1.動(dòng)能定律
合外力對(duì)物體所做的功,等于物體動(dòng)能的降低。
1.1動(dòng)能定律只適用于物體或系統(tǒng)可以看成是質(zhì)點(diǎn)的情況;
1.2動(dòng)能定律既適用于單個(gè)物體的功能轉(zhuǎn)換關(guān)系,同樣也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)換關(guān)系;
1.3當(dāng)物體之間不僅在斥力和反斥力(一般為靜磨擦力、滑動(dòng)磨擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等)的作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),并且整個(gè)系統(tǒng)還受外力作用時(shí),不能對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定律;
主要的緣由是在斥力和反斥力的共同作用下,物體相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中有機(jī)械能的損失,通常會(huì)伴隨著內(nèi)能的降低或熱量吸收。
1.4動(dòng)能定律的使用格式
1.4.1動(dòng)能定律的實(shí)質(zhì)是:物體所受合外力做的功,只改變物體的動(dòng)能,與勢(shì)能無(wú)關(guān);
物體的機(jī)械能發(fā)生變化,就一定有外力對(duì)物體做了功;
1.4.2把物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中狀態(tài)或受力情況發(fā)生轉(zhuǎn)折變化的點(diǎn)做為臨界狀態(tài)進(jìn)行受力剖析;
1.4.3對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程進(jìn)行剖析和界定,基本原則是先分拆后合并;
運(yùn)動(dòng)模型包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)(類自由落體運(yùn)動(dòng))、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))、圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等;
根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程界定為不同的段;判定那個(gè)段上物體受哪些力、做哪些運(yùn)動(dòng)、力做正功還是負(fù)功;
通過(guò)剖析,才能把幾個(gè)段合并為一個(gè)段時(shí)就合并,不能合并時(shí)一直按單獨(dú)的段處理;
合并的原則是:物體所受的力一直做正功或則一直做負(fù)功的情況才可以合并;
假如中間某時(shí)刻或某位置上,力的方向發(fā)生了變化,或則對(duì)于在不同段上有的做正功、有的做負(fù)功的力要單獨(dú)分段估算;
1.4.4有些變力做功的情況比較復(fù)雜,無(wú)法用公式估算時(shí),用一個(gè)字母取代總功,只須要說(shuō)明在整個(gè)過(guò)程中這個(gè)功是正功還是負(fù)功就可以了(特殊情況先假設(shè)為正功,通過(guò)估算判斷做功的正負(fù));
磨擦力做功轉(zhuǎn)化為熱能時(shí),可以用Q來(lái)表示,或則用Wf來(lái)表示;電磁感應(yīng)過(guò)程中,一部份能量轉(zhuǎn)化為焦耳熱動(dòng)能定理公式,而且電壓I是變化的,可以用Q吸或Q放取代;二氧化碳膨脹或壓縮做功、彈簧的彈性勢(shì)能變化、物體最初具有的動(dòng)能或勢(shì)能等情況都類似;
1.4.5把所有的功和能量的總和看成是物體遭到所有力的合功,應(yīng)用動(dòng)能定律公式求解初末動(dòng)能值或速率值;
解題格式:“在***過(guò)程中,***力做正功、***力做負(fù)功,應(yīng)用動(dòng)能定律:”
2.機(jī)械能守恒定理
物體在只有重力或彈力(才能存儲(chǔ)彈性勢(shì)能的彈簧)做功的情況下,任意時(shí)刻總的機(jī)械能保持不變。
或則說(shuō),物體在只有重力或彈力做功時(shí),任意時(shí)刻重力或彈力所做的功等于物體動(dòng)能的降低。
2.1只有重力做功時(shí),單個(gè)物體的機(jī)械能守恒;
2.2只有彈力做功時(shí),單個(gè)物體的機(jī)械能守恒;
2.3運(yùn)動(dòng)系中既有彈力、又有重力的情況,物體運(yùn)動(dòng)的整體機(jī)械能的數(shù)值在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是保持不變的(能量不滅定理),然而機(jī)械能可能就不守恒;
2.4機(jī)械能守恒定律適用的范圍
2.5機(jī)械能守恒的判斷
2.5.1在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力有效做功,或則只有彈力有效做功時(shí),機(jī)械能才守恒;
物體可能還受其他的力,而且這種力都不做功,機(jī)械能守恒;
物體所受其它力做功,并且合功為零,機(jī)械能守恒;
2.5.2有些情況下單個(gè)物體似乎沒(méi)有能量損失,然而機(jī)械能不守恒;把幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的,這么系統(tǒng)在任意狀態(tài)下的機(jī)械能總和不變;
這些情況下單個(gè)物體的機(jī)械能不守恒,需非常關(guān)注!
2.6解題格式:“從***位置到***位置,物體的機(jī)械能守恒,則有:”
2.7動(dòng)能定律與機(jī)械能守恒的剖析判斷
2.7.1合外力對(duì)物體所做的功一定等于物體動(dòng)能的降低,與勢(shì)能的變化無(wú)關(guān);
2.7.2只有重力或彈簧彈力等具有勢(shì)能的力做功時(shí)動(dòng)能定理公式,機(jī)械能守恒,總的機(jī)械能不變;
2.7.3物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中損失或降低的機(jī)械能必然是重力(有勢(shì)能的力)以外的其它力做功的結(jié)果。
緣來(lái)補(bǔ)習(xí)·沈老師專用