专题08 机械能守恒定律（知识梳理 6大考点精讲精练 实战训练）（原卷版）-2025年高中物理学业水平合格性考试总复习（江苏专用）.docx

专题08机械能守恒定律

目录

目录

第一部分明晰学考要求·精准复习

第二部分基础知识梳理·全面提升

第三部分考点精讲精练·对点突破

考点一：功

考点二：功率

考点三：重力势能

考点四：动能和动能定理

考点五：机械能守恒定律

考点六：实验—验证机械能守恒定律

第四部分实战能力训练·满分必刷

1、了解功；

2、了解功率；

3、了解重力势能；

4、理解动能和动能定理；

5、理解机械能守恒定律；

6、了解实验仪器、数据处理、注意事项。

知识点一、功

1．做功的两个必要因素

（1）功的定义：一个物体受到的作用，并在力的方向上发生了一段，这个力就对物体做了功。

（2）功的两个要素：①；②在力的方向上的，是做功的两个不可缺少的因素。

（3）物理意义：功是能量转化的。

（4）功是，虽有正负之分，但却无方向，功的运算遵循代数运算法则。

（5）功的单位：在国际单位制中，是，简称，符号是。另外还有电子伏、千瓦时等。它们之间的换算关系1eV=1.6×10-19J，1KWh=3.6×106J。

2．功的计算

（1）恒力做功的公式：W＝，这是计算功的一般公式（只适用于恒力做功）。

公式表明：力F对物体做的功只与F、l和α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。

应用公式注意：①式中的F一定是恒力（大小、方向都不变），即此式是求恒力做功的公式。

②式中的位移l一般是相对地面而言的。在物体可以看作质点时，l是物体的位移；当物体不可以看作质点或力的作用点与物体有相对运动时，l是力的作用点的位移，不一定是物体的位移。大多数情况下，在力F对物体做功时，力F的作用点相对于物体静止，所以在这种情况下就把物体的位移当作了力F的作用点的位移了。lcosα即为在力的方向上发生的位移。

（2）合力功—总功的计算

两种方法：物体受到多个外力作用时，计算合外力的功，要考虑各个外力共同做功产生的效果，一般有如下两种方法。

方法一：当合力F为恒力时，先求合外力F合，再用W合＝F合lcosα求功，α是合力F与物体位移l的夹角。

方法二：先求各个力做的功，再应用W合＝W1＋W2＋…＝F1l1cosα1＋F2l2cosα2＋…求合外力做的功。

3．正功和负功

（1）对公式W=Fscosα讨论得知：

①当0≤α＜90°时，cosα0，Wα，表示力对物体做，做功的力是。

②当α=90°时，cosα=0，W=0，表示力对物体（力与位移方向）。

③当90°＜α≤180°时，cosα0，W0，表示力对物体做，做功的力是。

可见，一个力作用于物体，可以对物体做正功，做负功，也可能不做功。

（2）正功、负功的物理意义

①功是标量，只有大小，没有方向，功的正负既不表示功有方向，也不表示功的数量的大小。既不能说“正功和负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”。

②力对物体做正功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是动力，对物体起推动作用，则外界向物体提供能量，即使受力物体的能量增加。力对物体做负功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是阻力，对物体的运动起阻碍作用，则物体要消耗自身的能量，即使物体的能量减少。

③一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（取绝对值），这两种说法在意义上是等同的。如：一个力对物体做了?6J的功，可以说成是物体克服这个力做了6J的功。

④比较做功多少时，只比较功的绝对值，不看功的正负号。例如，?8J的功要比5J的功多。

（3）判断力是否做功及做正、负功的方法

①看力F的方向与位移l的方向间的夹角α。

②看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。

知识点二、功率

1．功率

（1）定义：功与完成这些功所用时间的。

（2）物理意义：标量，描述力对物体做。只有正值，没有负值。

（3）定义式：P＝eq\f(W,t)，P为时间t内的。

功率的定义式适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率；当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率。

（4）单位：国际单位是，符号是，常用的单位还有。

2．平均功率

（1）定义：在某一段时间内或某一过程的功率。

（2）意义：反映物体在某一段时间内做功的。

（3）计算：①利用＝eq\f(W,t)。②利用＝Fcosα，其中为物体运动的平均速度。

（4）类比物理量：平均速度、平均加速度。

3．瞬时功率

（1）定义：在某一时刻或某一位置时的功率。

（2）意义：反映物体在某一时刻做功的。

（3）计算：①利用公式P＝Fvcosα，其中v为t时刻的速度。

②P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的