功、曲線運動中的功以及復(fù)雜過程中的功能轉(zhuǎn)換問題.

　�、輰�合外力的功 (總功) 的理解

　�、趴梢允菐讉�力在同一段位移中的功，也可以是一個力在幾段位移中的功，還可以是幾個力在幾段位移中的功

　�、魄罂偣τ袃煞N方法：

　　一種是先求出合外力，然后求總功，表達(dá)式為

　　ΣW＝ΣF×S ×cos q    q為合外力與位移的夾角

　　另一種是總功等于各力在各段位移中做功的代數(shù)和，即ΣW＝W1 +W2+W3+……

　　考點5.重力做功的特點與重力勢能

　　1. 重力做功的特點：重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的豎直高度差有關(guān)，當(dāng)重力為的物體從A點運動到B點，無論走過怎樣的路徑，只要A、B兩點間豎直高度差為h，重力mg所做的功均為

　　2. 重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。其表達(dá)式為：，其中h為物體所在處相對于所選取的零勢面的豎直高度，而零勢面的選取可以是任意的，一般是取地面為重力勢能的零勢面。由于零勢面的選取可以是任意的，所以一個物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢能的值將隨零勢面的選取而不同，但物體經(jīng)歷的某一過程中重力勢能的變化卻與零勢面的選取無關(guān)。

　　3. 重力做功與重力勢能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢能的減少量，即

　　a. 重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功  - ΔEP = WG

　　b. 克服重力做功時，重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力所做的功 ΔEP = - WG

　　考點6. 彈性勢能

　　1. 發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢能

　　2. 彈性勢能的大小跟物體形變的大小有關(guān)，EP′= 1/2×kx2

　　3. 彈性勢能的變化與彈力做功的關(guān)系：

　　彈力所做的功，等于彈性勢能減少.    W彈= - ΔEP′

　　考點7. 機械能守恒定律

　　1、機械能：動能和勢能的總和稱機械能。而勢能中除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。

　　2、機械能守恒守律：只有重力做功和彈力做功時，動能和重力勢能、彈性勢能間相互轉(zhuǎn)換，但機械能的總量保持不變，這就是所謂的機械能守恒定律。

　　3、機械能守恒定律的適用條件：

　�。�1）對單個物體，只有重力或彈力做功．

　　（2）對某一系統(tǒng)，物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞， 機械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機械能守恒．

　�。�3）定律既適用于一個物體(實為一個物體與地球組成的系統(tǒng))，又適用于幾個物體組成的物體系，但前提必須滿足機械能守恒的條件．

　　考點8：功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度

　�、� 重力所做的功等于重力勢能的減少

　�、� 電場力所做的功等于電勢能的減少

　�、� 彈簧的彈力所做的功等于彈性勢能的減少

　�、� 合外力所做的功等于動能的增加

　�、� 只有重力和彈簧的彈力做功，機械能守恒

　�、� 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機械能的增加WF=E2－E1 = ΔE

　�、丝朔�一對滑動摩擦力所做的凈功等于機械能的減少ΔE = fΔS （ ΔS 為相對滑動的距離）

　�、� 克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加