易错点06 机械能-（4大陷阱）-备战2024年高考物理考试易错题（新高考专用）

易错点06 机械能 目 录 01 易错陷阱（4大陷阱） 02 举一反三 【易错点提醒一】不理解功和功率的概念计算时出现错误 【易错点提醒二】混淆机车启动的两个过程 【易错点提醒三】不理解动能定理的含意 【易错点提醒四】不会用动能定理求解多过程问题 【易错点提醒五】不理解机械能守恒定律的条件。 【易错点提醒六】运用机械能定律错误。 【易错点提醒七】混淆摩擦力做功和摩擦产生的热量 03 易错题通关 易错点一：应用功和功率求解问题时出现错误 1.计算功的方法 (1)恒力做的功 直接用W＝Fxcos α计算或用动能定理计算。 (2)合力做的功 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合xcos α求功，尤其适用于已知质量m和加速度a的情况。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。 方法三：利用动能定理，合力做的功等于物体动能的变化量。 (3)变力做的功 ①应用动能定理求解。 ②用W＝Pt求解，其中变力的功率P不变。 ③当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功的绝对值等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。 ④转换研究对象法。有些变力做功问题可转换为恒力做功，用W＝Fxcos α求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功问题。 ⑤图像法。在F－x图像中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正功，位于x轴下方的“面积”为负功。 2.公式P＝和P＝Fv的区别 P＝是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式。 3.平均功率的计算方法 (1)利用＝。 (2)利用＝F cos α，其中为物体运动的平均速度。 3.瞬时功率的计算方法 (1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度。 (2)P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。 (3)P＝Fvv，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力 4.机车的两种启动方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 直至 直到 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间 直至 速度为 的匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动 恒定 易错点二：不理解动能定理也不会运用动能定理求解多过程问题 1. 动能定理的理解 （1）两个关系 数量关系：合力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能的变化就是合力做的功。 因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 （2）标量性 动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题，当然动能定理也就不存在分量的表达式。 2.运用动能定理解决多过程问题，有两种思路 （1）分阶段应用动能定理 ①若题目需要求某一中间物理量，应分阶段应用动能定理. ②物体在多个运动过程中，受到的弹力、摩擦力等力若发生了变化，力在各个过程中做功情况也不同，不宜全过程应用动能定理，可以研究其中一个或几个分过程，结合动能定理，各个击破. （2）全过程（多个过程）应用动能定理:当物体运动过程包含几个不同的物理过程，又不需要研究过程的中间状态时，可以把几个运动过程看作一个整体，巧妙运用动能定理来研究，从而避开每个运动过程的具体细节，大大简化运算. 易错点三：运用机械能守恒定律分析问题时出现错误。 31.判断机械能守恒的三种方法 2.表达式 易错点四：运用功能关系分析问题时出现错误。 几种常见的功能关系及表达式 力做功 能的变化 二者关系 合力做功 动能变化 重力做功 重力势能变化 （1）重力做正功，重力势能减少；（2）重力做负功，重力势能增加；（3） 弹簧弹力做功 弹性势能变化 （1）弹力做正功，弹性势能减少；（2）弹力做负功，弹性势能增加；（3）= 只有重力或系统内弹力做功 机械能不变化 机械能守恒,即0 除重力和系统内弹力之外的其他力做功 机械能变化 （1）其他力做多少正功，物体的机械能增加多少； （2）其他力做多少负功，物体的机械能减少多少； （3） 一对相互作用的滑动摩擦力的总功 内能增加 （1）作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加；（2）摩擦生热 电场力做功 电势能变化 （1）电场力做正功，电势能减少；（2）电场力做负功，电势能增加；（3） 安培力做功 电能变化 ， . 【易错点提醒一】理解功和功率的概念计算时出现错误 【例1】．自动扶梯以恒定的速率送乘客上楼，乘客第一次站在扶梯上不动，第二次相对于扶梯匀速向上走，自动扶梯的牵引力两次做功分别为、，功率分别为、，则（ ）