机械能守恒定律

机械能守恒定律是指：在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。

机械能守恒定律

• 重力势能
  • 重力做功及其特点
    • WG=mgh
    • 只取决于初末位置高度差
  • 重力势能及其特点
    • 定义
      • 物体由于被举高而具有的能量
    • 公式
      • Ep=mgh
    • 单位
      • 焦耳(J) 1J＝1kg.m².1/s²
    • 特点
      • 系统性
      • 相对性
      • 任意性
        • 参考平面选取
      • 绝对性
        • 变化的绝对
    • 与重力做功的关系
      • WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
• 弹性势能
  • 定义
    • 发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能
  • 特点
    • 系统性
    • 相对性
• 动能和动能定理
  • 动能及其变化量
    • 动能
      • 表达式
        • Ek=1/2mv²
      • 单位
        • 焦耳(J) 1J＝1kg.m².1/s²
      • 性质
        • 状态量
        • 标量
        • 相对性
    • 动能变化量
      • △Ek=1/2mv2²-1/2mv1²
      • △Ek>0
        • 动能增加
      • △Ek<0
        • 动能减少
  • 动能定理
    • 内容表达
      • 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
    • 表达式
      • W=Ek2-Ek1
      • W＝1/2mv²2－1/2mv²1
• 机械能守恒定律
  • 内容
    • 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变
  • 条件
    • 只有系统内的重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零
  • 常用表达式
    • 守恒
      • Ek+Ep=Ek'+Ep'
    • 转化
      • △Ek=-△Ep
    • 转移
      • △E增=△E减
  • 动能与势能的相互转化
    • 重力势能与动能
    • 弹性势能与动能
    • 机械能
      • 重力势能、弹性势 能和动能的总称
      • E＝Ek+Ep
• 功与功率
  • 功
    • 定义
      • 一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移
    • 必要因素
      • 力
      • 力的方向发生位移
    • 大小
      • 公式
        • W=Flcosa
      • 单位
        • 焦耳(J) 1J＝1kg.m².1/s²
    • 标量
    • 正负功
      • 正功
        • 0≤a＜π/2
      • 不做功
        • a=π/2
      • 负功
        • π/2＜a≤π
    • 总功的计算
      • 各个分力分别对物 体所做功的代数和
      • 几个力的合力对 物体所做的功
      • 变力做功
        • 微元法
        • 平均力法
        • 图像法
  • 功率
    • 定义
      • 功与完成这些功所用时间的比值
    • 意义
      • 反映做功快慢
    • 公式
      • P=W/t
    • 标量
    • 单位
      • 瓦特(W) 1W＝1kg.m².1/s³
    • 平均功率与瞬时功率
      • 平均功率
        • P=W/Δt
      • 瞬时功率
        • P=Fvcosa
    • 额定功率与实际功率
      • 额定功率
        • 长时间工作下的最大功率
      • 实际功率
        • 实际工作时的功率
    • 功率与速度
      • W、F、v的关系
        • F、v同向 P＝Fv
        • F、v夹角为α P＝Fvcosα
      • 平均功率和瞬时功率
        • 平均功率：时间t内功率的平均值
        • 瞬时功率：某一时刻功率的瞬间值
      • 机车启动问题
        • 恒定功率启动
        • 恒定加速度启动