高中物理(机械能守恒定律、能量守恒定律、动能定理的区别)

1专题一：机械能守恒定律、能量守恒定律、动能定理的综合应用一、基本知识点：1、机械能守恒定律：（1）概念：物体在只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能与势能的总和不变。（2）适用条件：只有重力和弹力做功（3）注意事项：a、这里的势能可以是重力势能，也可以是弹性势能；b、等式的两边，左边表示初始时刻的动能与势能之和，右边为末了时刻的动能与势能之和。2、能量守恒定律：（1）概念：能量总和不变（2）表达式：（初始时刻各种能量之和）=（末了时刻各种能量之和）（3）注意事项：a、这里的各种形式的能包括动能、势能（重力势能、弹性势能、电势能）、内能（摩擦力产生、电流的热效应产生）；b、根据热力学第二定律，功可以全部转化成热，热不可全部转化成功，热一般加在末了时刻一侧。3、动能定理：（1）概念：外力做的功等于物体的末动能减掉物体的初动能（2）表达式：外力做功=末动能-初动能（3）注意事项：a、功有“正”、“负”之分，一定要注意力与位移的关系，同向为“正”，反向为“负”；b、等式右边是末动能减去初动2能，不是初动能减去末动能，也不是初始时刻的能量减去末了时刻的能量。二、典型习题讲解：如下图所示，光滑的半径R=10cm半圆形导轨BC与AB相切于点B，现有一质量为m=2kg的物体从A点出发，其恰好能够通过C点，若AB=50cm，其动摩擦因数为μ=0.4，（g=10N/kg）求：(1)物体的最小初速度v0；(2)在B点，轨道对物体的支持力的大小；(3)物体通过C点后，落点D与B的距离。【解析】：（1）过程分析：在AB段，物体做匀加速直线运动，只受到摩擦力的作用，故可以应用能量守恒定律（物体的初动能=物体的末动能+摩擦力做功）或者用动能定理（摩擦力做功=物体的末动能-物体的初动能）；在BC段，物体做圆周运动，在这个过程中，只有重力做功，故可以应用机械能守恒定律（B点的动能+B点的势能=A点的动能+A点的势能）；在AD段，物体只受到重力的作用，做平抛运动，可以将物体的运动分解成水平方向和竖直方向来进行求解。（2）解答过程：第一，在AB段，由动能定理，得：3202m21m21SvvfBABmgNf或者，由能量守恒定律，得：AB220Sm21m21fvvBmgNf第二，在BC段，由机械能守恒定律，得：mgRmvmvCB2212122或者，由动能定理，得：2221-212-BCmvmvmgR或者，由能量守恒定律，得：mgRmvmvCB2212122RvmmgFBB2Rvmmg2C第三，在CD段，物体做平抛运动，物体的运动可分为水平方向和竖直方向：水平方向：tvSCBD竖直方向：2212gtR【答案】：（1）smv/30（2）NFB80（3）mSBD2