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1.功 （1）功的定義： 力和作用在力的方向上通過位移的乘積，是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,，過程量,。 定義式：W=F·s·cosθ 其中F是力，s是力的作用點(diǎn)位移（對(duì)地）,，θ是力與位移間的夾角. 本公式只適用于恒力做功. （2）變力做功的計(jì)算方法： ①利用動(dòng)能定理. ②如果P一定,，可以根據(jù)W=P·t，計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功. ③根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功. ④用功的圖示（F－s圖像）求. （3）摩擦力,、空氣阻力做功的計(jì)算： 功的大小等于力和路程的乘積. 滑動(dòng)摩擦力做功：W=fd（d是兩物體間的相對(duì)位移）,，且W=Q（摩擦生熱） 2.功率 （1）功率的概念: 表示力做功快慢的物理量，標(biāo)量,。 求功率時(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,，還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率。 （2）功率的計(jì)算 ①平均功率： P=W/t（定義式）表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率,，不管是恒力做功,，還是變力做功，都適用,。 ②瞬時(shí)功率： P=F·v·cosα,，α為兩者間的夾角。 v若為平均速度,，則求的是平均功率,； v若為瞬時(shí)速度，則求的是瞬時(shí)功率。 （3）額定功率與實(shí)際功率： 額定功率: 發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率,。 實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,，它可以小于額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率,。 （4）交通工具的啟動(dòng)問題通常說的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率. ①以恒定功率P啟動(dòng)： 機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng),。v-t圖像,。 ②以恒定牽引力F啟動(dòng)： 機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,，而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),，最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 3.動(dòng)能定理 外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化,，表達(dá)式 （1）動(dòng)能定理普遍適用,，即不僅適用于恒力、直線運(yùn)動(dòng),，也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況. （2）功和動(dòng)能都是標(biāo)量,，不能利用矢量法則分解，故動(dòng)能定理無分量式. （3）應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初,、末狀態(tài),，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響,。 所以,，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,，都可以用動(dòng)能定理分析和解答,，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷. （4）當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過程所組成，又不需要研究過程的中間狀態(tài)時(shí),，可以把這幾個(gè)物理過程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究. 從而避開每個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的具體細(xì)節(jié),，具有過程簡(jiǎn)明、方法巧妙,、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn). 4.重力勢(shì)能 （1）定義： 地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,，叫做重力勢(shì)能，EP=mgh. ①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,，而不是物體單獨(dú)具有的. ②重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān). ③重力勢(shì)能是標(biāo)量,，但有“+”、“-”之分. （2）重力做功的特點(diǎn)： 重力做功只決定于初,、末位置間的高度差,，與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。 WG=mgh. （3）重力做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系： 重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即WG=-ΔEP 5.彈性勢(shì)能 物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量. 6.機(jī)械能守恒定律 （1）動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能,、彈性勢(shì)能）統(tǒng)稱為機(jī)械能,，E=Ek+Ep （2）機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容： 在只有重力（或彈簧彈力）做功的情形下,，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變. （3）機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式 （4）系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式： ①系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,，即E1=E2 ②系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能ΔEP減 等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能ΔEK增,，即ΔEP減=ΔEK增 ③若系統(tǒng)只有A、B兩物體,，則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能,，即 ΔEA減=ΔEB增 注意:解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式，應(yīng)根據(jù)題意靈活選取,。 需注意的是： 選用①式時(shí),，必須規(guī)定零勢(shì)能參考面. 而選用②式和③式時(shí)，可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面,，但必須分清能量的減少量和增加量,。 （5）判斷機(jī)械能是否守恒的方法 ①用做功來判斷： 分析物體或物體受力情況（包括內(nèi)力和外力），明確各力做功的情況. 若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,，沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,，則機(jī)械能守恒。 ②用能量轉(zhuǎn)化來判定： 若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒,。 7.功能關(guān)系 （1）當(dāng)只有重力（或彈簧彈力）做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒. （2）重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少： （勢(shì)能定理） （3）合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化： （動(dòng)能定理） （4）除了重力（或彈簧彈力）之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化： （功能原理－機(jī)械能定理） |
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