高三一輪復(fù)習(xí)功能關(guān)系

學(xué)案15功能關(guān)系能量守恒定律一、功能關(guān)系1?內(nèi)容⑴功是的量度，即做了多少功就有發(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(shí)現(xiàn).2?功與對應(yīng)能量的變化關(guān)系合外力的功（所有外力的功）變化重力做的功變化彈簧彈力做的功變化外力（除重力、彈力）做的功變化一對滑動(dòng)摩擦力做的總功變化電場力做的功變化分子力做的功變化題型探究題型1功和能的相應(yīng)關(guān)系的理解【例1】已知貨物的質(zhì)量為m,在某段時(shí)間內(nèi)起重機(jī)將貨物以a的加速度加速升高h(yuǎn)，則在這段時(shí)間內(nèi)敘述正確的是（重力加速度為g）（）貨物的動(dòng)能一定增加mah—mgh貨物的機(jī)械能一定增加mah貨物的重力勢能一定增加mah貨物的機(jī)械能一定增加mah+mgh變式訓(xùn)練如圖所示，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30啲固定斜面,3其運(yùn)動(dòng)的加速度為3g，此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過程中物體（）A.重力勢能增加了A.重力勢能增加了3mghC.動(dòng)能損失了mghB.重力勢能增加了mgh1機(jī)械能損失了珂四題型二能量守恒定律的應(yīng)用例二（2010年廣州模擬）小物塊A的質(zhì)量為m,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h,傾角為0；物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí)，在底端O點(diǎn)處

無機(jī)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(diǎn)，如圖所示.物塊A從坡道頂端由靜止滑下，求:物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢能；物塊A被彈回到坡道時(shí)上升的最大高度變式練習(xí)2.為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒，小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐，兩端分別固定在罐蓋和罐底上，如圖所示.讓該裝置從不太陡的斜面上A處滾下，到斜面上B處停下，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被卷緊了，接著鐵罐居然能從B處自動(dòng)滾了上去.下列關(guān)于該裝置能量轉(zhuǎn)化的判斷正確的是()從A處滾到B處，主要是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從A處滾到B處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從B處滾到最高處，主要是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能從B處滾到最高處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能題型三功能關(guān)系在傳送帶問題中的應(yīng)用例三如圖所示，一傳送皮帶與水平面夾角為30°，以2m/s的恒定速度順時(shí)針運(yùn)行.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為10kg的工件輕放于底端，經(jīng)一段時(shí)間送到高2m的平臺(tái)上，工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為于)，求帶動(dòng)皮帶的電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.(取g=10m/s2)變式練習(xí)3(2010年重慶一中)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p,物體過一會(huì)能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)做功為^mv2B.該過程中產(chǎn)生的熱量為1mv2C.傳送帶克服摩擦力做功為mv2D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為pmgv'課堂反饋物體只在重力和一個(gè)不為零的向上的拉力作用下，分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng).在這三種情況下物體機(jī)械能的變化情況是()勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小B?勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機(jī)械能的變化情況三種情況中，物體的機(jī)械能均增加

如圖所示，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是()F對木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能F對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和有一滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底部向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率變?yōu)関2,)且v2<v1則（且v2<v1則（A.B.C.D.4.下降過程中機(jī)械能增加下降過程中機(jī)械能減少下降過程中機(jī)械能減少下降過程中機(jī)械能增加上升過程中機(jī)械能減少，上升過程中機(jī)械能減少，一小滑塊放在如圖所示的斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離，若已知在此過程中，拉力F所做的功大小為A,斜面對滑塊的作用力所做的功大小為B，重力做的功大小為C，空氣阻力做的功大小為D,則⑴小滑塊動(dòng)能的增量為多少？⑵滑塊機(jī)械能增量為多少？如圖所示，質(zhì)量為m的小鐵塊A以水平速度v0沖上質(zhì)量為M、長為1、置于光滑水平面C上的木板B,正好不從木板上掉下.已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，此時(shí)長木板對地位移為s,求這一過程中：木板增加的動(dòng)能；小鐵塊減少的動(dòng)能；⑶系統(tǒng)機(jī)械能的減少量；系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量練案15功能關(guān)系能量守恒定律1.(2009年江蘇)如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑.彈簧開始時(shí)處于原長，運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)?在物塊A上施加一個(gè)水平恒力，A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有()A.B.C.D.當(dāng)A、當(dāng)A、當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大B速度相等時(shí)，A的速度達(dá)到最大當(dāng)A、B速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢能最大體育比賽中的“3m跳板跳水”的運(yùn)動(dòng)過程可簡化為：質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員走上跳板，跳板被壓縮到最低點(diǎn)C,跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A,然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中，跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，他在水中減速下降高度為h，而后逐漸浮出水面，則下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ˋ.B.C.D.）運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中處于超重狀態(tài)運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)開始到落水之前機(jī)械能守恒運(yùn)動(dòng)員從入水至速度減為零的過程中機(jī)械能減少了（F-mg）h運(yùn)動(dòng)員從入水至速度減為零的過程中機(jī)械能減少了Fh如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)（B位置）.對于運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程，下列說法中正確的是（A.B.C.D.4.）■,運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，其所受外力的合力為零在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小在這個(gè)過程中，跳板的彈性勢能一直在增加在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功如圖所示，把小車放在光滑的水平桌面上，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂子的小桶相連，已知小車的質(zhì)量為M,小桶與砂子的總質(zhì)量為m,把小車從靜止?fàn)顟B(tài)釋放后，在小桶下落豎直高度為h的過程中，若不計(jì)滑輪及空氣的阻力，下列說法中正確的是（）A.B.C.D.5.□Cl繩拉車的力始終為mg當(dāng)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí)，才可以認(rèn)為繩拉車的力為mg小車獲得的動(dòng)能為mgh小車獲得的動(dòng)能為Mmgh/（M+m）如圖所示甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶?傾斜于水平地面放置?以同樣恒定速率v向上運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達(dá)離B豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v?已知B處離地面高度為H，則在物體從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中（）A.B.能相等C.D.相等兩種傳送帶對小物體做功相等將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量如圖所示有三個(gè)斜面1、2、3,斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個(gè)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)他們分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止下滑到底端時(shí)，下列說法正確的是（）沿2、3斜面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2>t3沿1、2斜面運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功W1<W2沿1、3斜面運(yùn)動(dòng)過程中物體損失的機(jī)械能AE1>AE3D.物塊在三種情況下到達(dá)底端的動(dòng)能Ek1>Ek2>Ek37.如圖所示，一物塊以6m/s的初速度從曲面A點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度仍為6m/sB點(diǎn)時(shí)的速度（A.大于5m/sC?小于5m/s若物體以5m/s的初速度仍由A點(diǎn)下滑，則它運(yùn)動(dòng)到）B.等于5m/sD?條件不足，無法計(jì)算噴水池噴出的豎直向上的水柱高h(yuǎn)=5m,空中有水20dm3,空氣阻力不計(jì)，則噴水機(jī)做功的功率約為W.（g取10m/s2）在質(zhì)量為O?50kg的重物上安裝一極輕的細(xì)棒（設(shè)細(xì)棒足夠長），如圖所示的那樣，用手在靠近重物處握住細(xì)棒，使重物靜止.握細(xì)棒的手不動(dòng)，稍稍減小握力，使手和細(xì)棒間保持一定的摩擦力，讓重物和細(xì)摔保持一定的加速度下落，在起初的1?0s的時(shí)間里，重物落下了0?5Om。在此過程中，手和細(xì)棒之間所產(chǎn)生的熱量約占勢能變化量的%（g取10m/s2）.10?如圖所示。一物塊以150J的初動(dòng)能從斜面底端A沿斜面向上滑動(dòng)，到B時(shí)動(dòng)能減少100J,機(jī)械能減少30J,貝0第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的勢能為J，若回到A時(shí)和擋板相碰無能量損失，則第二次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的勢能為Jo11?某地強(qiáng)風(fēng)風(fēng)速約為v=20m/s，設(shè)該地的空氣密度P=1?3kg/m3，如果把截面S=20m2的風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，則利用上述已知量計(jì)算電功率的公式為P=，大小約為W.（取一位有效數(shù)字）12.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊從h=0?8m高處沿光滑斜面滑下，到達(dá)底部時(shí)通過光滑圓弧BC滑至水平傳送帶CD上CD部分長L=2m.傳送帶在皮帶輪帶動(dòng)下以v=4m/s的速度逆時(shí)針傳動(dòng)，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)尸0?3?求：1）物塊滑到C、D兩點(diǎn)時(shí)的速度大小各為多少？（2）物塊從C滑到D的過程中，皮帶對物塊做多少功？（3）物塊從C滑到D的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？13一質(zhì)量為M=2kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來的的子彈擊中，子彈并從物塊中穿過，如圖所示，地面觀察著記錄了小物塊被擊中后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖所示（圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍?，已知傳送帶的速度保持不?

（1）指出傳送帶的速度v的方向及大小，說明理由。（2）計(jì)算物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦系數(shù)？（3）計(jì)算物塊對傳送帶總共做了多少功？系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？'十「丁廠廠—r—-r--P4T……:二:jLv（w7l：）14?一位質(zhì)量m=60kg參加“挑戰(zhàn)極限”的業(yè)余選手，要越過一寬度為s=2?5m'十「丁廠廠—r—-r--P4T……:二:jLv（w7l：）H=0?8m，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度務(wù)々〃〃犬方診牯sv『8m/s,恰好能到平臺(tái)，貝9：AB1、在B點(diǎn)蹬地彈起瞬間，人至少二二二再做多少功？2、在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻速度v是多大？金屬桿的位置滿足什么條件小球才能做圓周運(yùn)動(dòng)?引伸：若小球帶正電且處在豎直向下的電場中，qE=mg,如何?如果電場方向水平呢?最初定居歐洲的匈牙利人使用了所謂的回?fù)芄?，其他國家的人對其非常害怕。?dāng)時(shí)在歐洲，人們經(jīng)常要禱告：''老天爺，把我們從匈牙利人的箭下拯救出來吧！”。經(jīng)研究,回?fù)芄睦﹄S拉伸距離的變化如圖(a)所示，而其他地方用的弓拉力隨拉伸距離的變化如圖(b)所示。請你分析回?fù)芄瓰槭裁幢绕胀ü膳?？若你分析不順利，可以先回答下面的問題從圖中所示的情況看，匈牙利人拉弓時(shí)用的力更大嗎？從圖中所示的情況看，匈牙利人拉弓時(shí)做的功更多嗎？依據(jù)是什么？⑶說出拉弓射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。如圖所示裝置由斜軌道、水平軌道和豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，斜面和水平軌道平滑連接，斜面傾角530,斜面、水平面與小物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同u=0.2，圓形軌道是光滑。B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C與C、D間距相等，半徑R1=2m,R2=1.4m,一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球斜面由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，AB間距L1=6m,假設(shè)水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊，重力加速度g=10m/s2小球恰能過第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)，應(yīng)從多高的地方滑落？如果小球又恰能通過第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少?在滿足(2)的條件下，如果要使小球能通過第三個(gè)圓形軌道，第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑R3應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與A點(diǎn)的距離。當(dāng)今流行一種“蹦極”運(yùn)動(dòng)，如圖所示，距河面45m高的橋上A點(diǎn)系彈性繩，另一端系住重50kg男孩的腳，彈性繩原長AB為15m,設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的C點(diǎn)，末速度為0?假定整個(gè)過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計(jì)，男孩視為質(zhì)