高一同學看過來!機械能守恆與動能定理知識點及習題

2021-01-17 高中物理


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動力學結合能量學是高考中的重點,也是在高一階段學習的一部分內容。所以這些內容屬於整個高中的一個重點。很多小夥伴在後臺不停回復「機械能守恆」啊什麼的,物理君看到了大家虔誠的心願~所以物理君與大家一起來分享一下吧:

知識清單

1.常見的幾種力做功的特點

(1)重力、彈簧彈力、靜電力做功與路徑無關.

(2)摩擦力做功的特點

①單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力)可以做正功,也可以做負功,還可以不做功.

②相互作用的一對靜摩擦力做功的代數和總等於零,在靜摩擦力做功的過程中,只有機械能的轉移,沒有機械能轉化為其他形式的能;相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數和不為零,且總為負值.在一對滑動摩擦力做功的過程中,不僅有相互摩擦物體間機械能的轉移,還有部分機械能轉化為內能,轉化為內能的量等於系統機械能的減少量,等於滑動摩擦力與相對位移的乘積.

③摩擦生熱是指滑動摩擦生熱,靜摩擦不會生熱.

 

2.幾個重要的功能關係

(1)重力的功等於重力勢能的變化,即WG=-ΔEp.

(2)彈力的功等於彈性勢能的變化,即W彈=-ΔEp.

(3)合力的功等於動能的變化,即W=ΔEk.

(4)重力(或彈簧彈力)之外的其他力的功等於機械能的變化,即W其他=ΔE.

(5)一對滑動摩擦力做的功等於系統中內能的變化,即Q=Ff·x 相對.

    

1.動能定理的應用

(1)動能定理的適用情況:解決單個物體(或可看成單個物體的物體系統)受力與位移、速率關係的問題.動能定理既適用於直線運動,也適用於曲線運動;既適用於恆力做功,也適用於變力做功,力可以是各種性質的力,既可以同時作用,也可以分段作用.

(2)應用動能定理解題的基本思路

①選取研究對象,明確它的運動過程.

②分析研究對象的受力情況和各力做功情況,然後求各個外力做功的代數和.

③明確物體在運動過程初、末狀態的動能Ek1和Ek2.

④列出動能定理的方程W合=Ek2-Ek1,及其他必要的解題方程,進行求解.

 

2.機械能守恆定律的應用

(1)機械能是否守恆的判斷

①用做功來判斷,看重力(或彈簧彈力)以外的其他力做功的代數和是否為零.

②用能量轉化來判斷,看是否有機械能與其他形式的能的相互轉化.

③對一些「繩子突然繃緊」「物體間碰撞」等問題,機械能一般不守恆,除非題目中有特別說明或暗示.


(2)應用機械能守恆定律解題的基本思路

①選取研究對象——物體系統.

②根據研究對象所經歷的物理過程,進行受力、做功分析,判斷機械能是否守恆.

③恰當的選取參考平面,確定研究對象在運動過程的初、末狀態的機械能.

④根據機械能守恆定律列方程,進行求解.


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