课程内容
高中物理复习课第七章《机械能及其定恒定律（一）》（必修2）
考纲展示
1.功和功率  Ⅱ
2.动能和动能定理  Ⅱ
3.重力做功和重力势能   Ⅱ
4.弹性势能  I
5.功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ
实验五：探究动能定理
实验六：验证机械能守恒定律
基础知识梳理
一、功
1.做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移
2.公式：W=FIcos α.适用于恒力做功，其中α为F、l方向间交角，l为物体对地的位移。
夹角
0≤α≤90°，力对物体做正功
90°≤α≤180°，力对物体做负功，或者说物体克服了这个力做了功
α=90° ，力对物体不做功。
二、功率
1.定义：功与完成这些功所用时间的比值
2.物理意义：描述力对物体做功的快慢
3.公式
（1）P=w、t，P为时间t为的平均功率
（2）P=Fvcosα （α为F与v的交角）
①v为平均速度，则P为平均功率
②v为瞬时功率，则P为瞬时功率
4.额定功率：机械正常工作时输出的最大功率
5.实际功率：机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。
三、计算功的常用方法
1.恒力做功
对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W=FIcos α求解。该公式可写成W=F.（Icos α）=（Fcos α）.l 即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积。恒力做功的特点是：与实际路径无关，而是由初、末位置决定。
2.变力做功
（1）用动能定理W=△Ek或功能关系W=△E，即用能量的增量等效带环变力所做的功。（也可以计算恒力做功）
（2）当变力的功率P一定时，可用W=Pt求功，如机车以恒定功率启动时
（3）将变力做功转化为恒力做功
①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功的大小等于力和路程（不是位移）的成绩。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等
②当力的方向不变，大小随位移作线性变化时，可先求出力对位移的平均值F=F1+F2/2，再由W=FIcos α计算，如弹簧弹力做功
（4）作出力F随位移l变化的图像，图像与位移轴所围的“面积”即为变力做的功，图中甲图表示恒力F做的功W，乙图表示变力F做的功W。
    
1.如图所示，水平弹簧劲度系数k=500N/m，用一外力推物块，使弹簧压缩10cm而静止，突然撤去外力F，物块被弹开，那么弹簧对物体做多少功？（弹簧与物块没有粘连）

解析：根据胡克定律，可作物块的受力与位移关系图，如图所示。

W=1/2kx.x=1/2*500*0.12 J=2.5J
四、机车的两种启动方式
1.机车以恒定功率启动的运动

所以机车达最大速度时，加速度a=0，牵引力F=Ff，P=Fv=FfVm，这一启动过程的P-t，v-t关系如图所示，其中Vm=P、Ff
 
2.机车以恒定及速度启动的运动过程
 
这一运动过程P-t，v-t关系如图所示，其中Vo=P频w/F,Vm=P频/Ff
 
2.人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50kg的物体时，如图，开始时绳与水平方向交角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s=2m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功？

解析：由动能定理可知，人对绳的拉力做的功和重物重力做的功等于物体动能的增量，因为重物匀速上升，动能不变，即重物增加的动能等于零
设滑轮距里面的高度为h，则：
h（cot30°-cot60°）=AB
人由A走到B的过程中，重物G上升的高度△h等于滑轮右侧绳子增加的长度，即：
△h=h/sin30°-h/sin60°
人对绳子做的功为
W=Fs=G△h
代入数据可得：W=732J
五、动能和动能定理
1.定义：物体由于运动而具有的能
3.矢标性：标量
4.单位：焦耳。1J=1N.m=1kg.m2/s2
5.瞬时性：v是瞬时速度
6.相对性：物体的动能相对于不同参考系一般不同
7.内容：力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化
9.物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即合力的功是物体功能变化的量度