专题05 机械能 高中物理快速梳理知识(全国通用)(含答案)

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专题05 机械能 高中物理快速梳理知识(全国通用)(含答案)

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新人教版物理必修二知识梳理
第三章 机械能
第1讲 功和功率
一、功
1.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上发生①   。
2.公式:W=②   。此式适用于③   做功,其中l为物体对地的位移,α为F、l方向间的夹角。
3.力对物体做正、负功的判断
(1)0°≤α<90°时,W>0,力对物体做④   功。
(2)90°<α≤180°,W<0,力对物体做⑤   功,或说物体克服外力做功。
(3)α=90°时,W=0,力对物体⑥   功。
提醒:功是标量,比较做功多少要看功的绝对值。
二、功率
1.定义:功与完成这些功所用时间的⑦   。
2.物理意义:描述力对物体做功的⑧   。
3.公式
(1)定义式:P=⑨  。P为时间t内的⑩   。
(2)推论式:P=   ,其中α为F与v方向间的夹角。
答案: ① 位移  ② Flcosα  ③ 恒力 ④ 正  ⑤ 负  ⑥ 不做  ⑦ 比值  ⑧ 快慢  ⑨   ⑩ 平均功率   Fvcosα
第2讲 动能 动能定理
一、动能
1.定义:物体由于①   而具有的能。
2.公式:Ek=mv2。
3.单位:②   ,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。
4.标矢性:动能是③   ,动能与速度方向④   。
5.动能的变化:物体⑤   与⑥   之差,即ΔEk=m-m。
6.相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性。一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
二、动能定理
1.内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中⑦   。
2.表达式:W=ΔEk=Ek2-Ek1=m-m。
3.物理意义:⑧   的功是物体动能变化的量度。
4.适用条件
(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于⑨   。
(2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于⑩   做功。
(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以   作用。
答案:① 运动 ② 焦耳 ③ 标量 ④ 无关 ⑤ 末动能⑥ 初动能 ⑦ 动能的变化 ⑧ 合力 ⑨ 曲线运动 ⑩ 变力  分阶段 
第3讲 机械能守恒定律
一、重力势能
1.定义:物体的重力势能等于它所受①   与所处②   的乘积。
2.公式:Ep=③   。
3.标矢性:重力势能是标量,正、负表示其④   。
4.特点
a.系统性:重力势能是⑤   和⑥   共有的。
b.相对性:重力势能的大小与⑦   的选取有关。重力势能的变化是⑧   的,与参考平面的选取无关。
5.重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功时,重力势能⑨   ; 重力做负功时,重力势能增加。重力做多少正(负)功,重力势能就⑩   多少,即WG=   。
二、弹性势能
1.定义:物体由于发生   而具有的能。
2.大小:弹性势能的大小与形变量及弹簧的   等因素有关。同一弹簧的形变量越大,劲度系数   ,弹簧的弹性势能越大。
3.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能   ;弹力做负功,弹性势能   。
三、机械能守恒定律
1.内容:在只有   或   做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持   。
2.表达式
a.守恒观点:Ek1+Ep1=   (要选参考平面)。
b.转化观点:ΔEk=   (不用选参考平面)。
c.转移观点:ΔEA增=   (不用选参考平面)。
3.机械能守恒的条件:只有   (或   )做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和   。
答案:① 重力 ② 高度 ③ mgh ④ 大小 ⑤ 地球 ⑥ 物体 ⑦ 参考平面 ⑧ 绝对 ⑨ 减少 ⑩ 减少(增加)  Ep1-Ep2  弹性形变  劲度系数  越大  减少  增加  重力  弹力  不变  Ek2+Ep2 ΔEk= -ΔEp  ΔEB减  重力 (或 系统内弹力 ) 为零 。
第4讲 功能关系 能量守恒定律
一、功能关系
1.功能关系:功是①   的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。做功的过程一定伴随着②   ,而且③   必通过做功来实现。
2.几种常见的功与对应能量的变化关系
功 能量的变化
合外力做正功 动能④   
重力做正功 重力势能⑤   
弹簧弹力做正功 弹性势能⑥   
电场力做正功 电势能⑦   
其他力(除重力、系统内弹力外)做正功 机械能⑧   
二、能量守恒定律
1.内容:能量既不会⑨   ,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体⑩   到另一
个的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量   。
2.表达式
(1)E1=E2。
(2)ΔE减=   。
答案:① 能量转化 ② 能量的转化 ③ 能量的转化 ④ 增加⑤ 减少  ⑥ 减少 ⑦ 减少 ⑧ 增加  ⑨ 凭空产生 ⑩ 转移  保持不变  ΔE增 。
实验:验证机械能守恒定律
一、实验目的
验证机械能守恒定律。
二、实验器材
铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源(①   流6V以下)、纸带(数条)、复写纸、导线、②   、重物(带纸带夹)。
三、实验原理
自由落体运动中,物体的③   和④   互相转化,但总的机械能保持不变。若在某个过程中⑤   的减少量和⑥   的增加量在误差允许范围内相等,则验证了机械能守恒定律。
四、实验步骤
1.安装器材:将⑦   竖直固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源相连。
2.打纸带
用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先⑧   ,再⑨   ,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带,打3~5条。
3.选纸带:分两种情况说明
(1)若选第1点到下落到某一点的过程,即用mgh=mv2来验证,应选点迹清晰,且第1、2两点间距离接近⑩   的纸带(电源频率为50Hz)。
(2)若用m-m=mgΔh验证时,不必从起始点开始,由于重力势能的相对性,第1、2两点间距离是否接近2mm就无关紧要了,只要   即可。
五、实验改进
1.重物下落过程中通过某一位置的速度可以用光电计时器测出来,利用这种装置验证机械能守恒定律,能消除纸带与限位孔的摩擦力带来的   误差。
2.为防止重物被释放时的初速度不为零,可将装置改成如图所示形式,剪断纸带最上端,让重物从静止开始下落。
答案:① 交 ② 毫米刻度尺 ③ 重力势能 ④ 动能 ⑤ 重力势能 ⑥ 动能 ⑦ 打点计时器 ⑧ 接通电源 ⑨ 松开纸带 ⑩ 2mm  点迹清楚  系统 

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