什么是機械能（高中物理基本知識（八）機械能）

　　1.功

　?。?）功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積.是描述力對空間積累效應的物理量，是過程量.

　　定義式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用點位移（對地），θ是力與位移間的夾角。

　?。?）功的大小的計算方法:

　　①恒力的功可根據W=F·S·cosθ進行計算，本公式只適用于恒力做功.②根據W=P·t，計算一段時間內平均做功. ③利用動能定理計算力的功，特別是變力所做的功.④根據功是能量轉化的量度反過來可求功。

　?。?）摩擦力、空氣阻力做功的計算:功的大小等于力和路程的乘積。

　　發生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd（d是兩物體間的相對路程），且W=Q（摩擦生熱）

　　

　　2.功率

　　（1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是標量.求功率時一定要分清是求哪個力的功率，還要分清是求平均功率還是瞬時功率。

　　（2）功率的計算 ①平均功率:P=W/t（定義式） 表示時間t內的平均功率，不管是恒力做功，還是變力做功，都適用. ②瞬時功率:P=F·v·cosα P和v分別表示t時刻的功率和速度，α為兩者間的夾角。

　　（3）額定功率與實際功率 ： 額定功率:發動機正常工作時的最大功率. 實際功率:發動機實際輸出的功率，它可以小于額定功率，但不能長時間超過額定功率

　?。?）交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發動機的功率實際是指其牽引力的功率.

　　①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動，后以最大速度v m=P/f 作勻速直線運動， .

　?、谝院愣恳啟動:機車先作勻加速運動，當功率增大到額定功率時速度為v1=P/F，而后開始作加速度減小的加速運動，最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。

　　

　　3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.表達式:Ek=mv2/2 （1）動能是描述物體運動狀態的物理量.（2）動能和動量的區別和聯系

　?、賱幽苁菢肆?，動量是矢量，動量改變，動能不一定改變;動能改變，動量一定改變.

　?、趦烧叩奈锢硪饬x不同:動能和功相聯系，動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯系，動量的變化用沖量來量度.③兩者之間的大小關系為EK=P2/2m

　　4. ★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化.表達式

　　

　?。?）動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況. （2）功和動能都是標量，不能利用矢量法則分解，故動能定理無分量式.

　?。?）應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

　?。?）當物體的運動是由幾個物理過程所組成，又不需要研究過程的中間狀態時，可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究，從而避開每個運動過程的具體細節，具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優點.。

　　

　　5.重力勢能

　?。?）定義:地球上的物體具有跟它的高度有關的能量，叫做重力勢能，.

　?、僦亓菽苁堑厍蚝臀矬w組成的系統共有的，而不是物體單獨具有的.②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關.③重力勢能是標量，但有“+”、“-”之分.

　　（2）重力做功的特點:重力做功只決定于初、末位置間的高度差，與物體的運動路徑無關.WG=mgh.

　?。?）做功跟重力勢能改變的關系:重力做功等于重力勢能增量的負值.即WG=- .

　　6.彈性勢能:物體由于發生彈性形變而具有的能量。