机械能守恒定律公式汇总
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高中物理动能定理机械能守恒定律公式高中物理动能定理机械能守恒定律公式1、功的计算:力和位移同(反)方向:W=Fl,功的单位:焦尔(J)2、功率:3、重力的功:重力做功:为重力和竖直方向位移乘积W=mglcosα=mgh重力势能:为重力和高度的乘积. Ep=mgh位置高低与重力势能的变化: W=mglcosθ=mgh=mg(h2-h1)4、动能定理:物理意义:力在一个过程中对物体做功,等于物体在这个过程中动能的变化。
注意:a、如果物体受多个力的作用,则W为合力做功。
b、适用于变力做功、曲线运动等,广泛应用于实际问题。
=EK2-EK15、机械能守恒定律:只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
EP1+EK1=EK2+EP26、能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其它形式,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。
高中物理动能定理知识点做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+……=½m vt2-½mv021.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号,负功是减号。
2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加,ΔEK<0表示动能减小.3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.4.各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和.5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理.6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对恒力、变力做功都适用;直线运动与曲线运动也均适用.7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物.学好高中物理的方法三个基本基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总机械能守恒定律的概念在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。
这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能守恒定律(lawofconservationofmechanicalenergy)是动力学中的基本定律,即任何物体系统。
如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
这个定律的简化说法为:质点(或质点系)在势场中运动时,其动能和势能的和保持不变;或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。
这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的变化。
这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。
如图所示,若不考虑一切阻力与能量损失,滚摆只受重力作用,在此理想情况下,重力势能与动能相互转化,而机械能不变,滚摆将不断上下运动。
机械能守恒定律守恒条件机械能守恒条件是:只有系统内的弹力或重力所做的功。
【即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统内机械能守恒。
一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来。
从功能关系式中的WF外=△E机可知:更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力做功之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
当只有动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转换时,机械能才守恒。
机械能守恒定律的三种表达式1.从能量守恒的角度选取某一平面为零势能面,系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。
2.从能量转化的角度系统的动能和势能发生相互转化时,若系统势能的减少量等于系统。
机械能量守恒定律公式
1. 机械能量守恒定律内容。
- 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。
2. 公式表达。
- 设物体的动能为E_k,重力势能为E_p,弹性势能为E_弹。
- 初始状态的机械能E_1=E_k1 + E_p1+E_弹1,末状态的机械能
E_2=E_k2+E_p2+E_弹2。
- 根据机械能守恒定律E_1 = E_2,即
E_k1+E_p1+E_弹1=E_k2+E_p2+E_弹2。
- 在只有重力做功的情况下(不涉及弹性势能),公式可简化为
E_k1+E_p1=E_k2+E_p2,进一步展开:(1)/(2)mv_1^2+mgh_1=(1)/(2)mv_2^2+mgh_2(其中m为物体质量,v为速度,h为物体相对参考平面的高度)。
- 在只有弹簧弹力做功的系统中(不考虑重力势能变化),设弹簧的劲度系数为k,弹簧形变量为x,初始弹性势能E_弹1=(1)/(2)kx_1^2,末态弹性势能
E_弹2=(1)/(2)kx_2^2,如果系统动能分别为E_k1和E_k2,根据机械能守恒定律
E_k1+(1)/(2)kx_1^2=E_k2+(1)/(2)kx_2^2。
机械能守恒定律的三个表达式
1. 机械能守恒定律的第一个表达式被表述为总机械能守恒。
对于一个完全受力,其机械能(即势能与动能的和)将始终保持恒定。
这是因为能量在其各种形式之间进行转换,但总量不会发生变化。
或者用公式来描述就是:E=Ek+Ep,在无外力作用情况下,系统的总机械能(E)等于系统的动能(Ek)和势能(Ep)之和,并且该值为常数。
2. 机械能守恒定律的第二个表达式是势能转化为动能,且两者可相互转换。
在垂直投掷运动中,物体上升时,动能逐渐转化为势能,直到到达最高点时,所有的动能都转化为势能,而下落时,势能又转化为动能。
即,它描述了能量状态的变
化过程,尤其是在势能和动能之间的转换。
公式为:动能 = 总机械能 - 势能;势能= 总机械能 - 动能。
3. 机械能守恒定律的第三个表达式是初动能加初势能等于末动能加末势能,即在整个运动过程中,无论物体如何运动,只要不受非保守力的影响,总机械能始终保持不变。
具体的数学表达是:初动能(Ek1)+初势能(Ep1)=末动能(Ek2)+
末势能(Ep2)。
这个表达式揭示了在闭合系统中,不论物质的内部状态如何变化,只需有足够的保守力在起作用,其系统的总机械能就会始终保持恒定。
机械能守恒定律基本知识点总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23 / 7一、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。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θ4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”。
5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ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 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
例1. (09年上海卷)46.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。
下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2s/m 时,其加速度为 m/s 2(g=10m m/s 2)规格后轮驱动直流永磁铁电机 车型14电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量40Kg 额定电压 48V 最大载重 120 Kg 额定电流 4.5A例2. (09年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。
下列表述正确的是A .在0—1s 内,合外力做正功B .在0—2s 内,合外力总是做负功C .在1—2s 内,合外力不做功D .在0—3s 内,合外力总是做正功二、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。
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。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θ4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”。
5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F、S 、θ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总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W=Fl cosα求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
例1. (09年上海卷)46.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。
下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2s/m时,其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)整车质量 40Kg 额定电压 48V 最大载重120 Kg额定电流4.5A例2. (09年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。
下列表述正确的是A .在0—1s 内,合外力做正功B .在0—2s 内,合外力总是做负功C .在1—2s 内,合外力不做功D .在0—3s 内,合外力总是做正功二、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。
2公式:tWP =(平均功率) θυcos F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4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,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f =ma 6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ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m ax υ,则f P /max =υ。
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。
功是能量转化的量度。
2条件:.力和力的方向上位移的乘积3 公式:W=F S cos 94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”。
5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F、S、9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 = F合Scos 98合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用WFI COS a求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
例1. (09年上海卷)46.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。
下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。
当此电动车达到最大速度时,牵引力为N, 当车速为2s/m时,其加速度为m/s 2(g=10m m/s2)整车质量40Kg额定电压48V最大载重120 Kg额定电流 4.5A例2. (09年广东理科基础)9 .物体在合外用下做直线运动的v 一t图象如图所示。
下述正确的是A. 在0—1s内,合外力做正功B. 在0—2s内,合外力总是做负功C. 在1 —2s内,合外力不做功D. 在0—3s内,合外力总是做正功二、功率(或物体)做功的快慢1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力2公式:P W(平均功率)P F cos (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,P实VP 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P=Fv和F-f =ma6应用:(1)机车以恒定功率启动时,由P F (P为机车输出功率,F为机车牵引力,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m ax ?则maxP/ f 。
【物理干货】机械能守恒定律知识点总结,考前必背!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。
功是能量转化的量度。
2、条件:力和力的方向上位移的乘积3、公式:W=FScosθ4、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”。
5、功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6、功仅与F、S 、θ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总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scosθ8、合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
9、判断一个力是否做功的几种方法(1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功W=Flcos α,当α=90°,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零.(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位移是零,力做的功为零.(3)根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判断.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.10、各种力做功的特点(1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关.(2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等.(3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用.如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力.摩擦力的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算,即W=F·L.(1)W总=F合Lcosα,α是F合与位移L的夹角;(2)W总=W1+W2+W3+¡为各个分力功的代数和;(3)根据动能定理由物体动能变化量求解:W总=ΔEk.11、变力做功的求解方法(1)用动能定理或功能关系求解.(2)将变力的功转化为恒力的功.①当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,如滑动摩擦力、空气阻力做功等;②当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值=,再由W=Lcosα计算,如弹簧弹力做功;③作出变力F随位移变化的图象,图线与横轴所夹的¡°面积¡±即为变力所做的功;④当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车牵引力做的功.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。
机械能及其守恒定律1.功:作用于物体的力和物体在力的方向上位移的乘积叫做力对物体所做功。
即 W=FScosα公式中α是物体受到的力的方向和物体位移方向的夹角。
公式中的F必须是恒力;位移S,应该是力F作用点的位移。
功是标量,只有大小无方向,合力的功或总功都可由各分力功的代数和求得.但是功有正负之分。
当0°≤α<90°时,力做正功;当90°<α≤180°时,力做负功;当α=90°时力不做功。
2.功率:物体所做的功与完成这些功所用时间的比值,叫功率,功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为:P=W/t(1)功率另一种表达式:P=FVcosα此公式中V为平均速度,则求出的是平均功率.若V为某时刻的瞬时速度,则P表示该时刻的瞬时功率.功率一定时,力与物体的运动速度成反比。
速度一定时,物体的功率与速度成正比。
(2)P = FV的应用:①P一定时,F与V成反比,汽车在水平路面上以恒定的功率启动。
②F一定时,P与V成正比,汽车在水平路面上以恒定的加速度启动易错现象1.对功的定义W=FS理解不全面。
公式中F是恒力,在变力情况下如滑动摩擦力有往返运动的做功,位移为零,但功不为零,因此不能直接应用。
2.混淆合外力的功和某个力所做功。
3.混淆平均功率和即时功率。
4.对恒定功率下的运动和恒力作用下的运动的动态变化过程不清楚。
3.重力势能:重力做功的特点是只决定于初、末位置间的高度差,与运动路径无关. W G=mgh E p=mgh (1)重力势能是标量,是地球和物体所组成的系统共有;(2)重力势能具有相对性,即重力势能的大小与零势能面的选择有关;(3)重力所做功等于重力势能增量的负值。
4.弹性势能:物体由于发生弹性形变所具有的能量,大小与弹性形变量有关。
5.机械能守恒定律:在只有重力(或弹力)做功的条件下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,但机械能总量保持不变E p2+E k2= E p1+E k1或ΔE=0 或ΔE k+ΔE p =0(1)机械能守恒定律成立的条件:①只受重力(或弹力)作用;②受其他外力,但其他外力不做功;③对多个物体构成的系统,如果外力不做功,且系统的内力也不做功;,此系统机械能守恒。
机械能守恒定律表达式是什么
基本的公式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 等号前的是初始状态的机械能,等号后的是末态的机械能。
ΔE1=ΔE2,E 减=E 增,W=ΔE。
1 机械能守恒定律表达式机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互
转化,但机械能保持不变。
其数学表达式可以有以下两种形式:
过程式:
1.WG+WFn=∆Ek
2.E 减=E 增(Ek 减=Ep 增、Ep 减=Ek 增)
状态式:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)
2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面] 1 机械能守恒定律的三种表达式1.从能量守恒的角度
选取某一平面为零势能面,系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。
2.从能量转化的角度
系统的动能和势能发生相互转化时,若系统势能的减少量等于系统动能的
增加量,系统机械能守恒。
3.从能量转移的角度。
机械能知识点总结一、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。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θW ——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 )θ——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”。
当)2,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2πθ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2(ππθ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ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 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
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。
2公式:tW P =(平均功率) θυcos F P =(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,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ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m ax υ,则f P /max =υ。
(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f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =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m ax υ,则f P /max =υ。
机械能守恒定律公式机械能守恒定律常考必考的公式都有哪些?机械能守恒定律公式总结,郑州捷登1对1物理辅导名师全面汇总机械能守恒定律公式。
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能守恒定律的重点和难点是对机械能守恒定律的理解和应用。
守恒原理当物体在运动过程中,如果A(外)=0,A(非内保)=0那么有△E机=E(末)-E(初)=0 或E(k1)+E(p1)=E(k0)+E(p0),这就是说,如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变,这就是质点系的机械能守恒定律。
物体的动能和势能统称为机械能。
E机=Ep+Ek 或E=Ek+Ep+E 弹,一个物体能做功就说这个物体具有能。
守恒条件机械能守恒条件是:只有系统内的弹力或重力所做的功。
【即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统内机械能守恒。
一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来,从功能关系式中的W除G外=△E机可知:更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
机械能守恒定律公式:(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称总机械能:E=Ek+Ep 是标量也具有相对性机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)ΔE=W非重机械能之间可以相互转化(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功以上内容由郑州捷登1对1个性化辅导中心提供,郑州捷登1对1教育,河南本土个性化辅导第一品牌,咨询热线55903851省级优秀名师授课,10对1完善教学服务体系,夯实学员基础,查补知识漏洞,抢救偏科弱科,提升学习兴趣,改善学习习惯,培优拔高,晋级优等生,学员分数提升90%。
机械能守恒定律知识集结知识元机械能守恒定律知识讲解一、机械能1.内容:物体的动能和势能(包括:重力势能和弹性势能)之和.2.表达式:E=E k+E p.3.机械能的理解:(1)机械能是状态量;标量,单位为焦耳;数值有正负(2)相对性:势能具有相对性(须确定零势能参考平面),同时,动能也具有相对性(与所选参考系有关),故机械能具有相对性.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2、表达式:E k+E p=Ek+Ep.3、适用对象:系统.4、适用条件:只有系统内的重力或弹力做功,其他力不做功或做功的代数和为0.5、解题的基本步骤:(1)明确所选取的研究对象(物体或系统)(2)分析研究对象的受力情况及各力做功情况,判断是否符合机械能守恒的条件.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在研究过程的初、末状态的机械能(包括动能和势能).(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解.例题精讲机械能守恒定律例1.下列说法正确的是()A.物体所受合力不为零,则其速度一定不为零B.物体所受合力不为零,则其速度方向一定发生变化C.合外力对物体做了功,物体的速度一定发生变化D.合外力对物体不做功,物体的机械能一定不变例2.下列说法正确的是()A.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒B.物体的机械能守恒时,一定只受重力作用C.不计空气阻力,小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒D.不计空气阻力,被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒例3.关于机械能守恒,下列说法正确的是()A.做自由落体运动的物体,机械能一定守恒B.人乘电梯加速上升的过程,机械能守恒C.物体必须在只受重力作用的情况下,机械能才守恒D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动例4.如图所示,一根长为L,重为G的均匀软绳悬于O点,若将其下端向上提起使绳双折,至少要做功()A.GLB.C.D.例5.如图所示,质量相同的两物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质滑轮两侧,b在水平粗糙桌面上。
机械能守恒定律公式有哪些定义是什么1. 引言机械能守恒定律是物理学中的重要概念,它描述了在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变的原理。
在机械能守恒问题中,我们常用到一些公式来描述能量的转化和守恒。
本文将介绍机械能守恒定律的公式,并对这些公式进行定义和解释。
2. 机械能守恒定律公式2.1 动能的定义和公式动能是物体由于运动而具有的能量。
根据经典力学中的动能的公式,动能(K)等于物体的质量(m)乘以速度(v)的平方,再乘以1/2(即K=1/2mv^2)。
这个公式描述了物体的动能与其质量和速度的关系。
2.2 重力势能的定义和公式重力势能是物体由于位于地球表面上而具有的能量。
根据经典力学中的重力势能的公式,重力势能(PE)等于物体的质量(m)乘以重力加速度(g)乘以高度(h)(即PE=mgh)。
这个公式描述了物体的重力势能与其质量、重力加速度和高度的关系。
2.3 弹性势能的定义和公式弹性势能是物体由于受力变形而具有的能量。
根据胡克定律,弹性势能(PE)等于弹性系数(k)乘以弹性变形的平方(x2)的一半(即PE=1/2kx2)。
这个公式描述了物体的弹性势能与其弹性系数和变形量的关系。
2.4 总机械能守恒定律公式在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。
根据机械能守恒定律,机械能(E)等于系统动能(K)和重力势能(PE)的总和(即E=K+PE)。
这个公式描述了系统的机械能与动能和重力势能之间的关系。
3. 结论通过以上的介绍,我们了解了机械能守恒定律的公式及其定义。
动能、重力势能和弹性势能分别描述了物体的运动能量、位能和弹性能量,而总机械能守恒定律则描述了系统的机械能在没有外力做功的情况下保持不变。
这些公式在物理学中具有重要的应用,可以帮助我们解决与机械能守恒有关的问题。
在实际应用中,我们可以利用这些公式来分析和讨论物体的运动和能量转化。
一、功1概念: 一种物体受到力旳作用, 并在力旳方向上发生了一段位移, 这个力就对物体做了功。
功是能量转化旳量度。
2条件:.力和力旳方向上位移旳乘积3公式: W=F S cos θ4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”。
5功是一种过程所对应旳量, 因此功是过程量。
6功仅与F、S 、θ有关, 与物体所受旳其他外力、速度、加速度无关。
7几种力对一种物体做功旳代数和等于这几种力旳合力对物体所做旳功。
即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ8 合外力旳功旳求法:措施1: 先求出合外力, 再运用W=Flcosα求出合外力旳功。
例2.(23年广东理科基础)9. 物体在合外力作用下做直线运动旳v一t图象如图所示。
下列表述对旳旳是A. 在0—1s内, 合外力做正功B. 在0—2s内, 合外力总是做负功C. 在1—2s内, 合外力不做功D.在0—3s内, 合外力总是做正功二、功率1概念: 功跟完毕功所用时间旳比值, 表达力(或物体)做功旳快慢。
2公式: (平均功率)υcosθFP=(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: 指发动机实际输出旳功率即发动机产生牵引力旳功率, P实≤P额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量旳变化, 采用旳基本公式是P=Fv和F-f =ma6 应用:(1)机车以恒定功率启动时, 由(为机车输出功率, 为机车牵引力, 为机车前进速度)机车速度不停增长则牵引力不停减小, 当牵引力时, 速度不再增大到达最大值, 则。
(2)机车以恒定加速度启动时, 在匀加速阶段汽车牵引力恒定为, 速度不停增长汽车输出功率随之增长, 当时, 开始减小但仍不小于因此机车速度继续增大, 直至时, 汽车便到达最大速度, 则。
例3.(23年四川卷)23.(16分)图示为修建高层建筑常用旳塔式起重机。
在起重机将质量m=5×103 kg旳重物竖直吊起旳过程中, 重物由静止开始向上作匀加速直线运动, 加速度a=0.2 m/s2, 当起重机输出功率到达其容许旳最大值时, 保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s旳匀速运动。
机械能守恒定律单元公式汇总
做功: W=FS ·COS θ θ为力与位移的夹角
重力做功: G W =mg Δh Δh 为物体初末位置的高度差
重力势能:p E =mgh h 为物体的重心相对于零势面的高度
重力做功和重力势能变化的关系: G W =-Δp E 即重力做功与重力势能的变化量相反
弹性势能: p E =21k 2L L 为弹簧的形变量
弹力做功与弹性势能的关系: F W =-Δp E 即弹力做功与弹性势能的变化量相反
动能定理: 合W =Δk E =21m 22V -2
1m 21V 即合外力做功等于动能的变化量
合外力做功两种求解方式:1)先求合外力合F ,再求合F ·S ·COS θ
2)先求各个分力做功再求和,+++321W W W ....... 机械能守恒定律:条件:只有重力弹力做功
公式:末初E E =即初总机械能等于末机械能
变形公式:Δk E =-ΔP E 即动能的变化量与势能的变化量相反
如果是A 与B 的系统机械能守恒:
1)2211P K P K E E E E +=+即初的总机械能等于末的总机械能 2)Δk E =-ΔP E 即 Δ1k E +Δ2k E =-(Δ1P E +Δ2P E )即总的动能的变化量与总的势能的变化量相反
3)ΔA E =-ΔB E 即 Δ1k E +Δ1P E =-(Δ2k E +Δ2P E )即A 的总机械能变化量与B 的总机械能的变化量相反
能量守恒定律:末初E E =即初总能量等于末的总能量
机械能变化的情况:1)W=Δ机E 即除重力、系统内弹力外其他力做功的多少为机
械能变化量(即其他力给原有系统能量或消耗原有系统能量)
2)摩擦力做功对机械能影响: Q X F =相对f 即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量(内能)即机械能的损失。