機械能及其守恒定律總結(jié)-全文預(yù)覽
【正文】 得Pmt2mgh2=mVm2mVt2代入數(shù)據(jù)后解得t2= s，所以t=t1+t2= s.小結(jié)：機車運動的最大加速度是由機車的最大牽引力決定的，而最大牽引力是由牽引物的強度決定的。弄清了這一點，利用平衡條件就很容易求出機車的最大速度。在t=2s末速度物體在豎直方向的分速度,所以t=2s末瞬時功率W。取B所在水平面為零參考面，彈簧原長處D 點為彈性勢能的零參考點，則狀態(tài)A：EA= mgh+mV02/2 對狀態(tài)B：EB=－W彈簧+0由機械能守恒定律得： W彈簧=－（mgh+mv02/2）=－125（J）。根據(jù)動能定理可知：W外=0， 所以mgRumgL+WAB=0 即WAB=mgRumgL=6(J)用機械能守恒定律求變力做功如果物體只受重力和彈力作用，或只有重力或彈力做功時，滿足機械能守恒定律。由題意可知f0＝10510N＝5104N,所以前進(jìn)100m過程中的平均牽引力: ∴W＝S＝1105100J＝1107J。平均力法 如果力的方向不變，力的大小對位移按線性規(guī)律變化時，可用力的算術(shù)平均值（恒力）代替變力，利用功的定義式求功。但是在滑輪的質(zhì)量以及滑輪與繩間的摩擦不計的情況下，人對繩做的功就等于繩的拉力對物體做的功。 例如圖1，定滑輪至滑塊的高度為h，已知細(xì)繩的拉力為F（恒定），滑塊沿水平面由A點前進(jìn)S至B點，滑塊在初、末位置時細(xì)繩與水平方向夾角分別為α和β。⑸一對互為作用力反作用力的滑動摩擦力做的總功，用來量度該過程系統(tǒng)由于摩擦而減小的機械能，也就是系統(tǒng)增加的內(nèi)能。⑴物體動能的增量由外力做的總功來量度：W外=ΔEk，這就是動能定理。需要強調(diào)的是：功是一個過程量，它和一段位移（一段時間）相對應(yīng)；而能是一個狀態(tài)量，它與一個時刻相對應(yīng)。（1）做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。③,表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機械能的增加量與B部分物體機械能的減少量相等。①EK1+EP1=EK2+EP2表示系統(tǒng)初狀態(tài)機械能的總和與末狀態(tài)機械能的總和相等。：“只有重力和彈力做功”這一條件可理解為包含下列三種情況：a只受重力或彈力；b除重力和彈力外，其他力不做功；c除重力和彈力，其他力做功的代數(shù)和為零。功和動能都是標(biāo)量，動能定理表達(dá)式是一個標(biāo)量式，不能在某一個方向上應(yīng)用動能定理。實際應(yīng)用時，后一種表述比較好操作。表達(dá)式為W=ΔEK=EK2EK1.動能定理提示了外力對物體做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系。，掌握動能定理。⑷重力做功的特點：重力對物體所做的功只與起點和終點位置有關(guān)，而與物體運動的路徑無關(guān)。一個質(zhì)量為m的物體，被舉高到離地高度為h處，則物體相對于地面所具有的重力勢能為EP=mgh.⑶重力勢能EP=mgh是相對的，式中的h是物體的重心到參考平面（零重力勢能面）的高度。(4)重力的功率可表示為PG=mgvy，即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積。（2）功率的定義式：，所求出的功率是時間t內(nèi)的平均功率。如光滑水平面上放上兩塊磁鐵，由于它們間的相互引力（或斥力）使它們運動而具有動能，相互作用力都做正功。③在彈性范圍內(nèi)，彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系。也可以應(yīng)用動能定理求變力做的功。⑵如何判斷力F做功的正負(fù)。若機車保持發(fā)動機輸出功率恒定不變，機車在加速過程中，速度v不斷增大，由P=Fv，可知發(fā)動機牽引力逐漸減小。當(dāng)F為變力時，高中階段往往考慮用這種方法求功。 在高中階段，這種方法只適用于恒力做功?！?機 械 能 及 其 守 恒 定 律 》 總 結(jié)一、夯實基礎(chǔ)知識 。即：W=Fscosθ。 ⑵用動能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求功。⑶利用功率求功：此方法主要用于在發(fā)動機功率保持恒定的條件下，求牽引力做的功。由于功是標(biāo)量，只有大小沒有方向，因此合力的功等于其各分力分別做功的代數(shù)和。另一類如滑動摩擦力、空氣阻力等，在曲線運動或往復(fù)運動時，這類力的功等于力和路程的乘積。當(dāng)某物體在一固定平面上運動時，滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積。【。 （1）功率的物理意義：功率是描述做功快慢的物理量。這時F是該時刻的作用力大小，v取瞬時值，對應(yīng)的P為F在該時刻的瞬時功率；②當(dāng)v為某段位移（時間）內(nèi)的平均速度時，則要求這段位移（時間）內(nèi)F必須為恒力，對應(yīng)的P為F在該段時間內(nèi)的平均功率。⑵舉高的物體所具有的勢能跟其受到的重力有關(guān)，所以稱之為重力勢能。通常，我們選擇地面作為零重力勢能面。⑹重力勢能的變化與零重力勢能參考面的選取無關(guān)。（這里的合外力指物體受到的所有外力的合力，包括重力；它既可以是各外力做功的代數(shù)和，也可以是各外力在不同時間內(nèi)做的功的累積；既可以是恒力做的功，也可以是變力做的功）。動能定理也可以表述為：外力對物體做的總功等于物體動能的變化。這樣，無論求合外力做的功還是求物體動能的變化，就都有了兩個可供選擇的途徑。：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。對一些繩子突然繃緊，物體間碰撞后合在一起等，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒。應(yīng)用時，關(guān)鍵在于分清重力勢能增加量和減少量，可不選零勢面而直接計算初、末狀態(tài)的勢能差。，掌握能量守恒定律。本
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