【学考真题】备战2024年浙江省学业水平考试 高中物理 专题07 机械能 知识归纳与训练

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一、功的定义
1.定义：力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量.
2.定义式:，其中是力，是力的作用点位移（对地），是力与位移间的夹角.
二、总功的计算
方法一：先求合外力，再用求功．
方法二：先求各个力做的功，再应用求合外力做的功．
方法三：利用动能定理.
三、正功与负功
1.根据力F与物体位移l的方向的夹角θ判断——常用于恒力做功的情形；
2.根据力与瞬时速度方向的夹角α判断：0≤α＜90°，力做正功；α＝90°，力不做功；90°＜α≤180°，力做负功．——常用于曲线运动的情形
知识点02 功率
一、功率的定义
功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率.
二、功率的计算
1.平均功率:（定义式） 表示时间t内的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用.
2.瞬时功率: ，式中为的夹角.
【技巧点拨】若为瞬时速度，则为瞬时功率. 若为平均速度，则为平均功率
三、额定功率与实际功率
1.额定功率:发动机正常工作时的最大功率.
2.实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率.
技巧点拨：交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.
知识点03 机械能
一、重力势能
1.定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量，叫做重力势能。
2.表达式：.
3.重力做功：
【技巧点拨】重力做功只决定于初、末位置间的高度差，与物体的运动路径无关. .
4.重力做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即 .
二、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.公式：，单位：焦耳(J)..
3.动能是描述物体运动状态的物理量，是个状态量.
4.动能是标量，动量是矢量，动量改变，动能不一定改变;动能改变，动量一定改变.
三、动能定理
1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．
2.表达式：.
3.物理意义：合力做的功是物体动能变化的量度．
四、应用动能定理解题的一般步骤
1.选对象：确定研究对象和研究过程
2.两分析：
①运动分析：运动性质及特点、明确初、末状态动能？
②受力分析：几个力？恒力还是变力？正功还是负功？求总功
3.列方程：分阶段或全过程列动能定理
五、机械能守恒定律
1.机械能：动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能，.
2.机械能守恒定律
①内容:在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变.
②表达式：
3.机械能是否守恒的三种判断方法
①利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功(或做功代数和为0)，则机械能守恒．
②利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒．
③利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒．
④对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.
知识点05 能量及能量守恒定理
一、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，它只能从一种形式转化为其他形式，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．