ARTICLE · 1087915
高中物理力学归宿:功、能、动量的基础概念及结论总结
功、能、动量的基础概念及结论总结
前言
他们丰盛的对生命的热爱，对短促人生的把握，着实令我感动。那个晚上，月亮照在大海上，衬着眼前的情景，令我不由得想到了死的问题。生命是这样的美丽，上帝为什么要把我们一个一个收回去？我但愿永远活下去，永远不要离开这个世界。
——《稻草人手记》三毛
哈喽~这里是爱学习的冰激凌，最近有人私信我说上一篇内容很有帮助。我很开心能够真正地帮助到大家，学习是永无止境的，这里的“学习”并不是传统意义上的上课-考试，我们在中学阶段的学习教育更多地是提高了我们分析问题、整理问题、解决问题、反思总结、多线程工作的能力并且为后面的深入学习打下基础。而在后续的学习中，我们需要进行更深入的挖掘，由此我们可以将所学知识运用于实践，更好地理解生活的方方面面。为什么说“三人行，则必有我师焉”？因为每个人有不同的成长经历、经验与特长，他懂的你未必懂，你懂的他也未必了解，所以多与人交流接触碰撞，【不要扁平化每一个人，每一个人都是生动鲜活立体的个体】，在深耕个人领域的同时也要多“抬起头”看看别的领域，扩大自己认知的广度。
OK,话不多说，我们就正式开始今天的内容啦~
学习
一、基础概念
功【Work】【标量】
·定义：功、能、动量的基础概念及结论总结，力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
·单位：焦耳【joule】，简称焦，符号J
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做的功，所以1J=1Nx1m=1N·m。
·正负号：①当a=π时，cosa=0,W=0。
②当0≤a<π时，cosa>0,W>0。
③2<a≤π时，cosa<0，W<0。
·合外力做功：①先把所有力矢量合成，再结合公式进行计算。②先把每个力所做的功【分正负】求出来，再进行代数和相加。
功率【Power】【标量】
·定义：做功的快慢
该公式可用于求解“平均功率”
该公式可用于求解“瞬时功率”【公式二要注意方向与正负】
·单位：瓦特【watt】，简称瓦，符号W。
1W=1J/s 1kW=1000W
功是能量转化的量度
重力做功→重力势能【gravitational potential energy】
·重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。→重力是保守力
·重力势能：
·功能关系：重力做功等于重力势能的减少量。
【注意：“增加量”→末减初，“减少量”→初减末】
·重力势能的相对性：需要选取“零势能面”
弹力做功→弹性势能(elastic potential energy)
该方法也提供了求变力做功的一种方法，若力与位移呈线性关系，可用面积求解。
注意：一般大题中给出了弹性势能表达式才可用，没有给出说明该题用常规方法也可以做出来。
补充：势能
势能也叫位能，与相互作用的物体的相对位置有关。重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的，弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。
保守力做功→势能变化
动能【kinetic energy】【标量】
⭐动能定理【theorem of kinetic energy】
力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
简化：合外力做功等于动能变化量
注意：判断好正负功
补充：演绎推理【创新思维】
机械能【mechanical energy】
重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能(mechanical energy)。
⭐机械能守恒定律【law of conservation of mechanical energy】
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。这叫作机械能守恒定律。
补充：“守恒量”思想
实验：验证机械能守恒定律
动量【momentum】【矢量】
·定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量。
·单位：千克米每秒 kg·m/s
冲量【impulse】【矢量】
·定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量
·单位：牛秒 N·s
动量定理【theoremof momentum】
物体在一个过程中所受合力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。
F-t图像与横轴所围面积为动量变化量
⭐动量守恒定律【law of conservation of momentum】：模型较多
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
判定方法
①系统合外力为0【静止/匀速】
②单方向上合外力为零【单方向动量守恒】
③内力>>外力【碰撞，反冲，爆炸】
·注意：动能定理为标量式，不可分方向使用；动量定理为矢量式，可以分方向使用。
·实验：验证动量守恒定律
·普适性：宏观、微观
⭐知道大家一开始接触“动量”“冲量”时会很懵，所以给大家画了图：
二、变力做功
微元法：将路径无限划分→恒力做功→总功求和
再次证明：摩擦力是非保守力，做功与路径有关。
转化法：将表面上的变力功转化为某一恒力功
本题若从物块入手，虽然F为恒力，但是水平分力一直在变，难求。变换方向：F（恒力）×沿绳位移
练：
【答案：A】
解析：
这个题还涉及到了初中数学方法：”倍长中线“法
[ps：所以以前学的知识说不定那天就派上用场了哈哈]
面积图像法：F-x图像与横轴围成的面积【可与动能定理结合，表示动能变化量】
横轴上方面积为正，下方面积为负
练习：
【答案：40 J】
解析：
【思路：（1）F-x面积 （2)整体隔离法 （3）动能定理与圆周运动】
【答案：（1）1.5 J （2）0.5N (3)r≤0.2m】
功率恒定，W=Pt
后面”机车启动“模型中会讲到，也是大家经常会忘记的一个点。
三、机车启动
⭐核心就两个公式：①F-f=ma ②P=F·v
恒功率
三图像
动能定理
变力做功【恒功率】
恒加速度
两图像
动能定理
练习：
【答案：B】
【答案：B】
【答案：BC】
三、斜面无外力的摩擦力做功等于水平面摩擦力做功
注意：一般还是不要轻易直接使用，有个印象，列出式子直接计算即可
【答案：C】
【答案：B】
今天就先到这里啦~
最近太忙了
可以看到冰激凌的排版优化了很多
因为近期受到高人指点哈哈
经验还有很多
我想下次再与大家一起
静静分享
物理
和
我
点击蓝字，关注冰激凌