内容正文:
机 械 能 守 恒 定 律 (知 识 点)
第五讲 机械能及其守恒定律
一、功
1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就叫做力对物体做了功.
2.做功的两个不可缺少的因素:(1)作用在物体上的力.(2)物体在力的方向上发生的位移.
3.功的计算:①公式:W=FLcosα——恒力功的计算(分解位移;分解力)单位:J.标量
注:F是力的大小、L是位移的大小、α是F和L方向之间的夹角
②大小不变方向变化的可分段转化为恒力再利用W=FLcosα来计算
③根据功率恒定,求变力的功,W=Pt.
④求出变力F对位移的平均力来计算,当变力F是位移s的线性函数时,
平均力
⑤作出变力F随位移变化的图象,图象与位移轴所围均“面积”即为变力做的功.
⑥根据动能定理求变力做的功W合=ΔEK
⑦根据功和能关系求变力的功.功是能量转化的量度做功过程一定伴随能量的转化,并且做多少功就有多少能量发生转化.
4、总功的求法:(即合外力的功)
①等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+ W2+ W3+……
②可先求合力,再利用W=F合Lcosα求解。
注:一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况。
5、功的正负:(功有正负,但功是标量.)
(1)功的正、负的判断:(一看角、二看意义、三看计算结果)
①若00≤α<900,则F做正功; ②若α=900,则F不做功;③若900<α≤1800,则F做负功.
(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。
正功——力对物体的运动起到的是推动作用
负功——力对物体的运动起到的是阻碍作用(物体克服这个力做了功)
注:功的正、负还表示能量转化的方向
6、几种特殊力做功:
①重力、弹簧的弹力和电场力做功——与路径无关,只与始末点的位置有关;
②滑动摩擦力、空气阻力等做功——与路径有关,
注:在曲线运动或往返运动时,这类力(大小不变)的功等于力和路程(不是位移)的积.
7、几种力做功的特点:(平衡力做功必一正一负,总功为零)
①作用力和反作用力的做功:作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功,也可能做负功,不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反,就一定有作用力、反作用力的功数值相等,一正一负.所以作用力与反作用力做功不一定相等.