第七章_机械能守恒定律知识点总结
人教版高中物理必修二第七章-机械能守恒定律-知识点归纳
第七章《机械能守恒定律》知识点总结一、功1概念：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。
功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos α求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυc o s F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。
高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结
一、功1概念：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。
功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos α求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。
机械能守恒定律知识点总结(精华版)
机械能知识点总结一、功1概念：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。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正； 当2πθ=时，即力与位移垂直，力不做功，功为零； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值max υ，则f P /m ax =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度max υ，则f P /m ax =υ。
机械能守恒定律单元总结
第七单元知清单一、功1、定义式:W=Fl2、适用条件：F为恒力且F与l共线3、理解：l是力的作用点在力的方向上相对地面发生的位移。
它不一定就等于物体相对地面发生的位移x，但二者一定有密切的关系。
当F与l不共线的时候可以分解力F或者位移l，转化为F、l共线的情形后根据定义式求功。
二、变力做功的求解方法1、微元法对于变力做功，不能直接用公式进行计算，但是我们可以把运动过程分成很多小段，每一小段内可认为F是恒力，用定义式求出每一小段内力F所做的功，然后累加起来就得到整个过程中变力所做的功。
这种处理问题的方法称为微元法，这种方法具有普遍的适用性。
但在高中阶段主要用于解决大小不变，方向总与运动方向相同或相反的变力的做功问题。
2、等效转化法若变力F A所做的功和另一恒力F B所做的功等效，则求变力F A做的功可以转化成恒力F B所做的功。
3、平均值法如果变力的方向与位移方向始终一致而大小随位移线性变化，则可求出平均力等效为恒力用定义式法求解。
4、图像法在直角坐标系中，用纵坐标表示作用在物体上的力F，横坐标表示物体在力的方向上的位移l，，则F-l图象与坐标轴所围成的面积在数值上等于对物体做的功Ｗ，横轴上方的面积表示对物体做的正功，横轴下方的面积表示力对物体做负功。
5、分段法若力F大小不变，方向总与运动方向相同或相反，如：水的阻力、空气的阻力等，则该力所做的功为力与路程的乘积，当力和运动方向始终一致时该力做正功，反之做负功。
6、利用w=pt求变力做功这是一种等效代换的观点，用W=Pt计算功时，必须满足变力的功率是一定的。
7、利用功能关系求变力做功做功的过程就是能量转化的过程；做了多少功就有多少能量发生了转化；功是能量转化的量度。
具体的功能关系：W G=-△E P W弹=-△E弹W合=-△E k W其=△E机W万=-△E P F f S相对=Q三、合外力做功的求解方法1、合外力对物体做功等于各个外力对物体做功的代数和。
人教版必修二第七章：机械能守恒定律——简明实用笔记(知识要点)
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=FL cos α——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=FL cos α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122F F F --+=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=ΔE K⑦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=W 1+ W 2+ W 3+…… ②可先求合力，再利用W=F 合L cos α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．注：作用力反作用力可以都做正功或都做负功——两磁铁小车，作用力反作用力做功代数和可以为零、可以为正、可以为负②摩擦力的做功A、静摩擦力做功的特点1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
机械能守恒定律知识点总结
机械能守恒定律知识点总结机械能是指物体的动能和势能的总和，其中动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置和形状而具有的能量。
根据机械能的定义和守恒定律，可以得出以下几个知识点：1. 机械能的定义：机械能等于动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量，可以通过动能公式E_k = 1/2 mv^2计算，其中m是物体的质量，v是物体的速度。
势能是物体由于位置和形状而具有的能量，常见的势能有重力势能、弹性势能等。
2.动能的转化：当物体在运动过程中受到外力作用时，动能可以转化为其他形式的能量。
例如，当物体受到摩擦力的阻碍时，动能会逐渐转化为热能，使得物体的速度减小。
3.势能的转化：在重力场中，物体的高度决定了其重力势能的大小。
当物体从高处落下时，其重力势能逐渐转化为动能。
同样地，当物体被抛起时，其动能逐渐转化为重力势能。
4.机械能守恒定律的条件：机械能守恒定律只在满足一定条件下成立。
首先，系统必须是孤立的，即没有外力对系统做功。
其次，系统中不能有能量损耗，例如摩擦力的损耗。
5.实际情况下的机械能守恒：在实际情况下，机械能守恒往往不成立，因为很难找到一个完全孤立且没有能量损耗的系统。
例如，在运动中，摩擦力会将机械能转化为热能，使物体的总能量减少。
6.应用：机械能守恒定律广泛应用于物理学和工程领域。
例如，利用机械能守恒定律可以计算出弹射物的最大射高、最远射程等问题。
同时，在机械能守恒的基础上，也可以进行动力学分析和设计。
7.机械能守恒原理的推导：机械能守恒定律可以通过能量守恒原理和功的定义推导得出。
根据能量守恒原理，一个孤立系统的总机械能不变。
根据功的定义，外力所做的功等于物体的动能的增加量。
由此可以推导出机械能守恒定律。
总之，机械能守恒定律是物体运动中能量转化和守恒的基本定律之一、通过理解和应用机械能守恒原理，可以解决许多与能量转化和运动相关的问题。
然而，在实际情况下，机械能守恒往往不成立，因此需要考虑其他能量转化和损耗的因素。
机械能守恒定律知识点总结
第七章机械能守恒定律【知识点】：1、功1、做功两个必要因素：力和力的方向上发生位移。
2、功的计算：W = FLCOS83、正功和负功：①当。
^a< H /2时，cosa>0, w>o,表示力对物体做正功。
②当a二刃/2时，cosa=0, w=0.表示力对物体不做功（力与位移方向垂直）。
③当n/2<a^n时，cosa<0. w<0>表示为对物体做负功。
4、求合力做功：1）先求出合力，然后求总功，表达式为W .Q二F R L COS O（为合力与位移方向的夹角）2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即W总二W1+W2+W3+ ----------例题.如图1所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s,若物体和地而间的摩擦因数为U,则此力对物体做的功为（）A. u mgsB・ M mgs/ (cos a + u sin u )C・ P mgs/ (cos a - u sin o )D・ P mgscos a / (cos a + u sin a )二、功率w图1K定义式：P =—,所求出的功率是时间t内的平均功率。
t2、计算式：P = Fvcos<9，其中（）是力与速度间的夹角。
用该公式时，要求F为恒力。
1）当V为瞬时速度时，对应的P为瞬时功率：2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率3）若力和速度在一条直线上，上式可简化为P = Fv3.机车起动的两种理想模式1）以恒定功率启动逅加直线运动 2）以恒定加速度a 启动匀送 | K= N^aTl©〉 凸尸=Z^L 时， C = O » 至]就尢"“・=K "F G 速三、 亟力势能重力势能表达式：Ep=mgh重力做功：= E P] -E P2 = -A£P （重力做功与路径无关，只与物体的初末位置有关）四、 弹性势能弹性势能表达式：E P =kAl 2/2 （△/为弹簧的型变量）五、 动能定理（1）动能定理的数学表达式为: 勻速直 线运动（2）动能泄理应用要点①外力对物体所做的总功，既等于合外力做的功，也等于所有外力做功的代数和。
物理机械能守恒定律知识点总结
一、功1概念：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。
功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。
高中物理必修二第7章-机械能守恒定律-知识点
1高中物理必修二第7章-机械能守恒定律-知识点1、物体在 力的方向上 发生了 位移 ，则力对物体做了功。
做功的两个要素：① 力 ，②物体 在力的方向有位移 ，缺一不可。
重力 、弹力 、摩擦力 所做的功叫做机械功。
2、功的计算：W = Fscos θ。
θ是 力 和 位移 的夹角，当θ是 锐角 或为 0°时，cos θ＞0，物体做 正功 ；当θ是 直角 时，cos θ=0，物体不做功 。
当θ是 钝角 或为180°时，cos θ＜0，物体做 负功；功是 标 量，正功表示 动力 做功，负功表示 阻力 做功（也可以说物体 克服阻力 做功）。
3、多个力做功时，可以 分别计算 各个力做的功，再把所有功 相加 ；也可以先求出 合力 ，再计算 合力 做的功。
4、功的图示：当F 和s 方向在 同一条直线上 时，可以作 F-x 图，图中直线与横坐标轴所围 面积 就表示物体在这段位移上做的功。
5、功率表示做功的 快慢 ，P= W/t = F ν。
求平均功率P 用平均速度 ，求瞬时功率P 用瞬时速度ν 。
恒力F 恒定时，P 与ν成正比；速度ν恒定时，P 与F 成正比；功率P 恒定时，F 与ν成反比。
这就是汽车在上坡路段要切换到低速挡的原因，因为发动机输出功率是恒定 的，切换到低速挡可以提供更强 的动力。
6、额定功率：机械正常条件下长时间工作的最大功率。
实际功率：机械实际 运行时的功率。
实际功率可以小于 额定功率，但不允许长时间超过 额定功率。
7、动能：物体由于 运动 而具有的能量，用 E k 表示， E k = 21m ν² 。
动能描述物体的运动状态，是 状态 量。
动能是 标 量，只有 正 值或 零 。
8、动能定理：合力对物体做的功等于动能变化量，W 合= △E k =21m νt ²-21m ν0²。
合力做正功，动能增加 ；合力做负功（物体克服 合力做功），动能减小 。
第七章机械能守恒定律(单元总结)(解析版)
第七章 机械能守恒单元总结知识要点一：功和功率的计算1.功的计算方法(1)利用W ＝Fl cos α求功，此时F 是恒力. (2)利用动能定理或功能关系求功. (3)利用W ＝Pt 求功. 2.功率的计算方法(1)P ＝Wt ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率.(2)P ＝Fv cos α：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度v 时，功率P 为平均功率.质量为m ＝20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s 内F 与运动方向相反，2～4 s 内F 与运动方向相同，物体的v －t 图象如图1所示，g 取10 m/s 2，则( )思维导图知识要点A.拉力F 的大小为100 NB.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC.4 s 内拉力所做的功为480 JD.4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J 【答案】 B【解析】 由图象可得：0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a 1＝Δv Δt ＝102 m/s 2＝5 m/s 2，匀减速过程有F ＋F f ＝ma 1.匀加速过程加速度大小为a 2＝Δv ′Δt ′＝22 m/s 2＝1 m/s 2，有F －F f ＝ma 2，解得F f ＝40 N ，F ＝60 N ，故A 错误.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为P ＝Fv ＝60×2 W ＝120 W ，故B 正确.4 s 内物体通过的位移为x ＝(12×2×10－12×2×2)m ＝8 m ，拉力做功为W ＝－Fx ＝－480 J ，故C 错误.4 s 内物体通过的路程为s ＝(12×2×10＋12×2×2) m ＝12 m ，摩擦力做功为W f ＝－F f s ＝－40×12 J ＝－480 J ，故D 错误. (2019·广东佛山高一模拟)质量为2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.则( )A ．2 s 末重力的瞬时功率为200 WB ．2 s 末重力的瞬时功率为400 WC ．2 s 内重力的平均功率为100 WD ．2 s 内重力的平均功率为400 W 【答案】：B【解析】：小铁球只受重力，做自由落体运动，2 s 末速度为v 1＝gt 1＝20 m/s ，下落2 s 末重力做功的瞬时功率P ＝mgv 1＝2×10×20 W ＝400 W ，故选项A 错误，B 正确；2 s 内的位移为h 2＝12gt 22＝20 m ，所以前2 s 内重力的平均功率为P ＝mgh 2t 2＝2×10×202W ＝200 W ，故选项C 、D 错误． 知识要点二：机车启动问题1．模型一 以恒定功率启动(1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：2．模型二 以恒定加速度启动 (1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：3．三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m ＝PF 阻.(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率最大，速度不是最大，即v ＝P F ＜v m ＝PF 阻.(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －F 阻x ＝ΔE k ，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．一列火车总质量m ＝500 t ，发动机的额定功率P ＝6×105 W ，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F f 是车重的0.01倍．(g 取10 m/s 2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P 工作，求当行驶速度为v 1＝1 m/s 和v 2＝10 m/s 时，列车的瞬时加速度a 1、a 2的大小；(3)列车在水平轨道上以36 km/h 的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P ′；(4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间． 【答案】：(1)12 m/s (2)1.1 m/s 2 0.02 m/s 2(3)5×105 W (4)4 s【解析】：(1)列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力，即F ＝F f ＝kmg 时，列车的加速度为零，速度达到最大值v m ，则v m ＝P F ＝P F f ＝P kmg＝12 m/s.(2)当v ＜v m 时，列车做加速运动，若v 1＝1 m/s ，则F 1＝Pv 1＝6×105 N ，根据牛顿第二定律得a 1＝F 1－F fm ＝1.1 m/s 2若v 2＝10 m/s ，则F 2＝Pv 2＝6×104 N根据牛顿第二定律得a 2＝F 2－F fm＝0.02 m/s 2.(3)当v ＝36 km/h ＝10 m/s 时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P ′＝F f v ＝5×105 W. (4)由牛顿第二定律得F ′＝F f ＋ma ＝3×105 N在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度为v ′，即v ′＝PF ′＝2 m/s ，由v ′＝at 得t＝v ′a＝4 s. 分析机车启动问题常出现的三点错误(1)在机车功率公式P ＝Fv 中，F 是机车的牵引力而不是机车所受合力，当P ＝F f v m 时，牵引力与阻力平衡，机车达到最大运行速度．(2)恒定功率下的启动过程一定不是匀加速，匀变速直线运动的公式不适用，这种加速过程发动机做的功可用W ＝Pt 计算，不能用W ＝Fl 计算(因为F 是变力)．(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W ＝Fl 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．知识要点三：动能定理的理解和应用1．对动能定理的理解(1)W总＝W 1＋W 2＋W 3＋…是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F 合l cos α。
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机械能知识点总结一、功1概念：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。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；当2πθ=时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ没有做功的情况一般有以下几种：（1）劳而无功。
如人用100N 的力推石头没动。
（2）不劳无功。
如在光滑水平面上的物体靠惯性做匀速直线运动。
（3）垂直无功。
当物体受力的方向与该物体的运动方向垂直时，如手提水桶在水平面上匀速前进。
例1、下列情况中，有力对物体做功的是（ ）A 、用力推车，车不动B 、小车在光滑的水平面上匀速运动C 、举重运动员举着杠铃沿着水平方向走了1m.D 、苹果从树上落下 例2、在100m 深的矿井里，每分钟积水9m 3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？解：每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ，水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t∴tgVht W p 水ρ===6010098.91013⨯⨯⨯⨯=147000W=147（kW ） 二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tWP =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m a x υ，则f P /m a x =υ。
【例1】下列关于功率的说法正确的是（ ）A.物体做功越多，功率越大B.物体做功时间越短，功率越大C.物体做功越快，功率越大D.物体做功时间越长，功率越大 功率大，做功一定快，但做功不一定多（需控制时间）。
三、动能1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。
2动能表达式：221υm E K =3动能定理（即合外力做功与动能关系）：12K K E E W -=4理解：①合F 在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
②合F 做正功时，物体动能增加；合F 做负功时，物体动能减少。
③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。
5应用动能定理解题步骤： a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功c 确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能d 列方程、求解。
四、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。
一）重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
2公式：mgh E P =h ——物体具参考面的竖直高度 3参考面a 重力势能为零的平面称为参考面；b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。
4标量，但有正负。
重力势能为正，表示物体在参考面的上方； 重力势能为负，表示物体在参考面的下方； 重力势能为零，表示物体在参考面的上。
5单位：焦耳（J ）6重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。
7重力做功与重力势能的关系：21P P G E E W -=重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。
二）弹性势能1概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。
2弹簧的弹性势能：221kx E P =影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k 和弹簧形变量x 。
3弹力做功与弹性势能的关系：21P P F E E W -=弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。
例1、判断下列几种情况下物体的动能、势能是否变化？是增大还是减小？ （1）汽车沿着斜坡匀速上行 （2）电梯上升得越来越快 （3）皮球在空中下落 （4）汽车在平直马路上匀速前进答（1）汽车沿斜坡匀速上行的过程中，汽车的高度越来越高，所以它的势能增大，由于汽车速度保持不变，所以它的动能不变。
（2）电梯上升，高度增加，所以电梯的势能增加，电梯速度越来越快，所以它的动能不断增加。
（3）皮球从空中下落，高度越来越小，速度越来越大，所以皮球的势能减小，动能增大。
（4）汽车在平直马路上匀速前进，它的高度不变，速度也不变，所以汽车的动能和势能都没有发生变化。
六、机械能1机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即P K E E E +=。
2机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即 21E E =2211P K P K E E E E +=+ΔΕK = —ΔΕP ΔΕ1 = —ΔΕ2。
3机械能守恒条件:做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功； 外力不做功或外力做功的代数和为零； 系统内如摩擦阻力对系统不做功。
能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。
4运用机械能守恒定律解题步骤： a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒c 恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能d 列方程、求解。
七、能量守恒定律1内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，即2211其它机械能其它机械能E E E E +=+。
2能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。
例1.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R 。
一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。
要求物块能通过圆形轨道的最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg （g 为重力加速度）。
求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围。
解：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，由机械能守恒得 mgh ＝2mgR ＋21mv 2① 物块在最高点受的力为重力mg 、轨道的压力N 。
重力与压力的合力提供向心力，有mg ＋N ＝m Rv 2②物块能通过最高点的条件是N ≥0 ③ 由②③式得v ≥gR ④ 由①④式得 h ≥25R ⑤ 按题的要求，N ≤5mg ，由②⑤式得v ≤gR 6 ⑥ 由①⑥式得h ≤5R ⑦ h 的取值范围是25R ≤h ≤5R 例2．如图，质量都为m 的A 、B 两环用细线相连后分别套在水平光滑细杆OP 和竖直光滑细杆OQ 上，线长L=0.4m ，将线拉直后使A 和B 在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30°角时，A 和B 的速度分别为v A 和v B ，求v A 和v B 的大小。
（取g=10m/s 2）解：将A v 、B v 都分解成平行于细线和垂直于细线方向（如右图），由于运动中绳长不变。
即////B A v v = ︒=︒30cos 30sin B A v v 即B A v v 3=A 球下落的高度m L h 2.0214.030sin =⨯=︒= 由机械能守恒可得：222121B A mv mv mgh +=联立①②并代入数据可得：s m v A /3=，s m v B /1=。
机械能单元测试一、填空题1．功率是表示_______________的物理量，自行车运动员比赛时的功率可达1 kW ，若某运动员以此功率骑车1 min ，做功为_______ J 。
2．发条拧的越紧的钟表，走的时间越_______，这是因为发条越紧_______能越大。
3．质量为0.5 kg 的物体从8 m 高处落到地面，重力对该物体做的功是_______ J ，物体的_______能减小，_______能增大；若不计空气阻力，则物体增加的_______能是_______。
4．体积相同的实心铁球和木球，以相同的速度沿水平桌面滚动，要使它们具有相同的动能，可以_______；若它们处于同一高度，要使它们的重力势能相等，可以_______。
5．一个重物从高处下落的过程中，不计空气阻力它的重力势能不断_______，它的动能不断_______，而它的机械能_______。
（填“增大”“减小”或“不变”）6．一个空中飞行的物体具有80 J 的机械能，若它的重力势能为50J，则它的动能为_________ J；利用它的重力势能最多可做_______ J的功；若将它的重力势能全部转化为动能，则动能的大小为_______ J，此时它的机械能为_______ J。
7．正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5 W，那么在一天时间内心脏做功_________ J，这些功可把一个重600 N的人匀速举高_________ m。
8．起重机匀速吊起重为1000 N的物体沿竖直方向提升3 m，又使物体沿水平方向匀速移动2 m，则起重机对物体的拉力是_______ N，在整个过程中，拉力对物体做的功是_______。
9．一辆上海产“大众牌”汽车，在京石高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是2000 N，这辆汽车1 min做的功是_______ J。