第五讲 机械能及其守恒定律

知识点回顾

　　一、功

　　1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就叫做力对物体做了功.

　　2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.

　　3.恒力对物体做功大小的计算式为: W =Fscosα,单位:J.

　　　其中F应是恒力,α是F和s方向之间的夹角，scosα即为在力的方向上发生的位移。

　　4.功有正负,但功是标量.

　　(1)功的正、负的判断:若00≤α<900,则F做正功; 若α=900,则F不做功;若900<α≤1800,则F做负功.

　　(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,或者说功的正、负表示是力对物体做了功,还是物体克服这个力做了功.功的正、负还表示能量转化的方向,如:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,合外力做正功,物体动能增加,合外力做负功,物体动能减小.

　　5.功的计算

　　(1)恒力的功,直接利用W=Fscosα来计算,变力的功可用动能定理或功能关系计算.

　　(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+ W2+ W3+......也可先求合力，再利用W=F合scosα求解。

　　6.功是能量转化的量度.做功过程一定伴随能量的转化,并且做多少功就有多少能量发生转化.

　　7.变力做功问题

　　①W＝F·scosα是用来计算恒力的功，若是变力，求变力的功只有通过将变力转化为恒力，再用W＝Fscosα计算．

　　②有两类不同的力：一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力以及电场力等，它们的功与路径无关，只与位移有关或者说只与始末点的位置有关；另一类是滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力（大小不变）的功等于力和路程（不是位移）的积．

　　③根据功和能关系求变力的功．如根据势能的变化求对应的力做的功，根据动能定理求变力做的功，等等．

　　④根据功率恒定，求变力的功，W=Pt.

　　⑤求出变力F对位移的平均力来计算，当变力F是位移s的线性函数时，平均力．

　　⑥作出变力F随位移变化的图象，图象与位移轴所围均"面积"即为变力做的功．

　　8.几种力做功的特点

　　①作用力和反作用力的做功

　　作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功，不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等，一正一负．所以作用力与反作用力做功不一定相等．

　　②摩擦力的做功

　　 A、静摩擦力做功的特点

（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

（2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的