高考物理机械能守恒定律必考知识点汇总

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机械能守恒定律笔记重点

机械能守恒定律笔记重点

机械能守恒定律笔记重点一、机械能的概念1. 动能- 定义:物体由于运动而具有的能,表达式为E_{k}=(1)/(2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。

- 动能是标量,且恒为正值。

2. 重力势能- 定义:物体由于被举高而具有的能,表达式为E_{p}=mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体相对于参考平面的高度。

- 重力势能是标量,但有正负之分。

参考平面上方的物体重力势能为正,参考平面下方的物体重力势能为负。

3. 弹性势能- 定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的能。

对于弹簧,其弹性势能表达式为E_{p}=(1)/(2)kx^2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。

- 弹性势能也是标量,且恒为正值。

- 机械能:动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,表达式为E = E_{k}+E_{p}(这里E_{p}包括重力势能和弹性势能)。

二、机械能守恒定律1. 内容- 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。

2. 表达式- E_{1}=E_{2},即初状态的机械能等于末状态的机械能。

- Δ E_{k}=-Δ E_{p},动能的增加量等于势能的减少量(或者动能的减少量等于势能的增加量)。

3. 条件- 对单个物体:只有重力做功(如自由落体运动、平抛运动等)。

- 对多个物体组成的系统:- 只有重力或弹力做功。

例如,一个弹簧和一个物体组成的系统,在只有弹簧弹力做功时,系统机械能守恒。

- 其他力不做功或者其他力做功的代数和为零。

如光滑斜面上滑块与弹簧组成的系统,若斜面光滑,滑块下滑过程中,除重力和弹簧弹力外无其他力做功,系统机械能守恒。

三、机械能守恒定律的应用1. 解题步骤- 确定研究对象(单个物体或系统)。

- 分析研究对象的受力情况,判断是否满足机械能守恒定律的条件。

- 选取合适的参考平面(确定重力势能的零点)。

- 确定初状态和末状态的机械能(分别计算动能和势能)。

机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结机械能守恒定律是高中物理中一个非常重要的定律,它描述了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。

下面我们来详细总结一下机械能守恒定律的相关知识点。

一、机械能的概念机械能包括动能、重力势能和弹性势能。

动能:物体由于运动而具有的能量,表达式为$E_{k}=\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。

重力势能:物体由于被举高而具有的能量,表达式为$E_{p}=mgh$,其中$m$是物体的质量,$g$是重力加速度,$h$是物体相对于参考平面的高度。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,与弹簧的劲度系数和形变程度有关。

二、机械能守恒定律的内容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。

三、机械能守恒定律的表达式1、初状态的机械能等于末状态的机械能,即$E_{k1} + E_{p1} =E_{k2} + E_{p2}$。

2、动能的增加量等于势能的减少量,即$\Delta E_{k} =\Delta E_{p}$。

四、机械能守恒定律的条件1、只有重力或弹力做功。

2、受其他力,但其他力不做功或做功的代数和为零。

需要注意的是,“只有重力或弹力做功”不能简单地理解为“只受重力或弹力”。

例如,物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,虽然受到绳子的拉力,但拉力始终与速度方向垂直,不做功,所以物体的机械能守恒。

五、机械能守恒定律的应用1、单个物体的机械能守恒分析物体的受力情况,判断机械能是否守恒。

确定初末状态,选择合适的表达式列方程求解。

例如,一个物体从高处自由下落,我们可以根据机械能守恒定律$mgh_1 =\frac{1}{2}mv^2 + mgh_2$来求解物体下落某一高度时的速度。

2、多个物体组成的系统的机械能守恒分析系统内各个物体的受力情况,判断机械能是否守恒。

确定系统的初末状态,注意研究对象的选择和能量的转化关系。

机械能守恒定律主要知识点归纳

机械能守恒定律主要知识点归纳

机械能守恒定律主要知识点归纳
1.重力势能是由于物体与地球间互相作用,由相对位置决定的能量,为物体与地球这个系统所共有。

表达式Ep=mgh。

2.重力势能具有相对性,随着所选参考平面的不同,重力势能的数值也不同。

3.重力势能是标量、状态量.但也有正负。

正值表示物体在参考平面上方,负值表示物体在参考平面下方。

4.重力做功的特点:
(1)重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关,而跟物体运动途径无关。

(2)重力对物体做正功,物体重力势能减小,减少的重力势能等于重力所做的功;重力做负功(物体克制重力做功),重力势能增加,增加的重力势能等于克制重力所做的功.
即WG=一△Ep
5。

机械能守恒定律:在只有重力或弹簧的弹力做功的条件下,只发生物体的动能和重力势能、弹性势能间互相转化,机械能总量不变。

6.系统机械能守恒的表达式有以下三种:
(1)系统初态的机械能等于系统末态的机械能,即:
E初=E末
(2)系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量,即:
△Ep减=△Ek增
(3)假设系统内只有A,B两物体,那么A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即:
△EA减=△EB增
7.功能原理△E=W,有多少能址发生了转化,力就相应做了多少功;力做了多少功,就相应有多少能量发生转化;除重力和弹簧的弹力以外的力对物体(或系统)做的功,等于物体(或系统)机械能的变化量。

高三物理知识点总结机械能守恒

高三物理知识点总结机械能守恒

高三物理知识点总结机械能守恒如何提高学习率,需要我们从各方面去努力。

小编为大家整理了高三物理知识点总结:机械能守恒,希望对大家有所帮助。

机械能守恒
一、知识点
(一)能、势能、动能的概念
(二)功
1功的定义、定义式及其计算
2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度(三)功率
1功率的定义、定义式
2额定功率、实际功率的概念
3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率
4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度
(四)重力势能
1重力做功与路径无关
2重力势能的表达式
3重力做功与重力势能的关系式
4重力势能的相对性:零势能参考平面
5重力势能系统共有
(五)动能和动能定理
1动能的表达式
2动能定理的内容、表达式
(六)机械能守恒定律:内容、表达式
二、重点考察内容、要求及方式
1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)
2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)
3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算) 4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)
5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)
6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等
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高考物理能量守恒知识点总结

高考物理能量守恒知识点总结

高考物理能量守恒知识点总结在高考物理中,能量守恒定律是一个极其重要的知识点,贯穿了力学、热学、电学等多个领域。

理解并熟练运用能量守恒定律,对于解决物理问题至关重要。

一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律指出: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另一种形式,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。

这意味着,在一个封闭的系统中,无论发生何种物理过程,系统内的总能量始终保持恒定。

二、常见的能量形式1、机械能机械能包括动能、重力势能和弹性势能。

动能:物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关,公式为$E_k =\frac{1}{2}mv^2$ ,其中$m$ 是物体的质量,$v$ 是物体的速度。

重力势能:物体由于被举高而具有的能量,其大小与物体的质量、高度以及重力加速度有关,公式为$E_p = mgh$ ,其中$h$ 是物体相对于参考平面的高度。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,其大小与形变程度有关。

2、内能内能是物体内部分子热运动的动能和分子势能的总和。

改变物体内能的方式有做功和热传递。

3、电能电能是电流通过导体时所具有的能量,与电流、电压和时间有关,公式为$W = UIt$ ,其中$U$ 是电压,$I$ 是电流,$t$ 是时间。

4、化学能化学能是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量,例如燃料的燃烧。

5、光能光能是由光子携带的能量,例如太阳能。

三、能量守恒定律的应用1、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。

例如,自由落体运动中,物体的重力势能不断转化为动能,但机械能总量不变。

2、功能关系(1)重力做功等于重力势能的减少量,即$W_G =\DeltaE_p$ 。

(2)弹力做功等于弹性势能的减少量,即$W_{弹} =\DeltaE_{弹}$。

(3)合力做功等于动能的变化量,即$W_{合} =\Delta E_k$ 。

高中物理机械能守恒定律知识点归纳

高中物理机械能守恒定律知识点归纳

高中物理机械能守恒定律知识点归纳1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.(1)物体由于受到重力作用而具有重力势能,表达式为E P=一mgh.式中h是物体到零重力势能面的高度.(2)重力势能是物体与地球系统共有的.只有在零势能参考面确定之后,物体的重力势能才有确定的值,若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为E P=一mgh,若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为E P=一mgh,“一”不表示方向,表示比零势能参考面的势能小,显然零势能参考面选择的不同,同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同,所以重力势能是相对的.通常在不明确指出的情况下,都是以地面为零势面的.但应特别注意的是,当物体的位置改变时,其重力势能的变化量与零势面如何选取无关.在实际问题中我们更会关心的是重力势能的变化量.(3)弹性势能,发生弹性形变的物体而具有的势能.高中阶段不要求具体利用公式计算弹性势能,但往往要根据功能关系利用其他形式能量的变化来求得弹性势能的变化或某位置的弹性势能.2.重力做功与重力势能的关系:重力做功等于重力势能的减少量W G=ΔE P减=E P初一E P末,克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔE P增=E P末—E P初特别应注意:重力做功只能使重力势能与动能相互转化,不能引起物体机械能的变化.3、动能和势能(重力势能与弹性势能)统称为机械能.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力(和弹簧的弹力)做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.2.机械能守恒的条件(1)做功角度:对某一物体,若只有重力(或弹簧弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.(2)能转化角度:对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒.3.表达形式:E K1+E pl=E k2+E P2(1)我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中E P是相对的.建立方程时必须选择合适的零势能参考面.且每一状态的E P都应是对同一参考面而言的.(2)其他表达方式,ΔE P=一ΔE K,系统重力势能的增量等于系统动能的减少量.(3)ΔE a=一ΔE b,将系统分为a、b两部分,a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量,三、判断机械能是否守恒首先应特别提醒注意的是,机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力等于零,例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中,合外力的功及合外力都是零,但系统在克服内部阻力做功,将部分机械能转化为内能,因而机械能的总量在减少.(1)用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒;(2)用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系机械能守恒.(3)对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除非题目的特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能不守恒说明:1.条件中的重力与弹力做功是指系统内重力弹力做功.对于某个物体系统包括外力和内力,只有重力或弹簧的弹力作功,其他力不做功或者其他力的功的代数和等于零,则该系统的机械能守恒,也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化,只能使系统内的动能和势能相互转化.如图5-50所示,光滑水平面上,A与L1、L2二弹簧相连,B与弹簧L2相连,外力向左推B使L1、L2被压缩,当撤去外力后,A、L2、B这个系统机械能不守恒,因为L I对A的弹力是这个系统外的弹力,所以A、L2、B这个系统机械能不守恒.但对L I、A、L2、B这个系统机械能就守恒,因为此时L1对A的弹力做功属系统内部弹力做功.2.只有系统内部重力弹力做功,其它力都不做功,这里其它力合外力不为零,只要不做功,机械能仍守恒,即对于物体系统只有动能与势能的相互转化,而无机械能与其他形式转化(如系统无滑动摩擦和介质阻力,无电磁感应过程等等),则系统的机械能守恒,如图5-51所示光滑水平面上A与弹簧相连,当弹簧被压缩后撤去外力弹开的过程,B相对A没有发生相对滑动,A、B之间有相互作用的力,但对弹簧A、B物体组成的系统机械能守恒.3.当除了系统内重力弹力以外的力做了功,但做功的代数和为零,但系统的机械能不一定守恒.如图5—52所示,物体m在速度为v0时受到外力F作用,经时间t速度变为v t.(v t>v0)撤去外力,由于摩擦力的作用经时间t/速度大小又为v0,这一过程中外力做功代数和为零,但是物体m的机械能不守恒。

高考物理总复习 专题六 机械能守恒定律(讲解部分)

高考物理总复习 专题六 机械能守恒定律(讲解部分)

(4)重力势能的变化与重力做功的关系 重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减少多少;重力对物体做多少负 功,物体的重力势能就增加多少,即WG=-ΔEp。 2.弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹簧的弹性 势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大、劲度系数越大, 弹簧的弹性势能越大。 五、机械能守恒定律 1.内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机 械能保持不变。
二、求变力做功的方法 1.根据W=Pt计算一段时间内做的功,此公式适用于功率恒定的情况。 2.根据力(F)-位移(l)图像的物理意义计算力对物体所做的功,如图中阴影 部分的面积在数值上等于力所做功的大小。
3.利用动能定理求功
W合=W1+W2+W3+…+Wn=ΔEk=Ekt-Ek0=
1 2
m
vt2
3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是人们对机械 进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承 担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可 以小于其额定功率,可以等于其额定功率,但是机械不能长时间超负荷运 行,否则会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P=Fv可知,在功率一定的条 件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。
(1)拉力F做的功。 (2)重力mg做的功。 (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。 (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。 解题导引 (1)拉力F大小不变,但方向不断改变→变力功→用微元法。 (2)重力做功与路径无关,与始末位置高度差有关。 (3)支持力与速度方向垂直不做功。 (4)摩擦力为变力,可用动能定理求其做功。
解题导引
解析 设斜面的倾角为θ,旅游者和滑沙橇总质量为m,则旅游者和滑沙橇

高考物理总复习主题三机械能及其守恒定律3

高考物理总复习主题三机械能及其守恒定律3
3.7 机械能守恒定律
学习目标
• 关键提炼
• 1.知道什么是机械能,知道物体动能和势能能够相互
转化。
• 2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中机械能守 1个定律——机
恒,了解机械能守恒定律内容,知道它含义和适用条 械能守恒定律
件。
1个条件——机
械能守恒条件
• 3.能利用守恒条件判定机械能是否守恒,并能应用机
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方法总结 多物体机械能守恒问题分析技巧
(1)对多个物体组成系统, 普通用“转化法”和“转移法”来判断 其机械能是否守恒。 (2)注意寻找用绳或杆相连接物体间速度关系和位移关系。 (3)列机械能守恒方程时, 可选取ΔEk=-ΔEp形式。
28/41
[针对训练3] 如图8所表示,轻绳连接
A.B两物体,A物体悬在空中距地面H
图1
图2
4/41
答案 (1)下滑时, 物体高度降低了, 重力势能降低。物体速度 增大了, 即物体动能增加;上滑时, 物体重力势能增加, 动能降 低。 (2)被压缩弹簧恢复原来形状时, 弹性势能降低, 被弹出物体动 能增加;当物体压缩弹簧时, 弹性势能增加, 物体动能降低。
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二、机械能守恒定律
• 状态看 初=E末
• 初状态机械能等于末状态机械 能
从转化 角度看
Ek2-Ek1=Ep1-Ep2或 ΔEk=-ΔEp
从转移 角度看
EA2-EA1=EB1-EB2或 ΔEA=-ΔEB
• 过程中动能增加量等于势能降 低许
• 系统只有A、B两物体时,A增 加机械能等于B降低机械能
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2.应用机械能守恒定律解题步骤
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思绪探究 (1)机械能守恒条件是:系统内只有________或 ______做功。 (2)做匀速直线运动物体机械能是一定守恒,还是一定不守恒? 提醒 (1)重力 弹力 (2)做匀速直线运动物体动能不变,若势能不变,则机械能守 恒;若势能改变,则机械能不守恒。
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2019年高考物理机械能守恒定律必考知识
点汇总
【机械能守恒定律】
定义:在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。

这个规律叫做机械能守恒定律。

机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分,即
E=Ek+Ep。

【重力势能】
●定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。

●公式:Ep=mgh;h――物体具参考面的竖直高度。

●参考面
①重力势能为零的平面称为参考面;
②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选取无关。

●重力势能是标量,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.
●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。

●重力做功与重力势能的关系:
WG=Ep1-Ep2
【弹性势能】
●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。

●弹簧的弹性势能:
Ep=1/2kx2
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。

●弹力做功与弹性势能的关系:
WF=Ep1-Ep2
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。

●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。

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
E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
ΔEk=-ΔEp
ΔE1=-ΔE2
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。

运用机械能守恒定律解题步骤:
①确定研究对象及其运动过程;
②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;
③恰当选取参考面,确定研究对象在运动过程中始末状态的机械能;
④列方程、求解。

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