第八章 机械能守恒定律【思维导图+考点通关】-2022-2023学年高一物理单元复习过过过（人教版2019必修第二册）

第八章 机械能守恒定律 一、思维导图 二、考点通关 考点1功 1．功的理解 (1)由W＝Flcosα可知，功等于力F在位移方向上的分力Fcosα与位移l的乘积，即W＝Fcosα·l；或者说功等于力F与位移在力F方向上的分量lcosα的乘积，即W＝F·lcosα。 (2)功是一个过程量，描述了力的作用效果在空间上的积累，它总与一个具体运动过程相对应。 (3)功是标量，没有方向，但有正、负之分。一个力对物体做负功时，我们可以说成物体克服这个力做了功(正值)。如摩擦力对滑块做了－5 J的功，可以说成滑块克服摩擦力做了5 J的功。 2．对正功和负功意义的认识 动力学角度 能量角度 正功 力对物体做正功，这个力是动力，对物体的运动起推动作用 力对物体做正功，向物体提供了能量，使物体的能量增加 负功 力对物体做负功，这个力是阻力，对物体的运动起阻碍作用 力对物体做负功，物体对外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，物体自身的能量减少 3.使用公式W＝Flcosα的注意事项 W＝Flcosα仅适用于恒力做功的计算。式中的l是力的作用点的位移，也是物体对地的位移。当力F与位移l同向时，α＝0°，W＝Fl；当力F与位移l反向时，α＝180°，W＝－Fl。 4．计算总功的两种方法 (1)先由W＝Flcosα计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…，然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋…。 (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcosα计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角。 5．作用力和反作用力做功的特点 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，它们大小相等，方向相反。可能都做正功、都做负功、都不做功，也可能一个做功一个不做功。做功的大小不一定相等，因为它们分别作用于两个物体上，每个物体都可能还受其他力，其位移情况可能不同。 6．摩擦力做功的特点 摩擦力既可能做负功，也可能做正功，还可能不做功。如下表所示： 图示 做功情况 做负功 滑动摩擦力 如图甲所示，物体A在力F作用下向右运动，地面对它的滑动摩擦力做负功 静摩擦力 如图乙所示，物体A、B在力F作用下一起向右加速运动(A、B相对静止)，物体A对B的静摩擦力做负功 做正功 滑动摩擦力 如图乙所示，物体A、B在力F作用下一起向右加速运动(A、B相对滑动)，物体B对A的滑动摩擦力做正功 静摩擦力 如图乙所示，物体A、B在力F作用下一起向右加速运动(A、B相对静止)，物体B对A的静摩擦力做正功 不做功 滑动摩擦力 如图乙所示，物体B在力F作用下向右运动，物体A仍静止，物体B对A的滑动摩擦力不做功 静摩擦力 如图甲所示，物体A在力F作用下仍静止在地面上时，地面对它的静摩擦力不做功 此外，一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零，而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和不为零。 【典例1】如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m＝20 kg，斜面倾角α＝37°，斜面的长度l＝0.5m，货物与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，货物从斜面顶端滑到底端的过程中(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列说法正确的是(　　) A．重力做功100 J B．支持力做功80 J C．摩擦力做功16 J D．合力做功44 J 【变式训练1】质量为M的木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进了l，如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？这一对摩擦力做功的代数和为多大？ 考点2功率 1．功率表示的是力做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然。 2．区分平均功率和瞬时功率 (1)平均功率：与一段时间相对应。 ①＝； ②＝F，其中为平均速度。 (2)瞬时功率：与某一瞬时相对应。 ①当F与v方向相同时，P＝Fv，其中v为瞬时速度； ②当F与v夹角为α时，P＝Fvcosα，其中v为瞬时速度。 3．P＝Fv中三个量的制约关系 定值 各量间的关系 应用 P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度 v一定 P与F成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力 F一定 P与v成正比 汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度 【典例2】如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的足够长斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2，求： (1)前