高中物理功能关系总结
高中物理功能关系公式

高中物理功能关系公式在高中物理学习中,我们经常会接触到各种各样的功能关系公式。
这些公式是描述物理学中各种物理量之间关系的数学表达式。
下面我们就来介绍一些常见的高中物理功能关系公式。
1.速度公式速度公式是描述物体在某个时间内移动的距离和时间之间的关系。
其中,速度是指物体在单位时间内移动的距离。
速度公式为:速度=位移÷时间其中,位移是指物体从一个位置到另一个位置所移动的距离,时间是指物体移动所花费的时间。
2.加速度公式加速度公式是描述物体在某个时间内速度变化量和时间之间的关系。
其中,加速度是指物体在单位时间内速度变化的量。
加速度公式为:加速度=速度变化量÷时间其中,速度变化量是指物体在单位时间内速度发生的变化。
3.力公式力公式是描述物体受到的力和物体的质量以及加速度之间的关系。
其中,力是指物体所受到的作用力,质量是指物体的质量,加速度是指物体在单位时间内速度变化的量。
力公式为:力=质量×加速度其中,质量和加速度的单位分别是千克和米每秒平方。
4.功率公式功率公式是描述物体所具有的功率和物体所受到的力、速度以及时间之间的关系。
其中,功率是指单位时间内所做的功。
功率公式为:功率=力×速度÷时间其中,力和速度的单位分别是牛和米每秒。
5.电功率公式电功率公式是描述电路所具有的功率和电路中电压、电流之间的关系。
其中,电功率是指电路单位时间内所消耗的电能。
电功率公式为:电功率=电压×电流其中,电压和电流的单位分别是伏特和安培。
以上就是一些常见的高中物理功能关系公式。
当然,在学习物理过程中还有很多其他的公式,需要我们认真学习。
通过学习这些公式,我们可以更好地理解物理学中各个物理量之间的关系,并且可以更好地应用这些公式来解决实际问题。
希望同学们能够好好学习,掌握这些公式,并且能够灵活运用它们。
归纳高中物理中主要的功能关系

归纳高中物理中主要的功能关系——《高中物理思维为方法集解》随笔系列山东平原一中魏德田(整理)能量的转化和守恒定律是物理学的基本定律,从功和能的角度分析物体的运动与相互作用规律是研究物理问题常用的一种方法,这种方法在力学、热学、电磁学、光学和原子物理学中都有广泛的应用,能熟练掌握这一方法,对提高运用所学知识解决物理综合问题有重要意义。
一、归纳高中物理中主要的功能关系1.外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,即(动能定理)。
2.重力(或弹簧弹力)对物体所做的功等于物体重力势能(或弹性势能)增量的负值。
3.电场力对电荷所做的功等于电荷电势能增量的负值,即W电=-△EP。
4.分子力做正功分子势能减少,克服分子力做功分子势能增加。
5.除重力(和弹簧弹力)以外的力对物体所做的功,等于物体机械能的增量,即为功能原理。
6.除重力(和弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,物体(或系统)机械能守恒。
7.一对滑动摩擦力所做功的代数和总是负值,因摩擦所产生的内能等于滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积。
8.在绝热系统中,外界对系统做功,系统的内能增加,系统对外界做功,系统内能减少,即W=△U。
9.在闭合电路中,非静电力做的功是其他形式的能转化为电能的量度,电场力做的功是电能转化为其他形式的能的量度。
10.安培力做功对应着电能与其它形式的能相互转化,即安培力做正功,对应着电能转化为其它能(如电动机模型);克服安培力做功,对应着其它能转化为电能(如发电机模型);且安培力做功的绝对值,等于电能转化的量值。
11.能量转化和守恒定律,对于所有参与相互作用的物体系统,其每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总和保持不变。
二、运用能量观点分析解决问题的基本思路1.选定研究对象(系统)。
2.弄清外界与研究对象(或系统)之间的做功情况。
3.分析系统内各种能量的变化情况,(是增还是减,变化量如何表达)。
高中物理二轮专题复习4功能关系(新人教版)

专题四 功能关系知识梳理一、功和功率 1、功〔1〕恒力的功:W=Fscosθ 〔2〕变力的功W=Pt 2、功率:tWP=Fvcos θ 〔1〕当v 为即时速度时,对应的P 为即时功率; 〔2〕当v 为平均速度时,对应的P 为平均功率 二、 动能定理1、 定义:合外力所做的总功等于物体动能的变化量.2、 表达式:三、 机械能守恒定律 1、条件:〔1〕对单个物体,只有重力或弹力做功.〔2〕对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递, 机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生),那么系统的机械能守恒. 2、 表达式 四、 能量守恒定律专题测试一、选择题(每题4分,共44分)1.用水平力F 拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t 1时刻撤去拉力F ,物体做匀减速直线运动,到t 2时刻停止,其速度—时间图象如图1所示,且α>β,假设拉力F 做的功为W 1,平均功率为P 1;物体克服摩擦阻力F f 做的功为W 2,平均功率为P 2,那么以下选项正确的选项是 ( ) A .W 1>W 2;F =2F f B .W 1=W 2;F>2F f C .P 1>P 2;F>2F fD .P 1=P 2;F =2F f2.如图2所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定竖直杆上,A 、B 通过转轴用长度为L 的刚性轻杆连接,B 放在水平面上并靠着竖直杆,A 、B 均静止.由于微小的扰动,B 开始沿水平面向右运动.不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点.在A 下滑的过程中,以下说法中正确的选图1项是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒 B .在A 落地之前轻杆对B 一直做正功C .A 运动到最低点时的速度的大小为2gLD .当A 的机械能最小时,B 对水平面的压力大小为2mg3.如图3所示,足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转.现将一个物体轻轻放在传送带底端,物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段匀速运动到传送带顶端.那么以下说法中正确的选项是( )A .第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B .第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C .第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量D .两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量4.如图4所示,均匀带正电的圆环水平放置,AB 为过圆心O 的竖直轴线.一带正电的微粒(可视为点电荷),从圆心O 正上方某处由静止释放向下运动,不计空气阻力.在运动的整个过程中,以下说法中正确的选项是 ( ) A .带电微粒的加速度可能一直增大 B .带电微粒的电势能可能一直减小 C .带电微粒的动能可能一直增大 D .带电微粒的运动轨迹可能关于O 点对称5.如图5所示为测定运发动体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),轻绳的另一端悬重为G 的物体.设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v 逆时针转动.那么 ( ) A .人对重物做功,功率为GvB .人对传送带的摩擦力大小等于G ,方向水平向左C .在时间t 内人对传送带做功消耗的能量为GvtD .假设增大传送带的速度,人对传送带做功的功率不变6.如图6所示,有一光滑的半径可变的14圆形轨道处于竖直平面内,圆心O 点离地高度为H .现调节轨道半径,让一可视为质点的小球a 从与O 点等高的轨道最高点由静止沿轨道下落,使小球离开轨道后运动的水平位移S 最大,那么小球脱离轨道最低点时的速度大小应为( ) A. gHB. gH3C.2gH3D.4gH 37.一辆质量为m 的卡车在平直的公路上,以初速度v 0开始加速行驶,经过一段时间t ,卡图3图4 图5图6车前进的距离为s 时,恰好到达最大速度v m .在这段时间内,卡车发动机的输出功率恒为P ,卡车运动中受到的阻力大小恒为F ,那么这段时间内发动机对卡车做的功为( ) A .Pt B .FsC .Fv m tD. 12mv m 2+Fs -12mv02 8.如图7所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角,AB 直线与匀强电场E 垂直,在A 点以大小为v 0的初速度水平抛出一质量为m 、电荷量为+q 的小球,经时间t ,小球下落一段距离过C 点(图中未画出)时速度大小仍为v 0,在小球由A 点运动到C 点的过程中,以下说法正确的选项是( )A .电场力对小球做功为零B .小球的电势能减小C .小球的电势能增量大于mg 2t 2/2 D .C 可能位于AB 直线的左侧9.如图8所示,一形状为抛物线的光滑曲面轨道置于竖直平面内,轨道的下半部处在一个垂直纸面向外的磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑.假设抛物线足够长,且不计空气阻力,那么金属环沿抛物线运动的整个过程中损失的机械能的总量ΔE 为 ( ) A .假设磁场为匀强磁场,ΔE =mg (b -a )+12mv 2B .假设磁场为匀强磁场,ΔE =mg (b -a )C .假设磁场为非匀强磁场,ΔE =12mv 2D .假设磁场为非匀强磁场,ΔE =mgb +12mv 210.如图9所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R 相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h 后又返回到底端.假设运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.那么以下说法正确的选项是( ) A .金属杆ab 上滑过程与下滑过程通过电阻R 的电量一样多B .金属杆ab 上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于12mv 2C .金属杆ab 上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等D .金属杆ab 在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量 11.如图10所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场.在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球.O图7图8图9点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,bd沿水平方向.小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.以下判断正确的选项是( )A.小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B.当小球运动到c点时,洛伦兹力最大C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小二、实验题(12、13题各6分,共12分)12.(6分)“探究功与物体速度变化的关系〞的实验如图11所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.图11(1)(2分)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、__________(填测量工具)和________电源(填“交流〞或“直流〞).(2)(2分)假设木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,以下说法正确的选项是________.A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线(3)(2分)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,如图12所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________局部进行测量(根据下面所示的纸带答复,并用字母表示).图1213.(6分)用如图13所示的实验装置验证机械能守恒定律.重锤由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律.(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A.按照图示装置安装好器材B.将打点计时器接到直流电源上C.先松开悬挂纸带的夹子,后接通电源打出一条纸带D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能图13 指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填写在下面的空行内.________________________________________________________________________ (2)利用这个装置可以测量重锤下落的加速度的数值.如图14所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A 、B 、C 、D 、E ,测量出A 点距打下的第一个点O 距离为x 0,点A 、C 间的距离为x 1、点C 、E 间的距离为x 2,使用交流电的频率为f ,那么根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a =________,打C 点时重锤的速度v =________.图14三、解答题(14题11分,15题14分,16题18分,共44分)14.(上海卷第31题).(12 分)如图,质量2m kg =的物体静止于水平地面的A 处,A 、B 间距L =20m 。
高中物理功能关系总结

专题 功、动能和势能和动能定理功: (单位:J )力学: ①W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度动能: E K =m2p mv 2122= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)③动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)公式: W 合= W 合=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 = 12122212mV mV - ⑴W 合为外力所做功的代数和.(W 可以不同的性质力做功)⑵外力既可以有几个外力同时作用,也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用: ⑶即为物体所受合外力的功。
④功是能量转化的量度(最易忽视)主要形式有: “功是能量转化的量度”这一基本概念含义理解。
⑴重力的功------量度------重力势能的变化物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。
与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能,这就是机械能定理。
只有重力做功时系统的机械能守恒。
功能关系:功是能量转化的量度。
有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程, (2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
练习:一、单项选择题1.关于功和能的下列说法正确的是 ( )A .功就是能B .做功的过程就是能量转化的过程C .功有正功、负功,所以功是矢量D .功是能量的量度2.一个运动物体它的速度是v 时,其动能为E 。
那么当这个物体的速度增加到3v 时,其动能应该是 ( )A .EB . 3EC.6E D.9E3.一个质量为m的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是:()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.平抛运动D.匀速圆周运动4.对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解,正确的是:()A.物体具有动能是由于力对物体做了功B.力对物体做功是由于该物体具有动能C.力做功是由于物体的动能发生变化D.物体的动能发生变化是由于力对物体做了功5.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为n v,则在t2时刻的动能是t1时刻的A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍6.打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2):()A.1.25×104J B.2.5×104JC.3.75×104J D.4.0×104J7.质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了()A.28J B.64JC.32J D.36J8.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是:()A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零*9.一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握

【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握!知识网络图一、功能关系1.功和能(1)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有多少能量发生了转化。
(2)做功的过程一定伴随有能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现。
2.力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变:即W(合)=Ek2-Ek1=ΔEk。
(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少:即W(G)=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少:即W(弹)=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即W(其他力)=E2-E1=ΔE。
(功能原理)二、能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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。
2.表达式ΔE减=ΔE增。
三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。
不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现到不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系;二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。
2.不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少,一定有另外形式的能量增加,且减少量和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少,一定有别的物体的能量增加,且减少量和增加量相等。
2.应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)列恒等式:ΔE减=ΔE增。
五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。
物理八大功能关系公式

以下是物理中常见的八大功能关系公式:
位移-时间关系公式:Δx = v₀t + 0.5at²
速度-时间关系公式:v = v₀ + at
速度-位移关系公式:v² = v₀² + 2aΔx
位移-速度-时间关系公式:Δx = (v + v₀)t / 2
动力学方程(力-质量-加速度关系):F = ma
功-力-位移关系公式:W = FΔx
功-能量关系公式:W = ΔE
力-弹性系数-位移关系公式(胡克定律):F = kΔx
这些公式描述了物体在运动和相互作用中的关系,涵盖了位移、速度、加速度、力、能量等物理量之间的相互关系。
它们在物理学中被广泛应用,用于解决各种与运动和力学相关的问题。
请注意,具体的公式和符号可能会根据不同的物理学领域和问题而有所变化,上述公式只是一些常见的例子。
物理八大功能关系公式

物理八大功能关系公式物理是自然科学的一个分支,研究物质、能量、力和运动等基本现象。
在物理学中,有许多重要的公式,其中八大功能关系公式是最为重要的公式之一。
这些公式描述了物理学中的基本关系,包括力、加速度、速度、位移、功、能量、动量和角动量等。
1. 力的公式:F=ma力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的运动状态。
力的大小与物体的质量和加速度成正比,即F=ma。
这个公式是牛顿第二定律的数学表达式,它描述了物体的运动状态如何受到力的影响。
2. 加速度的公式:a=F/m加速度是物体在单位时间内速度的变化量,它与物体所受的力和质量有关。
根据牛顿第二定律,加速度与力成正比,与质量成反比,即a=F/m。
这个公式可以用来计算物体的加速度,从而了解物体的运动状态。
3. 速度的公式:v=at+v0速度是物体在单位时间内所走的路程,它与时间和加速度有关。
根据速度的定义,可以得到速度的公式:v=at+v0,其中v0是物体的初始速度。
这个公式可以用来计算物体的速度,从而了解物体的运动状态。
4. 位移的公式:s=vt+1/2at^2位移是物体从一个位置到另一个位置的距离,它与速度和加速度有关。
根据位移的定义,可以得到位移的公式:s=vt+1/2at^2,其中t是时间。
这个公式可以用来计算物体的位移,从而了解物体的运动状态。
5. 功的公式:W=Fs功是力在物体上所做的功,它可以改变物体的能量状态。
根据功的定义,可以得到功的公式:W=Fs,其中F是力,s是位移。
这个公式可以用来计算力所做的功,从而了解物体的能量状态。
6. 动能的公式:K=1/2mv^2动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
根据动能的定义,可以得到动能的公式:K=1/2mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
这个公式可以用来计算物体的动能,从而了解物体的能量状态。
7. 动量的公式:p=mv动量是物体的运动状态,它与物体的质量和速度有关。
高中物理功能关系知识归纳

高中物理功能关系知识归纳在高中物理教学中,对于功能关系而言是我们教学过程中的重点所在,同时也是学生在教学中存在问题较多的地方。
对于高中物理功能关系而言所涉及的范围很大,之间存在的环节也是紧密相扣,对于学生的知识串联过程要求很高。
为了帮助大家更好的学习物理学科,以下本人搜集整合了高中物理功能关系知识,欢迎参考阅读!高中物理功能关系知识归纳如下:功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。
有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度.(1)动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.即#FormatImgID_0#(2)与势能相关力做功#FormatImgID_1# 导致与之相关的势能变化重力重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1—EP2= —ΔEP弹簧弹力弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1—EP2= —ΔEP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值电场力电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
注意:电荷的正负及移动方向电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值(3)机械能变化原因除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即 EK2+EP2 =EK1+EP1,#FormatImgID_2# 或ΔEK = —ΔEP(5)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;(2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零.(6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,其大小为:W= —fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)(7)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此.(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零.(8)热学外界对气体做功外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律)(9)电场力做功W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)(10)电流做功(1)在纯电阻电路中#FormatImgID_3# (电流所做的功率=电阻发热功率)(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和P电源t =uIt= +E其它;W=IUt >#FormatImgID_4#(11)安培力做功安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安=△E电,安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型);克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为电能(如发电机模型);且安培力作功的绝对值,等于电能转化的量值, W=F安d=BILd #FormatImgID_5# 内能(发热)(12)洛仑兹力永不做功洛仑兹力只改变速度的方向(13)光学光子的能量: E光子=hγ;一束光能量E光=N×hγ(N指光子数目)在光电效应中,光子的能量hγ=W+#FormatImgID_6#(14)原子物理原子辐射光子的能量hγ=E初—E末,原子吸收光子的能量hγ= E末—E初爱因斯坦质能方程:E=mc2(15)能量转化和守恒定律对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变功和能的关系贯穿整个物理学。
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专题 功、动能和势能和动能定理
功: (单位:J )
力学: ①W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度
动能: E K =m
2p mv 212
2= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)
③动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)
公式: W 合= W 合=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 = 1212
2212mV mV - ⑴W 合为外力所做功的代数和.(W 可以不同的性质力做功)
⑵外力既可以有几个外力同时作用,也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用: ⑶即为物体所受合外力的功。
④功是能量转化的量度(最易忽视)主要形式有: “功是能量转化的量度”这一基本概念含义理解。
⑴重力的功------量度------重力势能的变化
物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。
与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.
除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能,这就是机械能定理。
只有重力做功时系统的机械能守恒。
功能关系:功是能量转化的量度。
有两层含义:
(1)做功的过程就是能量转化的过程, (2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
练习:
一、单项选择题
1.关于功和能的下列说法正确的是 ( )
A .功就是能
B .做功的过程就是能量转化的过程
C .功有正功、负功,所以功是矢量
D .功是能量的量度
2.一个运动物体它的速度是v 时,其动能为E 。
那么当这个物体的速度增加到3v 时,其动能应该是 ( )
A .E
B . 3E
C.6E D.9E
3.一个质量为m的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是:()
A.匀速直线运动B.匀变速直线运动
C.平抛运动D.匀速圆周运动
4.对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解,正确的是:()A.物体具有动能是由于力对物体做了功
B.力对物体做功是由于该物体具有动能
C.力做功是由于物体的动能发生变化
D.物体的动能发生变化是由于力对物体做了功
5.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为n v,则在t2时刻的动能是t1时刻的
A、n倍
B、n/2倍
C、n2倍
D、n2/4倍
6.打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,
当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2):()A.1.25×104J B.2.5×104J
C.3.75×104J D.4.0×104J
7.质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了()A.28J B.64J
C.32J D.36J
8.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是:()
A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化
D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零
*9.一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
若撤去其中一个水平力,下面说法正确()
A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能不变
C.物体的动能可能增加D.余下的一个力一定对物体做正功。
*10.如图所示,一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,在A 点接触弹簧后
将弹簧压缩,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是:()
A .物体从A 下落到
B 的过程中,动能不断减小
B .物体从B 上升到A 的过程中,动能不断增大
C .物体从A 下落到B 以及从B 上升到A 的过程中,动能都是先变大后变小
D .物体在B 点的动能为零,是平衡位置
二、填空题
11.质量为1kg 的足球以2m/s 的速度飞来,它的动能是 J 。
运动员又以5m/s 的速度将它踢飞,运动员对它做的功是 J 。
12.木块受水平力F 作用在水平面上由静止开始运动,前进S 米后撤去F ,木块又沿原方向前进3S 停止,则摩擦力f= 。
木块最大动能为 。
三、计算题
13.一个物体自由下落1m 和4m 的动能之比是多少,下落1s 和4s 时的动能之比是多少?
14.质量是一千克的物体做平抛运动,初速度为6m/s ,抛出时物体的动能是多少?
某时刻物体的水平速度为6m/s ,竖直速度为8m/s ,此刻物体的动能是多少?
15(1).质量为m 的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放,如图4所示,A 为轨道最低点,A 与圆心0在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R ,运动到A 点时,物体对轨道的压力大小为2.5m g ,求此过程中物体克服摩擦力做的功。
16(1).如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,
问球落到斜面上的B点时动能有多大?
16(2).某物体放在一倾角为θ的斜面上,向下轻轻一推,它刚好能匀速了滑.若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0,那么,它能沿斜面向上冲滑的最大位移为多少?
17.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为s,如图7-5-6所示,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ.
18. 物体质量为10kg,在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上运动,斜面与物
μ,当物体运动到斜面中点时,去掉拉力F,物体刚好体间的动摩擦因数为1.0
=
能运动到斜面顶端停下,斜面倾角为30°,求拉力F多大?(2
g=)
m
10s
/
19.质量为4t的汽车,以恒定功率沿平直公路行驶,在一段时间内前进了100m,其速度从36km/h增加到54km/h。
若车受到的阻力恒定,且阻力因数为0.02,求这段时间内汽车所做的功。
(2
g=)
m
10s
/。