高考物理沖刺,機(jī)械能核心考點(diǎn)匯總
2018-12-25 21:52:04三好網(wǎng)
功和功率
1、功是力和在力的方向上通過的位移的乘積。
公式W=Fxcosα,是過程量,x是相對地面的位移。
物體可看做質(zhì)點(diǎn),x是質(zhì)點(diǎn)的位移;不可看做質(zhì)點(diǎn),x是力的作用點(diǎn)的位移。
2、功率是表示力做功快慢的物理量。
平均功率:P=ω/t
瞬時功率:P=Fvcosα
求功率要分清是哪個力的功率,分清是平均功率還是瞬時功率。
3、機(jī)車功率
發(fā)動機(jī)的額定功率是汽車長時間行駛時所能發(fā)出的最大功率。實(shí)際功率不一定總等于額定功率,大多數(shù)情況下都比額定功率小。
恒力做功和變力做功的求解方法
1、恒力做功的求解
明確力的特點(diǎn),區(qū)分恒力和變力,區(qū)分一個力還是多個力的合力。
2、變力做功的求法
方法1:公式法(將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功)(重點(diǎn))
(1) 滑動摩擦力、空氣阻力所做的功等于力和路程的乘積
將方向變化、大小不變的變力轉(zhuǎn)化為恒力來求力所做的功
(2) 力的方向不變,大小對位移按線性規(guī)律變化,功等于平均力所做的功
微元法的應(yīng)用
(3) 關(guān)聯(lián)點(diǎn)聯(lián)系將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功
(4) 圖像法
在F-x圖像中圖線和x軸所圍圖形的面積表示F做的功。
方法2:用W=Pt計(jì)算(重點(diǎn))
變力功率一定時,可用W=Pt求功
機(jī)車以恒定功率P行駛的過程,隨速度增加牽引力不斷減小,此時牽引力所做的功不能用W=Fx來計(jì)算,因功率恒定,可用W=Pt計(jì)算.
方法3:動能定理法(重點(diǎn))
F為變力或物體做曲線運(yùn)動,或沒有明確固定受力或力的方向上的位移
做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
3、對摩擦力做功的特點(diǎn)的考查
(1) 靜摩擦力做功
靜摩擦力可做正功、負(fù)功、不做功;一對靜摩擦力做功代數(shù)和總為零
(2) 滑動摩擦力做功
滑動摩擦力可對物體做正功、負(fù)功、不做功
一對滑動摩擦力所做功的代數(shù)和總為負(fù)值
4、對作用力與反作用力做功特點(diǎn)的考查
作用力與反作用力可以一個做正功,一個做負(fù)功,可以大小相等,也可以大小不相等。
作用力與反作用力可以同時做正(或負(fù))功;也可以一個做正(或負(fù))功,一個不做功。
平均功率和瞬時功率的求解方法
1、求解平均功率
平均功率公式:P=ω/t
平均功率對應(yīng)的是一段時間或一個過程
2、求解瞬時功率
瞬時功率公式:P=Fvcosα
瞬時功率對應(yīng)的是某一時刻或某一位置
● 動能定理
應(yīng)用動能定理解決問題大致分為兩種:
(1)單一物體單一過程或者某一過程
(2)單一物體的多個過程
既可分段用動能定理列方程求解,也可全程用動能定理列方程求解
優(yōu)先考慮全過程用動能定理,比較簡捷。
● 動能定理的簡單應(yīng)用
1、應(yīng)用動能定理解題的一般步驟
。1)選研究對象,明確運(yùn)動過程
。2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況
。3)明確物體在始、末狀態(tài)動能
(4)列動能定理方程及其他必要的輔助方程求解
2、應(yīng)用動能定理求解變力做功問題的常見類型
。1)瞬間做功問題
。2)動態(tài)平衡類問題
。3)彈簧彈力做功問題
(4)與圓周運(yùn)動結(jié)合的問題
動能定理在多階段過程中的應(yīng)用
物體的運(yùn)動是由幾個物理過程所組成,不需要研究過程的中間狀態(tài)時,把幾個物理過程看做一個整體進(jìn)行研究。
機(jī)械守恒定律
1、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容
只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng),動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,總機(jī)械能不變
2、機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式
(1)守恒角度
系統(tǒng)的初、末狀態(tài)機(jī)械能守恒,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2;
(2)轉(zhuǎn)化角度
系統(tǒng)功能的增加等于勢能的減少;
(3)轉(zhuǎn)移角度
系統(tǒng)一部分物體機(jī)械能的增加等于另一部分機(jī)械能的減少。
對機(jī)械能守恒條件的考查
1、機(jī)械能守恒條件的理解
(1)單物體系統(tǒng):只有重力或彈簧彈力做功,其他力不做功或做功代數(shù)和為零
(2)多物體系統(tǒng):只有重力或彈力做功,其他內(nèi)、外力不做功或做功代數(shù)和為零
2、判斷機(jī)械能是否守恒的方法
(1)用做功來判斷
物體或系統(tǒng)只重力或彈簧彈力做功,其他力不做功或做功代數(shù)和為零,守恒。
(2)用能量轉(zhuǎn)化來判定
只動能和勢能相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,守恒。
(3) 繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等,機(jī)械能不守恒。
【注意】
、傧到y(tǒng)所受到的合外力為零,系統(tǒng)機(jī)械能不一定守恒。
、谙到y(tǒng)所受到的合外力不為零,但不做功或做功為零,系統(tǒng)機(jī)械能不一定守恒。
兩個物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的求解方法
運(yùn)動過程中只重力勢能、動能相互轉(zhuǎn)化,無摩擦力和介質(zhì)阻力做功
找到兩物體的速度關(guān)系確定系統(tǒng)動能的變化
找到兩物體上升或下降的高度關(guān)系確定系統(tǒng)重力勢能的變化
按照系統(tǒng)動能的變化等于重力勢能的變化列方程求解
尋找兩物體的速度關(guān)系是求解問題的關(guān)鍵
按兩物體連接方式和速度關(guān)系可分為三種:
(1)速率相等的連接體
(2)角速度相等的連接體
(3) 某一方向分速度相等的連接體
含彈簧的物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的求解方法
利用形變量相同時彈性勢能相同求解
械能守恒與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動的綜合
機(jī)械能守恒會與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動等結(jié)合
求解這類問題應(yīng)熟練掌握以下內(nèi)容
平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
圓周運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
一般為給定初始位置或速度
圓周運(yùn)動模型中多是計(jì)算在最低點(diǎn)的受力或在最高點(diǎn)(或與圓心等高點(diǎn))的速度(或能否通過最高點(diǎn))等
平拋運(yùn)動模型中多是計(jì)算最低點(diǎn)(或拋出點(diǎn))的速度(或位置變化).受力分析和運(yùn)動分析是基礎(chǔ),不同運(yùn)動階段銜接處的速度是解決問題的關(guān)鍵
功能關(guān)系、能量守恒
不同形式能之間可相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
1、做功過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
2、做了多少功,能量就轉(zhuǎn)化了多少