【名師伴你行】2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)考前知識(shí)回扣：功和能量

回扣二功和能量功和能量[核心學(xué)問(wèn)判]說(shuō)明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“×”.1．功是描述力在空間上累積效應(yīng)的量，大小等于力的大小、位移的大小以及力與位移夾角的余弦三者的乘積，即W＝Flcosα，是標(biāo)量．()2．功率是表示做功快慢的物理量，用力做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值來(lái)定義，即P＝eq\f(W,t)，單位瓦特(W)．()3．當(dāng)取地面為零勢(shì)能面時(shí)物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積，即Ep＝mgh，重力勢(shì)能具有相對(duì)性和系統(tǒng)性．()4．物體的質(zhì)量和其速度二次方乘積的一半叫做物體的動(dòng)能，即Ek＝eq\f(1,2)mv2，是標(biāo)量和狀態(tài)量．()5．物體因發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能屬于發(fā)生彈性形變的物體．()6．動(dòng)能定理(1)內(nèi)容：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的轉(zhuǎn)變量．(2)表達(dá)式：W合＝Ek2－Ek1.()7．機(jī)械能守恒定律物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能總量保持不變時(shí)，物體機(jī)械能守恒．機(jī)械能守恒的條件：(1)只有重力和彈力作用，沒(méi)有其他力作用；(2)有重力、彈力以外的其他力作用但其他力不做功；(3)有重力、彈力以外的其他力作用但其他力做功的代數(shù)和為零．表達(dá)式形式：①能量守恒公式：Ep＋Ek＝Ep′＋Ek′②能量轉(zhuǎn)化公式：ΔEk增＝ΔEp減③能量轉(zhuǎn)移公式：ΔEA增＝ΔEB減()8．功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度．(1)重力做的功等于重力勢(shì)能的變化量即WG＝Ep2－Ep1.()(2)彈簧的彈力做的功等于彈性勢(shì)能的削減量，即W＝Ep1－Ep2.()(3)電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的削減量，即WE＝Ep1－Ep2.()(4)重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機(jī)械能的變化量，即W外＝E2－E1＝ΔE.()(5)克服一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做的總功等于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q＝W克．()答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8．(1)×(訂正：重力做的功等于重力勢(shì)能的削減量即WG＝Ep1－Ep2)(2)√(3)√(4)√(5)√[思考點(diǎn)拓展]說(shuō)明：下列問(wèn)題的解答中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說(shuō)明錯(cuò)因并改正.想一想——易混的問(wèn)題1．怎樣推斷一個(gè)力做功的狀況？答：(1)依據(jù)力和位移的方向的夾角推斷，此法常用于對(duì)恒力做功的推斷．由于恒力所做的功W＝Flcosα，當(dāng)α＝90°，即力和作用點(diǎn)的位移方向垂直時(shí)力做的功為零．(2)依據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角推斷，此法常用于推斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功，當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)，作用點(diǎn)在力的方向上的位移是零，力做的功為零．(3)依據(jù)質(zhì)點(diǎn)或系統(tǒng)能量是否變化，彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行推斷，若有能量的變化，或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，則必定有力做功．2．如何計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率？答：求平均功率時(shí)用以下兩公式：①eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)，②eq\x\to(P)＝Feq\x\to(v)cosα，求瞬時(shí)功率用P＝Fvcosα，其中v為瞬時(shí)速度．3．機(jī)車的啟動(dòng)方式常見(jiàn)的有幾種？各有什么特點(diǎn)？答：機(jī)車常見(jiàn)的啟動(dòng)方式有兩種，特點(diǎn)如下：(1)機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)，開(kāi)頭時(shí)的速度小，利用P＝Fv可知，機(jī)車的牽引力很大，加速度很大，但隨著機(jī)車速度的增大，牽引力漸漸減小，加速度漸漸減小，機(jī)車做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)機(jī)車的牽引力等于阻力時(shí)，機(jī)車開(kāi)頭做勻速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度，滿足vmax＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff).(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)，假如機(jī)車保持恒定的加速度，則需要保持恒定的合外力．若機(jī)車受到的阻力是不變的，則機(jī)車的牽引力也應(yīng)當(dāng)保持不變，利用P＝Fv可知，機(jī)車的功率漸漸增大．當(dāng)機(jī)車的功率達(dá)到額定功率時(shí)，機(jī)車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束．此時(shí)，機(jī)車的牽引力仍舊大于阻力，機(jī)車的速度還在增大，但機(jī)車的功率已經(jīng)不能再增大，利用P＝Fv可知，機(jī)車的牽引力漸漸減小，即機(jī)車做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到機(jī)車牽引力等于受到的阻力，機(jī)車開(kāi)頭做勻速直線運(yùn)動(dòng)．議一議——易錯(cuò)的問(wèn)題4．動(dòng)能定理的表達(dá)式是矢量表達(dá)式還是標(biāo)量表達(dá)式？能在某一方向上使用動(dòng)能定理嗎？答：矢量表達(dá)式，能．5．如何理解機(jī)械能守恒定律的條件？答：機(jī)械能守恒定律的條件是物體系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零．6．機(jī)械能的轉(zhuǎn)變與什么力做功有關(guān)？答：由功能關(guān)系W其他＝ΔE可知，W其他是除重力和彈簧的彈力以外全部其他外力對(duì)物體所做功，即上式的物理含義是除重力和彈力以外其他力對(duì)物體所做的總功等于物體機(jī)械能的變化．7．如何計(jì)算摩擦生熱？答：有兩種途徑：(1)依據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解．(2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做功的代數(shù)和總為負(fù)值，其確定值恰等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積，即恰等于系統(tǒng)因摩擦而損失的機(jī)械能．(W1＋W2＝－Q.其中Q就是在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能)錯(cuò)誤題號(hào)錯(cuò)因改正答案：錯(cuò)誤題號(hào)錯(cuò)因改正4不知道功和動(dòng)能都是標(biāo)量動(dòng)能定理公式兩邊每一項(xiàng)都是標(biāo)量，因此動(dòng)能定理的表達(dá)式是一標(biāo)量式，不能在每一方向上使用5錯(cuò)誤記憶守恒條件(1)對(duì)某一物體，若只有重力(或彈簧彈力)做功，其他力不做功，則該物體機(jī)械能守恒(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)和外界沒(méi)有發(fā)生氣械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)