【名师伴你行】2021届高考物理二轮复习考前知识回扣：功和能量

回扣二功和能量功和能量[核心学问判]说明：以下物理概念、规律的叙述中，正确的在后面的括号内打“√”，错误的打“×”.1．功是描述力在空间上累积效应的量，大小等于力的大小、位移的大小以及力与位移夹角的余弦三者的乘积，即W＝Flcosα，是标量．()2．功率是表示做功快慢的物理量，用力做的功跟完成这些功所用时间的比值来定义，即P＝eq\f(W,t)，单位瓦特(W)．()3．当取地面为零势能面时物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，即Ep＝mgh，重力势能具有相对性和系统性．()4．物体的质量和其速度二次方乘积的一半叫做物体的动能，即Ek＝eq\f(1,2)mv2，是标量和状态量．()5．物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性势能属于发生弹性形变的物体．()6．动能定理(1)内容：合外力对物体做的功等于物体动能的转变量．(2)表达式：W合＝Ek2－Ek1.()7．机械能守恒定律物体的动能、重力势能和弹性势能总量保持不变时，物体机械能守恒．机械能守恒的条件：(1)只有重力和弹力作用，没有其他力作用；(2)有重力、弹力以外的其他力作用但其他力不做功；(3)有重力、弹力以外的其他力作用但其他力做功的代数和为零．表达式形式：①能量守恒公式：Ep＋Ek＝Ep′＋Ek′②能量转化公式：ΔEk增＝ΔEp减③能量转移公式：ΔEA增＝ΔEB减()8．功能关系——功是能量转化的量度．(1)重力做的功等于重力势能的变化量即WG＝Ep2－Ep1.()(2)弹簧的弹力做的功等于弹性势能的削减量，即W＝Ep1－Ep2.()(3)电场力做功等于电势能的削减量，即WE＝Ep1－Ep2.()(4)重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的变化量，即W外＝E2－E1＝ΔE.()(5)克服一对相互作用的滑动摩擦力做的总功等于摩擦产生的内能，即Q＝W克．()答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8．(1)×(订正：重力做的功等于重力势能的削减量即WG＝Ep1－Ep2)(2)√(3)√(4)√(5)√[思考点拓展]说明：下列问题的解答中有两个是错误的，请找出，说明错因并改正.想一想——易混的问题1．怎样推断一个力做功的状况？答：(1)依据力和位移的方向的夹角推断，此法常用于对恒力做功的推断．由于恒力所做的功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点的位移方向垂直时力做的功为零．(2)依据力和瞬时速度方向的夹角推断，此法常用于推断质点做曲线运动时变力的功，当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上的位移是零，力做的功为零．(3)依据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行推断，若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功．2．如何计算平均功率和瞬时功率？答：求平均功率时用以下两公式：①eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)，②eq\x\to(P)＝Feq\x\to(v)cosα，求瞬时功率用P＝Fvcosα，其中v为瞬时速度．3．机车的启动方式常见的有几种？各有什么特点？答：机车常见的启动方式有两种，特点如下：(1)机车以恒定功率启动，开头时的速度小，利用P＝Fv可知，机车的牵引力很大，加速度很大，但随着机车速度的增大，牵引力渐渐减小，加速度渐渐减小，机车做加速度减小的变加速直线运动．当机车的牵引力等于阻力时，机车开头做匀速直线运动，达到最大速度，满足vmax＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff).(2)机车以恒定加速度启动，假如机车保持恒定的加速度，则需要保持恒定的合外力．若机车受到的阻力是不变的，则机车的牵引力也应当保持不变，利用P＝Fv可知，机车的功率渐渐增大．当机车的功率达到额定功率时，机车的匀加速直线运动结束．此时，机车的牵引力仍旧大于阻力，机车的速度还在增大，但机车的功率已经不能再增大，利用P＝Fv可知，机车的牵引力渐渐减小，即机车做加速度渐渐减小的加速运动，直到机车牵引力等于受到的阻力，机车开头做匀速直线运动．议一议——易错的问题4．动能定理的表达式是矢量表达式还是标量表达式？能在某一方向上使用动能定理吗？答：矢量表达式，能．5．如何理解机械能守恒定律的条件？答：机械能守恒定律的条件是物体系统不受外力或所受的合外力为零．6．机械能的转变与什么力做功有关？答：由功能关系W其他＝ΔE可知，W其他是除重力和弹簧的弹力以外全部其他外力对物体所做功，即上式的物理含义是除重力和弹力以外其他力对物体所做的总功等于物体机械能的变化．7．如何计算摩擦生热？答：有两种途径：(1)依据能量转化和守恒定律求解．(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值，其确定值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统因摩擦而损失的机械能．(W1＋W2＝－Q.其中Q就是在摩擦过程中产生的内能)错误题号错因改正答案：错误题号错因改正4不知道功和动能都是标量动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理的表达式是一标量式，不能在每一方向上使用5错误记忆守恒条件(1)对某一物体，若只有重力(或弹簧弹力)做功，其他力不做功，则该物体机械能守恒(2)对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生气械能的传递，机械能也没