内容正文:
专题六 机械能
知识点填空
1.力的方向 力 物体在力的方向上发生的位移Flcos α 力的大小 力与位移方向的夹角 焦耳 焦 J
【详解】(1)一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。力和物体在力的方向上发生位移,是做功的两个不可缺少的因素。
(2)力做功的公式
W=Flcos α
其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角。
(3)功的单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
2.0 不做功 > 正 < 负 克服 代数和 合力
【详解】(1)①当α=时,W=0,力对物体不做功;
②当0£α<时,W>0,力对物体做正功;
③当<α£π时,W<0,力对物体做负,或称物体克服这个力做功。
(2)①总功等于各个分力分别对物体所做功的代数和;
②总功等于这几个力的合力对物体所做的功。
3.时间t 做功快慢 标 正常 最大 额定功率
【详解】(1)功率的定义为功W与完成这些功所用时间t的比值。
(3)功率的物理意义是表示物体做功快慢的物理量。
(4)由功率的公式知,功和时间是标量,功率也是标量。
(5)①机械允许长时间正常工作时的最大功率为额定功率。
发动机铭牌上的功率指的就是额定功率。
4.Fv 反比 减小
5.mgh 高度差 起点和终点的位置 路径
【详解】(1)重力做功的表达式
WG=mgh
其中h指的是初位置与末位置的高度差。
(2)重力做功的特点:物体运动时,重力对它的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
6.被举高mgh 重心 焦耳 J Ep1-Ep2
【详解】(1)①重力势能是指物体由于被举高而具有的能。
②重力势能的计算公式为Ep=mgh,式中h是物体的重心到参考平面的高度。
③重力势能的单位为焦耳,符号为J。
(2)重力做功与重力势能之间的关系表达式为WG=Ep1-Ep2。
7.参考平面 参考平面 地球 地球
【详解】(1)重力势能表达式中的h是物体重心相对参考平面的高度,参考平面的选择不同,h不同,重力势能不同。
(2)重力时由于地球对物体的吸引而产生的,所以重力势能时物体与地球所组成的体统共有的。
8.弹性 弹力 原长 拉伸 压缩
9.越大 越大 弹力 FnΔln F做功
10.运动 功 焦耳 J 标 大小
【详解】(1)定义:物体由于运动而具有的能。
(3)单位:与功的单位相同,国际单位为焦耳,符号为J。
(4)标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向。
11.动能的变化 恒力 变力 直线 曲线
【详解】(1)合力对物体做功等于物体动能的变化量。
(3)即适用于恒力做功,也适用于变力做功;即适用于直线运动,也适用于曲线运动。
12.减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能
【详解】(1)只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能减小,动能增加,物体的重力势能转化为动能;若重力对物体做负功,则物体的重力势能增加,动能减小,物体的动能转化为重力势能;
(2)只有弹簧弹力做功时,若弹力对物体做正功,则弹簧的弹性势能减小,弹簧的弹性势能转化为物体的动能,若弹力对物体做负功,则弹簧的弹性势能增加,物体的动能减小,物体的动能转化为弹性势能;
(3)重力势能、弹性势能、动能统称为机械能。
13.重力 弹力 动能 势能 总的机械能Ek1+Ep1 E1
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专题六 机械能
1.功
(1)一个物体受到力的作用,并在 上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。 和 ,是做功的两个不可缺少的因素。
(2)公式:W= ,其中F、l、α分别为 、位移的大小、
(3)单位:国际单位制中,功的单位是 ,符号是 。
2.正功和负功
(1)力对物体做正功和负功的条件,由W=Flcos α可知
①当α=时,W= ,力对物体 ;
②当0£α<时,W 0,力对物体做 功;
③当<α£π时,W 0,力对物体做 功,或称物体 这个力做功。
(2)总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于:
①各个分力分别对物体所做功的 ;
②这几个力的 对物体所做的功。
3.功率
(1)定义:功W与完成这些功所用 的比值。
(2)公式:P=。单位:瓦特,简称瓦,符号W。
(3)意义:功率是表示物体 的物理量。
(4)功率是 (填“标”或“矢”)量。
(5)额定功率和实际功率
①额定功率:机械允许长时间 工作时的 功率。发动机铭牌上的功率指的就是
②实际功率:机械实际工作时的输出功率。发动机的实际功率不能长时间大于额定功率,否则会损坏机械。
4.功率与速度
(1)功率与速度关系式:P= (F与v方向相同)。
(2)汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成 (填“正比”或“反比”),要增大牵引力,就要 速度。
5.重力做的功
(1)重力做功的表达式:WG= ,h指初位置与末位置的
(2)重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的 有关,而跟物体运动的 无关。
6.重力势能
(1)重力势能
①定义:物体由于 而具有的能。
②公式:Ep= ,式中h是物体 到参考平面的高度。
③单位: ;符号: 。
(2)重力做功与重力势能之间的关系:WG= 。
7.重力势能的相对性和系统性
(1)相对性:Ep=mgh中的h是物体重心相对 的高度。 选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同。
(2)系统性:重力是 与物体相互吸引产生的,所以重力势能是 与物体所组成的“系统”所共有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法。
8.弹性势能
(1)定义:发生 形变的物体的各部分之间,由于有 的相互作用而具有的势能。
(2)弹簧的弹性势能:弹簧的长度为 时,弹性势能为0,弹簧被 或被 后,就具有了弹性势能。
9.探究弹性势能的表达式
(1)猜想(以弹簧被拉长的情况为例)
①弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关,同一个弹簧,拉伸的长度 ,弹簧的弹性势能越大。
②弹性势能与弹簧的劲度系数有关,在拉伸长度l相同时,劲度系数k ,弹性势能越大。
(2)探究思想:研究 做功与弹性势能变化的关系。
(3)“化变为恒”求拉力做功:W总=F1Δl1+F2Δl2+…+ 。
(4)F-l图像与l轴所围图形面积的意义:表示 的值。
10.动能
(1)定义:物体由于 而具有的能。
(2)表达式:Ek=mv2
(3)单位:与 的单位相同,国际单位为 ,符号为 。
(4)标矢性:动能是 量,只有 ,没有方向。
11.动能定理
(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中
(2)表达式:W=m-m
(3)适用范围:既适用于 做功,也适用于 做功;既适用于 运动,也适用于 运动。
12.动能与势能的相互转化
(1)重力势能与动能的转化
只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能 ,动能 ,物体的 转化为 ;若重力对物体做负功,则物体的重力势能 ,动能 ,物体的 转化为 。
(2)弹性势能与动能的转化
只有弹簧弹力做功时,若弹力对物体做正功,则弹簧的弹性势能 ,物体的动能增加,弹簧的 转化为物体的 ;若弹力对物体做负功,则弹簧的弹性势能 ,物体的动能 ,物体的 转化为弹簧的 。
(3)机械能: 、 与 统称为机械能。
13.机械能守恒定律
(1)内容:在只有 或 做功的物体系统内, 与 可以相互转化,而 保持不变。
(2)表达式:Ek2+Ep2= ,即E2= 。
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