一輪復(fù)習功能關(guān)系能量守恒定律

1、WORD格式整理版第11課時功能關(guān)系能量守恒定律【知識梳理】1 功能關(guān)系：(1)功是的量度,即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.(2做功的過程一定伴隨著 ,而且必通過做功來實現(xiàn).2 幾種常見的功能關(guān)系：功能量的變化合外力做正功增加重力做正功減少彈簧彈力做正功減少電場力做正功減少其他力(除重力、彈力外)做正功增加3 能量守恒定律：能量既不會 ,也不會憑空消失,它只能從一種形式 為另一種形式,或者從一個物體 到別的物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量.其表達式為： (1) E = E2. (2) AE 減=.【根底檢測】反思訂正并剛()1.以下關(guān)于功和機械能的說法,正確的選項是A. 在有阻力作用

2、的情況下,物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的 功B. 合力對物體所做的功等于物體動能的改變量其大小與勢能零點的C. 物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能,選取有關(guān)D. 運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量()2. 一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊,好從中穿出.對于這一過程,以下說法正確的選項是A.B.C.D.子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量 子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和 子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和()3.升降機底板上放一質(zhì)量為100 kg的

3、物體,物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動 5 m時速度到達4 m/s,那么此過程中(g取10 m/s 2)B.合外力對物體做功 5 800JD.物體的機械能增加 800 Jm的小球,小球上升的最大高度為h.Ff.以下說法正確的選項是mghA. 升降機對物體做功5 800 JC.物體的重力勢能增加 500 J()4.從地面豎直上拋一個質(zhì)量為設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為A. 小球上升的過程中動能減少了B. 小球上升和下降的整個過程中機械能減少了FfhC. 小球上升的過程中重力勢能增加了mghD. 小球上升和下降的整個過程中動能減少了Ffh要點提示 一、功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1.常見的幾種功能

4、對應(yīng)關(guān)系(1) 合外力做功等于物體動能的改變,即叫=氐一E1 = 氐(動能定理)重力做功等于物體重力勢能的減少量,即W=巳1 E2=-A巳.(3) 彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少量,即W=曰一&2= A日.W其他力=E2(4) 除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功,等于物體機械能的改變,即 E1=A E.(功能原理)2 .功能關(guān)系的選用技巧學(xué)習好幫手WORD格式整理版(1) 在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中,假設(shè)只涉及動能的變化用動能定理分析.(2) 只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析.(3) 只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關(guān)系分析.

5、(4) 只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關(guān)系分析.二、摩擦力做功的特點及應(yīng)用1.靜摩擦力做功的特點(1) 靜摩擦力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功.(2) 相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零.(3) 靜摩擦力做功時,只有機械能的相互轉(zhuǎn)移,不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.2 .滑動摩擦力做功的特點(1) 滑動摩擦力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功.(2) 相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi),一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： 機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 有一局部機械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移,另外一局部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. 摩擦生熱的計算：Q= FfS相對.其中s相對為相互摩擦的兩個物體間的相對

6、路程.三、對能量守恒定律的理解和應(yīng)用1 .對能量守恒定律的理解(1) 某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等；(2) 某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等；2 應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟(1) 分清有幾種形式的能在變化,如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能 )、內(nèi)能等.(2) 明確哪種形式的能量增加,哪種形式的能量減少,并且列出減少的能量 E減和增加的能量 E增的表達式.反思訂正(3) 列出能量守恒關(guān)系式：己減=厶E增.考點突破問題1功能關(guān)系的應(yīng)用【典型例題1】如下圖,質(zhì)量為m的小車在水平恒力 F推動下,從山坡(粗糙)

7、底部A處由靜止起運動至高為 h的坡頂B,獲得速度為v, AB之間的水平距離 為s,重力加速度為g.以下說法正確的選項是()A. 小車克服重力所做的功是mgh1 2B. 合外力對小車做的功是 ？mv1 2C. 推力對小車做的功是 gmv+ mgh1 2D. 阻力對小車做的功是 °mv+ mgh- Fs 變式：如下圖,豎直向上的勻強電場中, 絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上, 一質(zhì)量為m的帶正電小球在外力 F的作用下靜止于圖示位置,小球與彈簧不連接,彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)撤去F,在小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中,重力、電場力、彈簧彈力對小球做功分別為W3,不計空氣阻力,那么上述過程中

8、()A. 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B. 小球重力勢能的變化為 WC. 小球動能的變化為 陽 W+ WD. 小球機械能的變化為 W+ W+ W問題2摩擦力做功的特點及應(yīng)用反思訂正【典型例題2】如下圖,一質(zhì)量為 m= 2 kg的滑塊從半徑為 R= 0.2 m的光滑 四分之一圓弧軌道的頂端A處由靜止滑下,A點和圓弧對應(yīng)的圓心O點等高,圓弧的底端B與水平傳送帶平滑相接.傳送帶勻速運行的速度為vo = 4 m/s,B點到傳送帶右端C點的距離為L=2m.當滑塊滑到傳送帶的右端C時,其速度恰好與傳送帶的速度相同.(g= 10 m/s ),求：(1) 滑塊到達底端B時對軌道的壓力；(2) 滑塊與傳送帶間

9、的動摩擦因數(shù)口 ;(3) 此過程中,由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q；學(xué)習好幫手Q,那么應(yīng)有m= 2 kg,在傾角0 = 37°的斜面上的A變式：如下圖,A物體放在B物體的左側(cè),用水平恒力 F將A拉至B的右端, 第一次B固定在地面上,F做功為W,產(chǎn)生熱量Q.第二次讓B在光滑地面上 自由滑動,F做功為W,產(chǎn)生熱量為A. W W, Q= QB. 皿W, Q= QC. W W, Qv QD. 皿 W, Qv Q問題3對能量守恒定律的理解和應(yīng)用【典型例題3】如下圖,一物體質(zhì)量 點以初速度V.= 3 m/s下滑,A點距彈簧上端B的距離AB= 4 m當物體到達B點后| 將彈簧壓縮到C點,

10、最大壓縮量BC= 0.2 m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的 最高位置為D點,D點距A點的距離AD= 3 m.擋板及彈簧質(zhì)量不計,g取10 m/s2, sin 37 ° = 0.6,求：(1) 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)口;(2) 彈簧的最大彈性勢能En變式：如下圖,A B、C質(zhì)量分別為rm= 0.7 kg , m= 0.2 kg , nc= 0.1 kg , B為套在細繩上的圓環(huán),A與水平桌面的動摩擦因數(shù) 口 = 0.2,另一圓環(huán)D固定 在桌邊,離地面高 h2= 0.3 m,當B、C從靜止下降hi= 0.3 m后,C穿環(huán)而過, B被D擋住,不計繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦,取 g= 10 m

11、/s2,假設(shè)開始時A離桌邊 足夠遠.試求：(1) 物體C穿環(huán)瞬間的速度.(2) 物體C能否到達地面？如果能到達地面,其速度多大？(結(jié)果可用根號反思訂正表示)BL-C2dWORD格式整理版第5課時功能關(guān)系能量守恒定律參考答案【知識梳理】1能量轉(zhuǎn)化 能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化2 動能重力勢能彈性勢能 電勢能機械能3 憑空產(chǎn) 生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變 AE增【根底檢測】1【答案】BC【解析】物體重力做的功總等于重力勢能的減少,因此A錯；根據(jù)動能定理可知合力對物體所做的功等于物體動能的改變量,因此B正確；根據(jù)重力勢能的定義和特點可知C正確；當有除重力以外的力對物體做功時,運動物體動能的減少量不等于其重力勢能的 增加量

12、,因此 D錯.2 答案 BD解析 子彈射穿木塊的過程中,由于相互間摩擦力的作 用使得子彈的動能減少,木塊獲得動能,同時產(chǎn)生熱量,且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系 統(tǒng)機械能的損失.A選項沒有考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能,C選項中應(yīng)考慮的是系統(tǒng)子彈、木塊內(nèi)能的增加,A、C錯,B、D對.3 A 4 .答案 C解析 根據(jù)動能定理,上升的過程中 動能減少量等于小球克服重力和阻力做的功,為mgh Ffh,小球上升和下降的整個過程中動能減少量和機械能的減少量都等于整個過程中克服阻力做的功,為2Fh, A、B、D錯,選C.點突破【典型例題1【答案】ABD【解析】小車克服重力做功 W Gh= mgh A選項正確；由動能定理

13、小車受到的合力做的功等于小車動能的增加,W合=4 E<=?mV, B選項正確；由動能定1 1 1理,Wb= W推 + W重 + W1= qmV,所以推力做的功 Wi = qmV W阻一Wb=-mV + mgh-W阻,C選1 2=2mvo+ mglA$in 37. 物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為Q= Fx 其中x為物體的路程,即x= 5.4 mFf = 口 mgios 37 °由能量守恒定律可得AE = Q®由式解得口 =一 1 一0.52. (2) 由A到C的過程中,動能減少AE' k = -mv&® 重力勢能減少AE' p= mgAos

14、in37° 摩擦生熱 Q= RIac= 口 mcpos 37 ° I a( 由能量守恒定律得彈簧的最大彈性勢能為AEpm= AE ' k+AE ' p-C 聯(lián)立解得AEpm= 24.5 J.變式：(1) 5,6 m/s (2)物體C能到達地面,到地面的速度為-66 m/s學(xué)習好幫手1 2 1 2項錯誤；阻力對小車做的功Wi= gmv Wi Wt = mv + mgh- Fs, D選項正確.變式：選C.解析：小球在運動過程中受到電場力做的功,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不 守恒,選項 A錯誤；重力做負功,小球重力勢能的變化為-W,選項B錯誤；根據(jù)動能定理可知,小球動能的變化為 W+ W+ W,選項C正確；根據(jù)功能關(guān)系可知,小球機械能的變化 為W2+ W,選項D錯誤.【典型例題2答案160 N,方向豎直向下20.334 J 解析1滑塊由A到B1 2的過程中,由機械能守恒定律得：mgR= mv 物體在B點,由牛頓第二定律得：Fb mg2=mR 由兩式得：Fb= 60 N由牛頓第三定律得滑塊到達底端B時對軌道的壓力大小為60 N,方向豎直向下.2解法一：滑塊在從 B到C運動過程中,由牛頓第二定律得：口 mg=ma 由運動學(xué)公式得：V.1 2 vb 2= 2aL 由三式得：口= 0