26功能關(guān)系答案

1、功能關(guān)系【預(yù)習目標】1了解幾種常見的功能關(guān)系。2能用功能關(guān)系解決常見的力學問題。【知識要點】1功能關(guān)系：做功的過程就是轉(zhuǎn)化過程，做多少功就有多少某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。功是能量轉(zhuǎn)化的 。2常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系重力做功： 彈簧彈力做功： 合外力做功： *除重力以外其它力做功： *滑動摩擦力做功： 【預(yù)習自測】1.從地面上將一小球豎直上拋，經(jīng)一定時間小球回到拋出點.若小球運動過程中所受的空氣阻力大小不變，關(guān)于小球上升過程和下降過程有關(guān)說法正確的是（ BD）A回到拋出點時的速度大小與拋出時的速度大小相等B上升過程重力和阻力均做負功，下降過程重力做正功，阻力做負功C上升時間大于下降時

2、間，上升損失的機械能小于下降損失的機械能D上升時間小于下降時間，上升損失的機械能等于下降損失的機械能2小物塊A的質(zhì)量為m,物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為,水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h，傾角為;物塊從坡道進入水平滑道時，在底端O點處無機械能損失，重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點，如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下，求：（1）物塊滑到O點時的速度大??；（2）彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能；（3）物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.(1)由動能定理得mgh-mghcot=，得.(2)在水平滑道上由能量守恒定律得=Ep，解得Ep=mgh-mg

3、hcot.（3）設(shè)物塊A能夠上升的最大高度為h1,物塊A被彈回過程中由能量守恒定律得Ep=mgh1cot+mgh1，解得h1=.【答案】(1) (2)mgh-mghcot (3) 【我的疑惑】探究案【學習目標】1建立常用的功能關(guān)系，弄清什么力做功與什么能變化相對應(yīng)。2能運用幾個關(guān)系解決與機械能、內(nèi)能相關(guān)問題?！局攸c】功能關(guān)系及其應(yīng)用。【難點】滑動摩擦力做功求解與其對應(yīng)的關(guān)系探究一、除重力以外其它力做功嘗試建立機械能變化與什么力做功相對應(yīng)合力做功：重力做功：結(jié)論： 問題1如圖所示，某段滑雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從雪道上距底端高為h處由靜止開始勻加速下滑，

4、加速度大小為g，他沿雪道滑到底端的過程中，下列說法正確的是(BD) A運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B運動員獲得的動能為mghC運動員克服摩擦力做功為mghD下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh練習1在奧運比賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項.質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當?shù)氐闹亓铀俣龋?( D )A.他的動能減少了FhB.他的重力勢能增加了mghC.他的機械能減少了（F-mg）hD.他的機械能減少了Fh探究二、滑動摩擦力做功小組合作完成問題2問題2如圖所示，一足夠長的木板在光滑

5、的水平面上以速度v勻速運動現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊豎直向下輕輕地放在板的右端，已知物塊跟木板間的動摩擦因數(shù)為，為保持木板的速度不變，從物塊放到木板上到它相對木板靜止的過程中，對木板施一水平向右的恒力F，求：(1)摩擦力對物塊做的功和摩擦力對木板做的功(2)恒力F對木板做的功(3)系統(tǒng)增加的內(nèi)能【解析】(1)設(shè)物塊與木板間的摩擦力大小為Ff，物塊的最終速度等于v，由動能定理知，摩擦力對物塊做的功為W1Ffx1mv2.設(shè)物塊從放到木板的右端到與板相對靜止的過程中相對地面的位移為x1，木板相對地面的位移為x2，過程所用時間為t，則有對物塊：x1t.對木板：x2vt.得x22x1.則木板相對地面的位移為2x

6、1，故摩擦力對木板做的功為 W2Ffx2mv2.(2)木板做勻速運動，則FFf，F(xiàn)做的功為 WFFx2mv2.(3)摩擦力對物塊、木板做的功的代數(shù)和為Wmv2，故系統(tǒng)增加的內(nèi)能Qmv2練習2如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)且該系統(tǒng)在外力F作用下一起做勻加速直線運動，當它們的總動能為2Ek時撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運動不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運動的過程中(AD) A合外力對物體A所做總功的絕對值等于EkB物體A克服摩擦阻力做的功等于EkC系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動能2EkD系統(tǒng)克服摩擦阻力做

7、的功一定等于系統(tǒng)機械能的減小量結(jié)論： 1.靜摩擦力做功的特點 靜摩擦力存在于相對靜止的兩個物體之間，當兩物體相對地面靜止時，靜摩擦力對兩個物體都不做功；當兩物體相對地面運動時，靜摩擦力對兩個物體要么都不做功，要么做功為一正一負，代數(shù)和為零因此得出以下結(jié)論：（1）靜摩擦力可以做正功、負功，也可以不做功一對靜摩擦力做的總功必定為零。（2）在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起看傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。2.滑動摩擦力做功的特點（1）滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體做負功，還可以不做功。（2）一對滑動摩擦力做功的過程中，能量的變化有兩種情況：一是相

8、互摩擦的物體之間機械能的轉(zhuǎn)移；二是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量值等于滑動摩擦力與其相對路程的乘積。（3）相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力所做的功總是負值，其絕對值恰等于滑動摩擦力與其相對路程的乘積，即恰等于系統(tǒng)損失的機械能。 訓練案1如圖8所示，置于足夠長斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接，另一端與A相連今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過程中(BC) A彈簧的彈性勢能一直減小直至為零BA對B做的功等于B機械能的增加量C彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機械能的

9、增加量DA所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于A動能的增加量2如圖11所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，A右端連接一細線，細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度下列有關(guān)該過程的分析正確的是(D) AB物體受到繩的拉力保持不變BB物體機械能的減少量小于彈簧彈性勢能的增加量CA物體動能的增加量等于B物體重力做功與彈簧對A的彈力做功之和DA物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于細線拉力對A做的功3.電機帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，如圖所示若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，當小木塊與傳送帶相對靜止時，求：(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；(3)小木塊獲得的動能；(4)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱； (5)電機帶動傳送帶勻速轉(zhuǎn)動輸出的總能量?！窘馕觥?木塊剛放上時速度為零，必然受到傳送帶的滑動摩擦力作用，做勻加速直線運動，達到與傳送帶共速后不再相對滑動，整個過程中木塊獲得一定的能量，系統(tǒng)要產(chǎn)生摩擦熱對小木塊，相對滑動時由mamg得加速度ag，由vat得，達到相對靜止所用時間t.(1)小木塊的位移l1t.(