- 240.60 KB
- 2021-05-22 发布
3.
机械能守恒定律 功能关系 动量
-
2
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
功和功率
(
Ⅱ
)
(1)
功的两个不可缺少的因素
:
力和在力的方向上发生的位移。
①
恒力做功的计算公式
:W=Fl
cos
α
。
②
当
F
为变力时
,
用动能定理
W=
Δ
E
k
或功能关系求功。所求得的功是该过程中外力对物体
(
或系统
)
做的总功
(
或者说是合外力对物体做的功
)
。
③
利用
F-l
图象与坐标轴所围的面积求功。
④
利用
W=Pt
计算。
-
3
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
注意
摩擦力、空气阻力做功取决于物体运动的路程
,
不是位移。
①
摩擦力做功的特点
:
a.
摩擦力既可对物体做正功
,
也可对物体做负功。
b.
在相互间存在静摩擦力的系统内
,
一对静摩擦力做功之和为零
,
没有机械能转化为内能。
c
.
在相互间存在滑动摩擦力的系统内
,
一对滑动摩擦力的净功为负值
,
在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
②
作用力和反作用力做功的特点
:
a.
作用力和反作用力中可以一个做正功
,
另一个做负功或不做功。
b.
作用力和反作用力可以都做正功或都做负功。
c
.
作用力和反作用力做功之和可以为零
,
也可以不为零。
(2)
功率
:
描述做功快慢的物理量
,
是标量。
①
功率定义式
:P=
。所求功率是时间
t
内的平均功率。
②
功率计算式
:P=Fv
cos
α
。其中
α
是力与速度间的夹角。
-
4
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
动能和动能定理
(
Ⅱ
)
说明
:
①
研究对象是单一物体
,
有时也可以是系统。
②
W
是外力功
,
包括自身重力。
③
合力功由
W
合
=W
1
+W
2
+W
3
+…
或
W
合
=F
合
l
来计算。
④
Δ
E
k
是动能增量
,
Δ
E
k
>0
、
Δ
E
k
=0
、
Δ
E
k
<0
分别表示动能增加、不变和减少。
-
5
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
重力做功与重力势能
(
Ⅱ
)
(1)
重力势能
E
p
=mgh,
式中的
h
是物体相对零势能面的高度
,
它与零势能面的选择有关。
(2)
重力做功将引起物体重力势能的变化
,
重力做多少正功
,
重力势能就减少多少
;
重力做多少负功
,
重力势能就增加多少
,W
G
=-
Δ
E
p
。
-
6
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
功能关系、机械能守恒定律及其应用
(
Ⅱ
)
(1)
做功的过程就是能量转化的过程
,
功是能量转化的量度
,
中学阶段常见的功能关系有
:
①
重力做功等于重力势能的变化
(
重力做正功
,
重力势能减少
);
②
弹力做功等于弹性势能的变化
(
弹力做正功
,
弹性势能减少
);
③
合外力做功等于动能的变化
(
动能定理
);
④
重力或弹力以外的其他力做的功等于机械能的变化
;
⑤
一对相互作用的滑动摩擦力做的总功
,
等于系统增加的内能
(
摩擦生热
);
⑥
电场力做功等于电势能的变化
(
电场力做正功
,
电势能减少
)
。
-
7
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
(2)
机械能守恒定律
:
在只有系统内重力和弹簧弹力做功时
,
物体的动能与重力势能、弹性势能相互转化
,
机械能总量保持不变。机械能守恒定律有以下几种表达形式
:
①
可任选两个状态
(
一般选择过程的初、末状态
),
研究对象的机械能相等
,
即
E
1
=E
2
,
利用
E
1
=E
2
建立方程需要选择零势能面。
②
系统势能
(
包括重力势能和弹性势能
)
减少多少
,
动能就增加多少
,
反之亦然
,
即
Δ
E
p
=-
Δ
E
k
。
③
系统内某一部分机械能减少多少
,
另一部分机械能就增加多少
,
即
Δ
E
1
=-
Δ
E
2
。
-
8
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
动量、动量定理、动量守恒定律及其应用
(
Ⅱ
)
(1)
动量
:
运动物体的质量与速度的乘积
,p=mv
。动量是矢量
,
动量的方向与物体速度的方向相同。
(2)
动量定理
①
内容
:
物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
②
表达式
:F
合
t=mv'-mv
(3)
动量守恒定律的表达式
①
p'=p,
其中
p'
、
p
分别表示系统的末动量和初动量。
②
m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v
1
'+m
2
v
2
'
③
Δ
p
1
=-
Δ
p
2
,
此式表明
:
当两个相互作用的物体组成的系统动量守恒时
,
系统内两个物体动量的变化必定大小相等
,
方向相反
(
或者说
,
一个物体动量的增加量等于另一个物体动量的减少量
)
。
-
9
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
(4)
动量守恒定律成立的条件
①
系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。
②
系统所受的外力的合力虽不为零
,
但系统外力比内力小得多
,
如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等。外力比相互作用的内力小得多
,
可以忽略不计。
③
系统所受外力的合力虽不为零
,
但在某个方向上的分量为零
,
则在该方向上系统总动量的分量保持不变。
-
10
-
必查点
11
必查点
12
必查点
13
必查点
14
必查点
15
必查点
16
弹性碰撞和非弹性碰撞
(
Ⅰ
)
(1)
碰撞问题的分类
①
弹性碰撞
:
动量守恒、机械能守恒。
②
非弹性碰撞
:
动量守恒
,
机械能有损失。
③
完全非弹性碰撞
:
动量守恒
,
机械能损失最大。
(2)
碰撞问题应同时遵守三条原则
①
动量守恒
,
即
p
1
+p
2
=p
1
'+p
2
'
②
动能不增加
,
即
E
k
1
+E
k
2
≥
E
k
1
'+E
k
2
'
③
速度要符合物理情景
a
.
碰撞前两物体同向
,
则
v
后
>v
前
;
碰后
,
原来在前的物
体速度一定增大
,
且
v
前
≥
v
后
;
b
.
两物体相向运动
,
碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
-
11
-
1
2
1
.(2017
吉林普高调研
)
如图所示
,
弹簧的一端固定在竖直墙上
,
质量为
m
0
的光滑弧形槽静止在光滑水平面上
,
底部与水平面平滑连接
,
一个质量为
m(m