第8章 机械能守恒定律
[体系构建]
[核心速填]
1.功
(1)做功的两个必备条件:物体受力及在力的方向上发生位移.
(2)恒力做功的表达式:W=Flcos θ.
2.功率
(1)功率的两个计算式:P=和P=Fv.
(2)机车启动问题
①发动机功率P=Fv中的F指的是牵引力.
②汽车匀速时的速度v=,其中Ff是汽车所受到的阻力.
3.重力做功与重力势能
(1)重力做功的特点:与运动路径无关,只与初、末位置的高度差有关,表达式:WG=mg·Δh.
(2)重力做功与重力势能的关系:WG=Ep1-Ep2.
4.动能定理:合力做的功等于物体动能的增加量,表达式为W合=Ek2-Ek1.
5.机械能守恒定律
(1)三种表达式
①Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.
②ΔEk=-ΔEp.
③ΔEA=-ΔEB.
(2)守恒条件:只有重力或弹力做功.
6.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.
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功的正负的判断与计算
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1.功的正、负的判断
(1)根据公式W=Flcos θ的计算结果来判断.
(2)利用速度与力的方向的夹角θ来判断:θ<90°,力做正功;θ>90°,力做负功.
(3)利用功能关系来判断:每种能量的变化都对应于某种力或某些力做功,可以根据这些能量的变化,来确定力做正功还是负功.
2.功的计算
(1)根据定义式求功
若恒力做功,可用定义式W=Flcos α求恒力的功,其中F、l为力的大小和位移的大小,α为力F与位移l方向之间的夹角,且0°≤α≤180°.
(2)利用功率求功
若某力做功或发动机的功率P一定,则在时间t内做的功为W=Pt.
(3)根据功能关系求功
根据以上功能关系,若能求出某种能量的变化,就可以求出相应的功.