AP物理C力学知识点考点备考复习- Unit 3 Part 2(上) |附AP物理C重点combo免费领取！

要想备考AP，最权威的指南就是College Board针对每一个科目制定的Course and Exam Description (CED，课程和考试描述)，也就是我们俗称的“大纲”。

虽然CED很全面，高屋建瓴地描述了每个学科的大框架大思想、核心知识、实践和技能等，但同学们看大纲往往会觉得比较笼统、抽象，不够具体，尤其是知识点细节度不够，更无法对应到题目。

其实在老师看来CED里对同学备考最有用的，是Learning Objectives学习目标，因为这些LO会直接转化成题目。大家可以留意在大纲结尾Sample Exam Questions的Scoring Guidelines里，每个小题都会标注本题包含的LO，也就是说题目会直接考察学生是否达到了这些学习目标。

因此，TD的老师们想带大家逐一击破大纲中的每一个学习目标，对每一个LO加以解读，并配合一道例题加深理解。这些例题的用意不在于深度或难度，而是巩固基础，保证所有学习目标都覆盖，起到帮助同学在复习中查缺补漏的作用。

AP物理C力学一共包含156个学习目标，其中Unit 3 Work, Energy, and Power包含26个，由于篇幅有限，我们将其分为前后两个部分：

Part 1: LO 1～16，首先介绍功和动能以及动能定理，并比较独立地介绍势能；

Part 2: LO 17～26，主要涉及系统中动能和势能的相互转化，包括机械能守恒和不守恒的情况；最后还有一部分功率的内容。

👉戳下方文章复习Unit 3 Part 1的知识点：

力学156个学习目标“一点一练”带你搞定 – Unit 3 Part 1(上) || AP物理C力学

力学156个学习目标“一点一练”带你搞定 – Unit 3 Part 1(下) || AP物理C力学

那么今天我们将接着深入了解LO 17~21，同学们系好安全带，我们准备发车咯~

👉17.[CON-2.A.a] Describe physical situations in which mechanical energy of an object in a system is converted to other forms of energy in the system.

✨解读：注意这里说的mechanical energy包含了动能和重力势能、弹性势能，所以系统中还有什么其它形式的能量呢？可以是化学能或热能，这些能量都可以在系统中互相转化，参考下图。同时要注意这个学习目标里只涉及系统内部的能量转化，还不涉及和环境的能量交换。

例：描述下面两个例子中系统内部的能量转化。

1) 光滑水平面上有一静止木块，一颗子弹以一定初速度射入木块，受到木块的阻力，一段时间后穿出。

2) 一个炸弹竖直上抛到最高点后，瞬间炸成两半，朝相反方向水平抛出。

解：

1) 根据牛顿第三定律，木块受到子弹的反作用力，会随着子弹向前移动，假设位移为，则子弹的位移为，其中是木块长度。假设阻力大小恒定，则子弹受到阻力做负功，动能减小，，木块受到的反作用力做正功，动能增加，子弹木块系统中的总动能变化，有大小为的动能转化成了系统中的热能，这就是“摩擦生热”。

2) 抛到最高点速度为0，没有动能；“瞬间”意味着不考虑高度变化重力势能变化；那么炸成两半飞出，突然获得的动能从哪里来？是从炸弹中储存的化学能。

👉18.[CON-2.A.b] Describe physical situations in which the total mechanical energy of an object in a system changes or remains constant.

✨解读：没有非保守力做功时，系统的机械能守恒；有非保守力做功时，系统的总机械能改变。用公式表示是：

例：用电动机吊起一个物体加速上升，描述能量转化。

解：加速上升，动能和重力势能都增加，总机械能增加，是电动机将输入的电能通过对物体做功转化成了机械能。

👉19.[CON-2.B]Describe kinetic energy, potential energy, and total energy in relation to time (or position) for a “conservative” mechanical system.

✨解读：在本学习目标对应的essential knowledge中，CED提到了几个系统——pendulum system, ball/rollercoaster track, frictionless ramps or tracks, or the mass/spring oscillator.在这些系统中，往往势能是好根据位置确定的，再根据能量守恒确定动能。

例：一个弹簧带动着物体，从图片处静止释放，在图片范围内振动，画出动能、势能、总能量随位置变化的图像。

解：从图片处静止释放，没有动能，势能为图片，所以总能量为图片。接下来势能随位置的变化规律是图片，是一条抛物线；总能量保持不变，是一条水平直线，可以先画出这两条。接着根据图片，动能的大小是总能量和势能的差值，从而可以画出最后一条动能曲线，如图所示。

👉20.[CON-2.C.a] Calculate unknown quantities (e.g., speed or positions of an object) that are in a conservative system of connected objects, such as the masses in an Atwood machine, masses connected with pulley/ string combinations, or the masses in a modified Atwood machine.

✨解读：在上述这些系统里，是动能和重力势能相互转化，对一段过程的初末位置列能量守恒等式即可，就是经典的