发布时间 : 星期四 文章2019年高考物理备考艺体生百日突围系列专题06机械能(含解析)更新完毕开始阅读e50fdf97a7c30c22590102020740be1e650eccfa
专题06机械能
第一部分 名师综述
本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，其中的机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛，是自然界中普遍适用的基本规律，因此是高中物理的重点，也是高考考查的重点之一。题目类型以计算题为主，选择题为辅，大部分试题都与牛顿定律、圆周运动、及电磁学等知识相互联系，综合出题。许多试题思路隐蔽、过程复杂、灵活性强、难度较大。从高考试题来看，功和机械能守恒依然为高考命题的热点之一。机械能守恒和功能关系是高考的必考内容，具有非常强的综合性。重力势能、弹性势能、机械能守恒定律、功能关系、能的转化和守恒定律是本单元的重点。弹力做功和弹性势能变化的关系是典型的变力做功，应予以特别地关注。 第二部分 知识背一背 一、功
1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。 2.公式：W?Flcos?
(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 二、功率
1.物理意义：描述力对物体做功的快慢。 2.公式：(1)P?W(P为时间t内的平均功率)。 t(2)P?Fvcos?(α为F与v的夹角)。 3.额定功率：机械正常工作时的最大功率。
4.实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率。 三、机车的启动
1.机车的输出功率P?Fv。其中F为机车的牵引力，匀速行驶时，牵引力等于阻力。 2.两种常见的启动方式
(1)以恒定功率启动：机车的加速度逐渐减小，达到最大速度时，加速度为零。
(2)以恒定加速度启动：机车的功率_逐渐增大_，达到额定功率后，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度最大。 四、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能。
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2.表达式：Ek?12mv。 23.物理意义：动能是状态量，是标量。(填“矢量”或“标量”) 4.单位：动能的单位是焦耳。 五、动能定理
1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 2.表达式：W?1212mv2?mv1 223.物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。 4.适用条件
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 (2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。 六、机械能守恒定律 1.重力做功的特点
（1）重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。 （2）重力做功不引起物体机械能的变化。 2.机械能守恒定律：
在只有重力或弹簧弹力做功的情况下，物体的动能与势能相互转化，但机械能的总量保持不变。 七、功能关系 1.功和能
(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。
(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。 2.常见的几种功能对应关系
(1)合外力做功等于物体动能的改变。 (2)重力做功等于物体重力势能的改变。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即。(功能原理) 八、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。 2.表达式：ΔE减=ΔE增。 第三部分 技能+方法 一、功的计算
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1.判断正、负功的方法
(1)根据力和位移方向之间的夹角判断：此法常用于恒力做功,夹角为锐角时做正功，夹角为钝角时做负功，夹角为直角时不做功。
(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断：此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功，夹角为锐角时做正功，夹角为钝角时做负功，夹角为直角时不做功。
(3)根据能量转化与守恒定律判断:若在该力作用下物体的能量增加,则该力对物体做正功,反之则做负功。 2.功的大小计算
(1)恒力做的功：直接用W?Flcos?计算。 (2)合外力做的功
方法一：先求合外力F，再用W?Flcos?求功；
方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…再用求代数和的方法确定合外力做的功。 (3)变力做的功. 1应用动能定理求解W?○
1212mv2?mv1； 222用W?Pt求解，其中变力的功率P不变； ○
3将变力做功转化为恒力做功，此法适用于力的大小不变，方向与运动方向相同或相反，或力的方向不变，○
大小随位移均匀变化的情况。 二 功率的计算
首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率 （1）平均功率的计算方法：P?W或P?Fvcos? t（2）瞬时功率的计算方法：P?Fvcos?，其中v是该时刻的瞬时速度。 三、机车的启动模型 1. 两种启动方式比较
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2.三个重要关系式
(1)无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm?牵引力，其值等于阻力Ff).
(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即
PP? (式中Fmin为最小FminFfv?PP?vm? FFf(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W?Pt，由动能定理：Pt?Ffx??Ek，此式经常用于求解机
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