2020年高考物理一轮复习考点归纳专题5：机械能及其守恒定律.docxVIP

2020年高考一轮复习知识考点专题 专题05 机械能及其守恒定律 目录 TOC \o 1-3 \h \u 第一节　功和功率 2 【基本概念、规律】 2 【重要考点归纳】 2 考点一　恒力做功的计算 　 2 考点二　功率的计算 2 考点三　机车启动问题的分析　　 3 【思想方法与技巧】 4 变力做功的求解方法 4 第二节　动能　动能定理 4 【基本概念、规律】 4 【重要考点归纳】 5 考点一　动能定理及其应用 5 考点二　动能定理与图象结合问题 6 考点三　利用动能定理求解往复运动 6 【思想方法与技巧】 6 第三节　机械能守恒定律 6 【基本概念、规律】 6 【重要考点归纳】 7 考点一　机械能守恒的判断方法 7 考点二　机械能守恒定律及应用　 7 【思想方法与技巧】 8 第四节　功能关系　能量守恒 8 考点一　功能关系的应用 9 考点二　摩擦力做功的特点及应用 9 【思想方法与技巧】 9 传送带模型中的功能问题 9 功能观点在解决实际问题中的应用 10 实验五　探究动能定理 10 实验六　验证机械能守恒定律 11 第一节　功和功率 【基本概念、规律】 一、功 1．做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移． 2．公式：W＝Flcos_α.适用于恒力做功．其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移． 3．功的正负判断 (1)α90°，力对物体做正功． (2)α90°，力对物体做负功，或说物体克服该力做功． (3)α＝90°，力对物体不做功． 特别提示：功是标量，比较做功多少看功的绝对值． 二、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．物理意义：描述力对物体做功的快慢． 3．公式 (1)定义式：P＝eq \f(W,t)，P为时间t内的平均功率． (2)推论式：P＝Fvcos_α.(α为F与v的夹角) 【重要考点归纳】 考点一　恒力做功的计算 　　　　 1．恒力做的功 直接用W＝Flcos α计算．不论物体做直线运动还是曲线运动，上式均适用． 2．合外力做的功 方法一：先求合外力F合，再用W合＝F合lcos α求功．适用于F合为恒力的过程． 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功． 3.(1)在求力做功时，首先要区分是求某个力的功还是合力的功，是求恒力的功还是变力的功． (2)恒力做功与物体的实际路径无关，等于力与物体在力方向上的位移的乘积，或等于位移与在位移方向上的力的乘积． 考点二　功率的计算　　　　　 1．平均功率的计算： (1)利用eq \x\to(P)＝eq \f(W,t). (2)利用eq \x\to(P)＝F·eq \x\to(v)cos α，其中eq \x\to(v)为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算： 利用公式P＝F·vcos α，其中v为t时刻的瞬时速度． 注意：对于α变化的不能用P＝Fvcos α计算平均功率． 3.计算功率的基本思路： (1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率． (2)求瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v乘以速度v方向的分力求解． 考点三　机车启动问题的分析　　 1．两种启动方式的比较 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P－t图和v－t图 OA段 过程分析 v↑?F＝eq \f(P?不变?,v)↓ ?a＝eq \f(F－F阻,m)↓ a＝eq \f(F－F阻,m)不变?F不变v↑?P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝eq \f(v1,a) AB段 过程分析 F＝F阻?a＝0 ?F阻＝eq \f(P,vm) v↑?F＝eq \f(P额,v)↓ ?a＝eq \f(F－F阻,m)↓ 运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻?a＝0?以vm＝eq \f(P额,F阻)匀速运动 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＝eq \f(P,Fmin)＝eq \f(P,F阻)(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)． (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v＝eq \f(P,F)＜vm＝eq \f(P,F阻). (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－F阻x＝ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小． 3