机械能守恒定律知识点总结及本章试题

机械能守恒定律知识点总结及木章试题一、 功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2条件：.力和力的方向上位移的乘积3公式：W=FScos0W 某力功，单位为焦耳（J）F——某力（要为恒力），单位为牛顿（N）S 物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m）9——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。冗当9e[0,）时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；27T当9=时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；27T当9e（一,冗]时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；25功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。6功仅与F、S、0有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即W=W+W+„+Wn或W=FScos0总12 总 合二、 功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力（或物体）做功的快慢。W2公式：P= （平均功率）tP=Fucos9（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，PWP。实 额5应用：（1）机车以恒定功率启动时，由P=Fu（P为机车输出功率，f为机车牵引力，u为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力F=f时，速度不再增大达到最大值u，则maxu=P/f。max（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为ma+f，速度不断增加汽车输出功率P=Fu随之增加，当P=P额定时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至F=f时,汽车便达到最大速度u，则u =P/f。max max三、 重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2公式：E戸=mghh——物体具参考面的竖直高度3参考面a重力势能为零的平面称为参考面；b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的选取无关。4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。5单位：焦耳（J）6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。7重力做功与重力势能的关系：W=E-EG P1 P2重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。四、 弹性势能1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。2弹簧的弹性势能：E=kx2P2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。3弹力做功与弹性势能的关系：W=E-EF P1 P2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。4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。五、 动能1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。2动能表达式：E=丄mu2K23动能定理（即合外力做功与动能关系）：W=E-EK2 K14理解：①F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。合F做正功时，物体动能增加；F做负功时，物体动能减少。合 合动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。5应用动能定理解题步骤：a确定研究对象及其运动过程b分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功c确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能d列方程、求解。六、 动量守恒定律一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。公式：P=P'. f. fmv+mv二mv+mv11221122七、 机械能1机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即E=E+EK P2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E=E12△E=—AEK PAE=—AE。1 23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。4运用机械能守恒定律解题步骤：a确定研究对象及其运动过程b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c恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能d列方程、求解。八、能量守恒定律1内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，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，即E+E=E+E。机械能1 其它1 机械能2 其它22能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。机械能守恒定律测试题一、选择题1•从高处自由下落的物体，它的重力势能E和机械能E随下落高度h的变化图线如图所示，正确的是（）P2•行驶中汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降•上述不同现象所包含的相同的物理过程是（）物体克服阻力做功物体的动能转化为其他形式的能量物体的势能转化为其他形式的能量物体的机械能转化为其他形式的能量② B.①② C.①③ D.①④3•在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率二人数％路程.一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量消耗能量可行驶30Km；一辆载有4个人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100Km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是6:1 B.12：5 C.24：1 D.48：14•如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）重力势能和动能之和总保持不变重力势能和弹性势能之和总保持不变动能和弹性势能之和保持不变重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变5.“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要多次进行“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是：动能、重力势能和机械能都逐渐减小重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小6•在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）他的动能减少了Fh他的重力势能增加了mgh他的机械能减少了（F-mg）h

D.他的机械能减少了Fh如图所示，某人以拉力F将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力，则下列说法中正确的是（）物体做匀速运动合力对物体做功等于零物体的机械能守恒 丿"物体的机械能减小 才下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）摆动的秋千，摆动的幅度愈来愈小，对此现象下列说法中正确的是（ ）（A） 机械能守恒（B） 机械能增加（C） 机械能减少（D） 机械能有时增加，有时减少光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是轨道对小球做正功,轨道对小球做正功,轨道对小球不做功,轨道对小球做正功,轨道对小球做正功,轨道对小球不做功,关于机械能守恒定律适用条件，下列说法中正确的是（ ）只有重力和弹性力作用时，机械能守恒除重力外，当有其他外力作用时，只要其他外力的合力为零，机械能守恒当有其他外力作用时，只要其他外力的合力的功为零，机械能守恒炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，贝U（）下滑过程中支持力对小朋友做功下滑过程中小朋友的重力势能减少整个运动过程中小朋友的机械能守恒在水平面滑动过程中没有摩擦力对小朋友做功二、填空题质量为0.7Kg的足球，以4m/s的速度水平飞来，运动员以5m/s的速度将球反方向顶出，则运动员在顶球的过程中对球做的功为 .某地强风的风速约为u_20m/s，设空气密度为P=1.3Kg/m3，如果把通过横截面积为S=20肚的风的动能全部转化为电能，贝0利用上述已知量计算电功率的公式应为P= ，大约为. W（取一位有效数字）一跳绳运动员质量为m=50kg，1min跳n=180次，假设每次跳跃中，脚与地面接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率约为 .二、计算题某司机为确定他的汽车上所载货物的质量，他米用如下方法：已知汽车自身的质量为m，当汽车空0载时，让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为v•当汽车载重v0时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上再读出汽车达到的最大速度为v•设汽车行m驶时的阻力与总重力成正比.试根据以上提供的已知量求出车上所载货物的质量m.如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块（可视为质点），在木块正上方1m处有一个固定悬点O在悬点0和木块之间连接一根长度为1m的轻绳（轻绳不可伸长）。有一颗质量为m=0.01kg的子弹以400m/s的速度水平射入木块并留在其中，随后木块开始绕0点在竖直平面内做圆周运动。g取10m/s2。求：当木块刚离开水平面时的速度；当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力多大？如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v被抛出，不计空气阻力，求它到达B点时速度的大小. °

、◎润禾教育RUNHEJIAOYU如图所示，翻滚过山车轨道顶端A点距地面的高度H=72m,圆形轨道最高处的B点距地面的高度h=37m.不计摩擦阻力，试计算翻滚过山车从A点由静止开始下滑运动到B点时的速度.(g取10m/s2)、◎润禾教育RUNHEJ