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机械能考点例析

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机械能考点例析

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机械能考点例析

(4)重力的功率可表示为pg=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。

3.深刻理解动能的概念,掌握动能定理。

(1) 动能 是物体运动的状态量,而动能的变化δek是与物理过程有关的过程量。

(2)动能定理的表述

合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为w=δek.

动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。

动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。这样,无论求合外力做的功还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径。功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。

4.深刻理解势能的概念,掌握机械能守恒定律。

1.机械能守恒定律的两种表述

⑴在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。

⑵如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能的总量保持不变。

    对机械能守恒定律的理解:

    ①机械能守恒定律的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内,因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v,也是相对于地面的速度。

    ②当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。

    ③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功。

2.机械能守恒定律的各种表达形式

⑴ ,即 ;

⑵ ; ;  

    用⑴时,需要规定重力势能的参考平面。用⑵时则不必规定重力势能的参考平面,因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系。尤其是用δe增=δe减,只要把增加的机械能和减少的机械能都写出来,方程自然就列出来了。

  5.深刻理解功能关系,掌握能量守恒定律。

(1)做功的过程是能量转化的过程,功是能的转化的量度。

    能量守恒和转化定律是自然界最基本的规律之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程中,功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都可由这个基本原理出发而得到。

需要强调的是:功是一个过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一个状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是j),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。

    (2)复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系,尤其是功和机械能的关系。突出:“功是能量转化的量度”这一基本概念。

1物体动能的增量由外力做的总功来量度:w外=δek,这就是动能定理。

2物体重力势能的增量由重力做的功来量度:wg= -δep,这就是势能定理。

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