2013年湖北自考物理（工）復(fù)習(xí)指導(dǎo)五

湖北省2013年自考物理（工）復(fù)習(xí)指導(dǎo)五

　　七、功與功率（簡(jiǎn)單應(yīng)用）

　　功是力所作的，是力沿著質(zhì)點(diǎn)位移方向的力分量質(zhì)點(diǎn)位移的乘積。功是一個(gè)標(biāo)量，可正可負(fù)。合力的功等于各分力功的代數(shù)和。功的單位是焦?fàn)枺?J=1N.m）

　　功率：就做功的效率，與時(shí)間有關(guān)。功率單位是瓦特（W）

　　主要是針對(duì)恒力的簡(jiǎn)單計(jì)算題及分析題的應(yīng)用。

　　八、動(dòng)能、動(dòng)能定理（綜合應(yīng)用）

　　動(dòng)能Ek=mv2/2我們比較一下動(dòng)量 P=mv 的公式，是不是后者對(duì)dv的積分啊。

　　合力物體所作的功等于物體動(dòng)能的增量。動(dòng)能定理公式就是動(dòng)量定理公式對(duì)dv的積分。W=EkEk0

　　當(dāng)合力作正功時(shí)，動(dòng)能增加，當(dāng)合力作負(fù)功時(shí)，動(dòng)能減少。

　　對(duì)于動(dòng)能定理，要綜合各個(gè)知識(shí)點(diǎn)解答計(jì)算題，包括其他定理的合理運(yùn)用，來(lái)進(jìn)行力、動(dòng)量、沖量、速度等問(wèn)題的求解。

　　九、保守力、勢(shì)能（識(shí)記、領(lǐng)會(huì)）

　　要記住的東東是：重力、萬(wàn)有引力、彈性力這幾種力是常見(jiàn)的“保守力”（這一定是誰(shuí)翻譯過(guò)來(lái)的）。保守力就是具有作功與路徑無(wú)關(guān)的特性的力。

　　勢(shì)能是一種機(jī)械能，它是物體在保守力作用下處于一定位置時(shí)的能量。

　　要記住幾個(gè)公式：

　　重力勢(shì)能的表示式：Ep=mgh （就是重力乘高度）

　　彈性勢(shì)能：Ep=kx2 /2（彈力對(duì)伸長(zhǎng)度的積分）

　　萬(wàn)有引力勢(shì)能：Ep=GMm/r

　　十、功能原理（簡(jiǎn)單應(yīng)用）

　　動(dòng)能定理：W外+W內(nèi)=EkEk0 它表明一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能的增量等于所有外力的功和內(nèi)力的功的代數(shù)和。注意，這里給出的是動(dòng)能的改變與功的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)把所有的力的功都計(jì)算在內(nèi)。

　　這里要領(lǐng)會(huì)動(dòng)能原理是如何推導(dǎo)到功能原理的，結(jié)果得到一個(gè)結(jié)論，質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能（即機(jī)械能）的增量等于外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和。W外+W非內(nèi)=EE0

　　從功能原理看出，外力作功和系統(tǒng)內(nèi)的非保守內(nèi)力作功都可以引起系統(tǒng)機(jī)械能的變化。外力作功是外界物體的能量與系統(tǒng)的機(jī)械能之間傳遞或轉(zhuǎn)化，外力作正功時(shí)則有能量由外界傳入系統(tǒng)使系統(tǒng)機(jī)械能增加，外力作負(fù)功時(shí)則相反，取走了系統(tǒng)內(nèi)能量使系統(tǒng)機(jī)械能減少。而系統(tǒng)內(nèi)非保守力作正功是系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生和機(jī)械能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化，非保守力作正功時(shí)是其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；非保守力作負(fù)功時(shí)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。一般地說(shuō)，非保守力作功就意味著發(fā)生了機(jī)械能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。（這一段話要仔細(xì)體會(huì)）

　　十一、機(jī)械能守恒定律 （綜合應(yīng)用）

　　機(jī)械能守恒定律：就是指系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任意一小段時(shí)間內(nèi)，外力對(duì)系統(tǒng)所作的總功為0，系統(tǒng)內(nèi)部又沒(méi)有非保守內(nèi)力作功，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能之和保持不變，即系統(tǒng)的機(jī)械能不隨時(shí)間改變：

　　當(dāng)W外=0、W非內(nèi)=0 時(shí) E=Ek+Ep 這里有兩個(gè)特例，一個(gè)是對(duì)地球重力系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律，一個(gè)是針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)僅有彈性力作用的情形：

　　要注意的是，機(jī)械能守恒定律的兩個(gè)條件，一是外力對(duì)系統(tǒng)作的總功為0.只要功為0就可以，合力不一定為0；另一個(gè)是系統(tǒng)的非保守內(nèi)力作功為0.即使系統(tǒng)內(nèi)有保守內(nèi)力（如重力）做功，但沒(méi)有非保守內(nèi)力如拉力、摩擦力等力做功，則仍能保證機(jī)械能守恒。

　　普遍能量轉(zhuǎn)化與守恒定律（領(lǐng)會(huì)）：機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，能量有兩種形式（動(dòng)能和勢(shì)能）在符合機(jī)械能守恒的條件具備時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，其能量只在動(dòng)能與勢(shì)能之間轉(zhuǎn)化。當(dāng)條件不具備時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能將發(fā)生變化，但是系統(tǒng)的能量并沒(méi)有消滅或創(chuàng)生。它只是由其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或?qū)p少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量如熱能光能等。這就是普遍能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。我們?cè)?jīng)聽(tīng)說(shuō)有人要?jiǎng)?chuàng)造永動(dòng)機(jī)，聲稱(chēng)不需要?jiǎng)恿@個(gè)機(jī)器能永遠(yuǎn)動(dòng)下去。這只是一個(gè)美好的理想，因?yàn)槲覀冊(cè)诘厍蛏蠠o(wú)法做到絕對(duì)真空，也無(wú)法創(chuàng)造絕對(duì)光滑的物體表面，因此在物體運(yùn)動(dòng)中總是有一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，因而其機(jī)械能會(huì)減少，若不補(bǔ)允上這部分能量的損失，“永動(dòng)機(jī)”也必然會(huì)在某一時(shí)刻停止運(yùn)動(dòng)。