2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习考前静悟篇：第二部分 第天功和能.doc

第四天　功和能 [知识回扣] 1． 功的计算 (1)定义式求功，W＝Flcos α，这种方法只适用于恒力做功．当0≤α时F做正功，当α＝时F不做功，当α≤π时F做负功． (2)动能定理或功能关系求功．当F为变力时，往往用此方法求功． (3)利用公式W＝Pt求功． 2． 摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力做功的特点： ①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移． (2)滑动摩擦力做功的特点： ①滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②滑动摩擦力做功的过程中，能量的变化有两种情况：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能，转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积． 3． 功率 P＝＝Fvcos α (1)当v为瞬时速度时，对应的P为瞬时功率； (2)当v为平均速度时，对应的P为平均功率． 4． 机车的两种启动方式 (1)以恒定的功率P启动，若运动过程中所受的阻力不变，由于牵引力F＝，根据牛顿第二定律： F－Ff＝ma，即－Ff＝ma，所以a＝－ 当速度v增大时，加速度a减小．当加速度a＝0时，机车的速度达到最大，此时有： vm＝＝. 以后，机车以vm做匀速直线运动． (2)以恒定牵引力启动： ①汽车的启动过程先是做匀加速直线运动，然后做变加速直线运动，最终做匀速直线运动． ②汽车在匀加速运动阶段，汽车的瞬时速度：v＝v0＋at，汽车做匀加速运动所能维持的时间(v0＝0)：t＝. ③汽车做匀加速运动阶段，其瞬时功率P＝Fv≤P额． ④汽车在匀加速运动阶段结束时，瞬时功率等于额定功率，且Pt＝P额＝Fvm. ⑤汽车在变加速运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡，有P＝P额＝Ffvm. ⑥从能的角度看：匀加速直线运动阶段W牵1－Ffx1＝mv(W牵1、x1分别表示匀加速运动阶段牵引力所做的功、位移)，变加速直线运动阶段牵引力所做的功W牵2＝P额t2(t2表示变加速直线运动阶段所经历的时间)，W牵2－Ffx2＝mv－mv.(x2为变加速直线运动阶段的位移) 5． 动能定理 (1)定义：外力做功的代数和等于物体动能的变化量． (2)表达式：W合＝Ek2－Ek1. (3)适用范围：单个物体，单一过程或多个过程，直线运动或曲线运动． 6． 机械能守恒定律 (1)成立条件：系统内只有重力或弹力做功，其他任何内力、外力都不做功或做功的代数和为零． 物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的转化，机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能产生)，系统的机械能守恒． (2)表达式 ①Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 ②ΔEk＝－ΔEp. ③ΔEA增＝ΔEB减 7． 几种常见的功能关系 做功 能量变化 功能关系重力做功 重力势能变化ΔEp WG＝－ΔEp 弹力做功 弹性势能变化ΔEp WF＝－ΔEp 合外力做功W合 动能变化ΔEk W合＝ΔEk 除重力和弹力之外其他力做功W其 机械能变化ΔE W其＝ΔE 滑动摩擦力与介质阻力做功Ffs相对 系统内能变化ΔE内 Ffs相对＝ΔE内 电场力做功WAB＝qUAB 电势能变化ΔEp WAB＝－ΔEp 电流做功W＝UIt 电能变化ΔE W＝－ΔE [知识回扣] 1． 求变力做功的常用方法 (1)将变力转化为恒力： 以恒代变法——通过关联点将变力做功转化为恒力做功； 化曲为直法——可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求所做的功； 平均力法——若力F随位移l线性变化，可用平均力将变力转化为恒力． (2)图象法：作出变力F随位移l变化的图线，图线与位移轴所围的面积即变力所做的功． (3)当某力做功的功率P一定时，该力在时间t内做的功可由W＝Pt计算． (4)根据动能定理、功能关系，通过求能量的变化来求变力所做的功． 2． 动能定理的应用方法 对动能定理应该从以下几方面加以理解： (1)W总是所有外力对物体做的总功，这些力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量，即W总＝W1＋W2＋…；或先将物体的外力进行合成，求出合外力F合后，再利用W总＝F合lcos α进行计算． (2)因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关．中学物理中一般取地面为参考系． (3)不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的． (4)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理． (5)做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”． (6)动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理