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高中物理做功公式全解析:从定义到动能定理

2025-12-07 16:37:02综合与其它0

1.功DRZ物理好资源网(原物理ok网)

功的定义是,力与作用在力的方向上所通过的位移相乘,它是用于描述力对空间积累效应的物理量,且属于过程量。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

那所谓的定义式呢,是这样的,W等于F乘以s再乘以cosθ ,这里面呐.F指的是力,s呢是力的作用点位移,而且是相对于地面而言的位移哦,θ则是力与位移之间所夹的角度啦。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)功的大小的计算方法:DRZ物理好资源网(原物理ok网)

①恒力的功能够依据W=F·S·cosθ来开展计算,此公式仅仅适用于计算恒力所做的功。②按照W=P·t,去计算一段时长内的平均做功情况。③凭借动能定理来计算力所做的功,尤其是变力所做的功。④依据功乃是能量转化的量度这一原理,反过来能够求得功。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

存在这样一种情况,即摩擦力、空气阻力做功的计算了,功的大小呈现出等于力和路程的乘积这种状况 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

存在相对运动的两个物体,它们之间的这一对相互的摩擦力所做的总功,其计算公式为W等于fd,这里的d指的是两物体之间的相对路程,并且这个总功W还等于Q,也就是摩擦生热所产生的热量哦。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

2.功率DRZ物理好资源网(原物理ok网)

功率的概念是,功率作为表示力做功快慢的物理量,它属于标量。求功率时,务必要明确是求哪一个力的功率,并且还要清楚是求平均功率还是瞬时功率。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

功率计算中高中物理做功公式,其一为平均功率,其公式是P=W/t也就是定义式,它用以表示时间t内的平均功功率,无论恒力做功,还是变力做功,此应用皆适用 ;其二是瞬时功率,其公式为P=F·v·cosα ,其中P和v分别代表t时刻的功率以及速度,α是二者间的夹角 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)额定功率跟实际功率:额定功率是高中物理做功公式,发动机正常工作之际的最大功率。实际功率是,发动机实际输出的功率,它能够小于额定功率,不过不可以长时间超出额定功率。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

首先,通常所说的机车的功率,或者发动机的功率,在交通工具启动问题方面,事实上指的是其牵引力的功率 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

1. 以恒定功率P启动: 2. 机车的运动过程是先作加速运动, 3. 此加速运动的加速度有所减小, 4. 之后的运动是以最大速度vm=P/f来作匀速直线运动。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

②以恒定的牵引力F启动,机车首先进行匀加速运动,当功率增大到额定功率的时候,速度为v1等于P除以F,之后开始做加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm等于P除以f做匀速直线运动。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

物体具有的,因运动而成有的那种能量,被称作动能,其表达式为,Ek等于mv2除以2 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)动能是描述物体运动状态的物理量。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)动能和动量的区别和联系DRZ物理好资源网(原物理ok网)

①动能属于标量这一范畴,动量属于矢量这一范畴,动量一旦发生改变,动能不一定随之发生改变,动能一旦发生改变,动量必定会发生改变。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

高中物理做功公式DRZ物理好资源网(原物理ok网)

就②而言,两者的物理意义存在差异:动能与功相互关联,动能的改变是凭借功来予以衡量的;动量和冲量彼此联系,动量的变化是通过冲量来进行度量的。③两者之间的大小关系呈现为 EK 等于 P2 除以 2m 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

4.动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

表达式:DRZ物理好资源网(原物理ok网)

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<1>动能定理的表达式是于物体受恒力作用且做直线运动这种状况下得出来的,然而它同样适用于变力以及物体作曲线运动的情形。<2>功和动能都是标量,没办法利用矢量法则去分解,所以动能定理不存在分量式。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

使用动能定理的时候,仅仅考虑开始状态与结束状态,不存在守恒条件的约束,并且不会受到力的性质以及物理过程变化的干扰。所以呢,只要是涉及到力与位移,却不涉及力的作用时间的动力学问题,统统能够运用动能定理来进行分析以及解答,而且通常情况下,相较于运用牛顿运动定律以及机械能守恒定律,会更加简便快捷。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)物体的运动由几个物理过程构成,且不需要对过程的中间状态展开研究,此时,能将这几个物理过程视作一个整体来开展研究。如此一来,便可避开每个运动过程的具体细节,具有过程简洁明了、方法巧妙独特、运算量较小等优点。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

5.重力势能DRZ物理好资源网(原物理ok网)

定明,居于地球之上的物体拥有着和它所处高度存在关联的能量,此能量被称作重力势能。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

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物体单独并不具有重力势能,重力势能是由地球以及物体共同构成的系统所共有的,重力势能大小同零势能面的选取存在关联,重力势能属于标量范畴,不过是存在“+”与“-”这种区分的。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)重力其所做的功具备这样的特点,重力所做的功仅仅只取决于开始位置与最终位置二者之间的高度差值,而和物体所进行的运动路径没有关联,重力所做的功等于物体质量乘以重力加速度再乘以高度差 。 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

做工跟重力势能改变存在这样的关系,重力做功等于重力势能增量的负值,也就是这样表述 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

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6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

7.机械能守恒定律DRZ物理好资源网(原物理ok网)

能够产生动能的能量,以及势能(其中包括重力势能、弹性势能),它们被合称为机械能,其表达式为E等于Ek加上Ep 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

机械能中有个守恒定律,其内容是,存在只有重力,呀,这里可能有弹簧弹力,当只有重力和弹簧弹力做功这种情形下,物体的动能,它会和自身的重力势能,哦贝语网校,这里还可能涉及弹性势能,它们之间会发生相互转化,不过呢,机械能的总量始终保持不变 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

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(3)机械能守恒定律的表达式DRZ物理好资源网(原物理ok网)

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(4)系统机械能守恒的三种表示方式:DRZ物理好资源网(原物理ok网)

总体系统初始状态的总的机械能E1,等同于最终状态的总的机械能E2,也就是说E1等于E2 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

②系统所缩减的总的重力势能ΔEP减,等同于系统所增添的总的动能ΔEK增,也就是说,是ΔEP减=ΔEK增 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

③要是系统之中仅仅存在A、B这两个物体的话,那么A物体所减少的机械能等同于B物体所增加的机械能,也就是说,ΔEA减等于ΔEB增 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

解题之际,到底该挑选哪一种表达形式呢,这应当依据题意灵活地去选取;需要留意的是:当选用①式的时候啦,必定得规定零势能参考面哟,然而当选用②式以及③式时呢,是能够不规定零势能参考面的呀,但是一定要分清能量的减少量还有增加量呢。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(5)判断机械能是否守恒的方法DRZ物理好资源网(原物理ok网)

用做功来进行判断,要去分析物体或者物体处于受力的状况,这里面涵盖了内力以及外力,要清楚明确各个力做功的情形,要是对于物体或者系统而言,仅仅存在重力或者弹簧的弹力在做功,不存在其他力去做功,或者其他力做功的代数和是零,那么机械能就是守恒的。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

②通过能量转化进行判定:要是物体系之中,仅仅存在动能和势能之间的相互转化,却不存在机械能与其他形式的能的转化,那么物体系统的机械能就是守恒的。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

③对于一些情况,比如绳子突然绷紧,又如物体间发生非弹性碰撞等问题,除非题目有特别的说明,否则机械能必定是不守恒的,而且完全非弹性碰撞的过程中机械能同样是不守恒的 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

8.功能关系DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体重力势能的减少等同于重力对物体所做的功,其关系为:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少,具体表达式为:WG=Ep1-Ep2 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

物体动能的得以产生变化,乃是因为合外力针对物体而做出了相应的功,具体体现为:W合等于Ek2减去Ek1,这一规律被称作动能定理 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

除掉重力或者弹簧弹力以外的力,针对物体所做的功,等同于物体机械能的变化,也就是:WF等于E2减去E1 。DRZ物理好资源网(原物理ok网)

9.能量和动量的综合运用DRZ物理好资源网(原物理ok网)

高中力学里,动量与能量的综合问题,是极为重要的综合问题,同时也是难度颇高的问题。分析这类问题之际,要先构建清晰的物理图景,接着抽象出物理模型,随后挑选物理规律,再建立方程去求解。这一部分主推的模型是碰撞。碰撞过程中,一般都遵循动量守恒定律,然而机械能不一定守恒,像弹性碰撞时机械能就守恒,非弹性碰撞时机械能就不守恒了,不过总的能量是守恒的,针对碰撞过程的能量,得分析物体之间的转移以及转换,借此构建碰撞过程的能量关系方程。要建立方程,需依据动量守恒定律,还要结合能量关系,之后将两者联立起来,并且进行求解,这是在这一部分里,经常会被用到的,用于解决物理问题的方法。DRZ物理好资源网(原物理ok网)