专题07 机械能-【口袋书】2024年高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

专题07 机械能 考点内容 要求 考情 功 c 2023·湖北卷·4、2022·浙江6月选考·13、2021·湖南卷·3 2021·北京卷·8、2021·全国乙卷·24、2021·山东卷·3、2021·河北卷·6 2021·全国甲卷·20、2022·上海卷·19、2022·浙江1月选考·20 2021·浙江6月选考·10、2022·全国乙卷·16、2021·海南卷·2 2022·福建卷·7、2021·湖北卷·4、2022·江苏卷·8、2023·浙江6月选考·3 2020·全国卷Ⅰ·20、2023·浙江1月选考·4、2022·广东卷·9 2023·浙江1月选考·4、2019·江苏卷·8、2023·全国卷乙·8 2022·浙江6月选考·12、2022·江苏卷·10、2020·浙江1月选考·20 功率 c 重力势能 c 弹性势能 b 动能和动能定理 d 机械能守恒定律 d 功能关系 d 能量守恒定律与能源 d 学 习 目 标 1.理解功的概念，会判断某个力做功的正、负，会计算功的大小. 2.理解功率的概念，并会对功率进行分析和计算，会分析、解决机车启动的两类问题． 3.理解重力势能和弹性势能的概念，知道重力、弹力做功与相应势能变化的关系。 4.理解动能、动能定理，会用动能定理解决单物体多过程问题，能能利用动能定理求变力做的功。 5.知道机械能守恒的条件，理解机械能守恒定律的内容，会用机械能守恒定律解决单个物体或系统的机械能守恒问题． 6.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题，会应用能量守恒观点解决综合问题． 7.会用动力学、功能关系和能量观点解决滑块—木板模型、传送带综合问题。 知识点01 功 3 一、功的定义 3 二、功的大小的计算方法 3 三、正功与负功 3 四、各种力的做功特点 4 五、变力做功的分析和计算 4 知识点02 功率 5 一、功率的定义 5 二、功率的计算 5 三、额定功率与实际功率 6 四、机车启动 6 知识点03 机械能 10 一、重力势能 10 二、动能 11 三、动能定理 11 四、应用动能定理解题的一般步骤 12 五、应用动能定理解决多过程问题 14 六、机械能守恒定律 17 七、应用机械能守恒定律解题的一般步骤 19 八、机械能与图象结合的问题 21 知识点04 功能关系 24 一、功能关系的理解 24 二、常见力做功与能量变化的关系 24 知识点05 能量及能量守恒定理 26 一、能量守恒定律 26 二、涉及弹簧的能量问题 26 三、摩擦力做功的能量问题 27 四、板块问题 27 五、传送带问题 29 六、能量和动量的综合运用 29 知识点01 功 一、功的定义 1.定义：力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量. 2.定义式:，其中是力，是力的作用点位移（对地），是力与位移间的夹角. 二、功的大小的计算方法 1.恒力的功可根据进行计算，本公式只适用于恒力做功. 2.根据，计算一段时间内平均做功. 3.利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功. 4.根据功是能量转化的量度反过来可求功. 5.摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热） 6.总功计算 方法一：先求合外力，再用求功． 方法二：先求各个力做的功，再应用求合外力做的功． 方法三：利用动能定理. 三、正功与负功 1.当0≤α＜时，W＞0，力对物体做正功． 2.当α＝时，W＝0，力对物体不做功． 3.当＜α≤π时，W＜0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． 【技巧点拨】是否做功及做功正负的判断 ①根据力F与物体位移l的方向的夹角θ判断——常用于恒力做功的情形； ②根据力与瞬时速度方向的夹角α判断：0≤α＜90°，力做正功；α＝90°，力不做功；90°＜α≤180°，力做负功．——常用于曲线运动的情形 【技巧点拨】 ①功是标量．功的正、负并不表示功的方向，表示动力做功还是阻力做功． ②一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功． 四、各种力的做功特点 1.重力、弹簧弹力、电场力做功与位移有关,与路径无关. 2.滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关. 3.摩擦力做功有以下特点 ①一对静摩擦力所做功的代数和总等于零； ②一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能的转移，做功的代数和总是负值，差值为机械能转化为内能的部分，也就是系统机械能的损失量，损失的机械能会转化为内能,内能Q=Ffx相对； ③两种摩擦力对物体都可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． 【技巧点拨】三步求解