一、功
1. 功的基本概念
当一个力作用在物体上,并使物体在该力的方向上产生位移,我们说这个力对物体做了功。
2. 做功的两个关键因素
(1)作用于物体的力。
(2)该力作用下,物体在该力的方向上发生的位移。
3. 非做功的情境
(1)物体受到力的作用,但未产生位移。
(2)物体发生位移,但未受到力的作用,依靠惯性保持运动状态。
(3)物体受到力的作用,也发生位移,但位移方向与力方向垂直。
4. 功的计算公式
W=FS,注意F与S的一一对应关系,即S是在F的作用下,沿F的方向发生的位移。
功的单位是焦耳,1焦=1牛·米(1J=1N·m)。
练习题
二、功率
1. 功率的意义
功率是描述物体做功快慢的物理量。
2. 功率的定义
功率是功与做功所用时间之比。
3. 功率的计算公式
P=W/t。
由于W=FS,P=W/t=FS/t=FV,其中F是力,V是速度。
当机械的功率一定时,力和速度成反比关系。
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三、动能与势能
1. 动能和势能的概念
动能和势能都是能量的一种形式。一个物体能够做的功越多,它所具有的能量就越大。
2. 动能与势能的影响因素
动能受物体质量和速度的影响;重力势能和质量及高度有关;弹性势能与物体的弹性形变程度有关。
3. 控制变量法
当研究一个物理量与两个或两个以上因素有关时,应每次只改变一个因素,而保持其他因素不变,单独研究该因素对物理量的影响。
练习题
四、机械能及其转化
1. 机械能的概念
动能、重力势能和弹性势能统称为“机械能”。
2. 机械能转化的理解
在机械能转化的过程中,只有势能和动能之间的相互转化(即机械能内部能量转化)时,机械能才守恒。
例如,人造地球卫星绕地球运动的过程中,若无空气阻力和摩擦,则机械能守恒。
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