§5-1 功 功率.doc
§5-3 势能、机械能守恒定律.doc
§5－2 动能 动能定理.doc
§5－4 能量守恒定律.doc
第四章 曲线运动和万有引力.doc
第五章参考答案.doc
第五章测试卷 机械能及其守恒定律.doc
第五章 机械能及其守恒定律
§5-1 功 功率
【知识要点】
1. 功：
(1)做功的两个必要因素：力和在力的方向上发生的位移．
(2)功的公式：W＝Fscosα
其中s为受力点的位移，α是力F与位移s的夹角，力F在位移s上应是恒力．
(3)功是标量：功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，前者取正，后者取负．当O≤α<900时，力对物体做正功：900<α≤1800时，力对物体做负功(物体克服某力做功，取正值)．
(4)功是过程量，具有相对性．一般取地面参照系，即力作用的那个质点的位移一般指相对地面的位移．
(5)求总功的方法：一是先求合外力，再根据功的公式计算功，注意α应是合外力与位移s的夹角；二是先分别求各个力的功，再把各个力的功代数相加．
(6)计算功的方法：
①利用功的公式W＝Fscosα，求恒力做功．
②利用功率进行计算：W＝Pt．
③利用动能定理进行计算：W＝ΔEk，既可求恒力的功又可求变力的功．
④利用功是能量的转化的量度进行计算．
(7)摩擦力做功
无论是静摩擦力，还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功．一对静摩擦力做功的代数和为零，滑动摩擦力对某物体不总是做负功，但是对于由产生摩擦力的两物体组成的系统总是做负功，Ｗ＝－fΔs，Δs为相对滑动距离．
(8)求变力做功
一类是与势能相关联的力，可以根据势能的变化求对应变力做的功．另一类如滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动中，用微元法分析可知，这类力的功等于力和路程的乘积．变力做功还可以用后一种：如滑动摩擦力、空气阻力、非弹性形变的弹力等，在曲线运动或往返运动中，这种力的功等于力和路程的乘积；另一种力：如弹簧弹力，虽然大小随位移变化而变化，但它们的变化是线性关系，其平均值为F＝ （F1＋F2）．其做功为：W＝Fscosα．
(9)作用力与反作用力的功
作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其效果与两物体的运动情况有关，因此可能会出现各种情形，作用力和反作用力的功无必然联系可言．
2. 功率
(1)概念：功跟完成这些功所用的时间的比值
(2)物理意义：描述力做功快慢的物理量
(3)计算功率的公式：
①定义式：P＝W／t，用于计算平均功率；
②条件式：P＝Fvcosα，式中的α是F与v的夹角．当v为平均速度时．P为平均功率；当v为瞬时速度时．P为瞬时功率．
讨论：在P一定时，F与v成反比；在F一定时，P与v成正比．
(4)功率是标量．
(5)功率的单位：国际单位是瓦(W)，实用单位有千瓦(kW)、马力(HP)等．
其换算关系为：1 kW＝1000W； 1 HP＝735W．
(6)发动机铭牌上的额定功率：是该发动机正常工作时的最大输出功率．并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率．实际输出功率可在零和额定值之间．发动机的功率即是牵引力的功率．
(7)机车以恒定功率起动和匀加速起动的区别
①以恒定功率起动的过程是：变加速(a↓) 匀速运动(a＝0)，在此过程中，F牵、 v、 a的变化情况是：
v↑ F＝ ↓ a＝ ↓ 保持vm匀速．
所以，汽车达到最大速度时a＝0， F＝f， P＝Fvm＝fvm
②匀加速起动的运动过程是：匀加速 当功率增大到额定功率P额后 变加速(a↓) 匀速运动(a＝0)．各个量的变化情况如下：
F不变，a＝ 不变 v↑ P＝Fv↑ Pm一定 v↑ F＝ ↓ a＝ ↓ 保持
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