高二物理功能原理

功能原理【復(fù)習(xí)】1.重力做功和重力勢能的變化的關(guān)系重力對物體的所做的功等于物體重力勢能的變化。2.動能定理的根本內(nèi)容外力對物體所做的總功等于物體動能的變化3.機械能守恒定律在只有重力〔和系統(tǒng)內(nèi)彈簧的彈力〕做功的情形下，物體的動能和重力勢能〔及彈性勢能〕發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。.功能原理【提出問題】質(zhì)量為m的物體下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，空氣阻力恒為f，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化分析：根據(jù)動能定理，有下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量。取地面為參考平面，有由以上兩式可以得到功能原理

的總功WG外等于物體機械能的變化量△E

當(dāng)WG外＞0時，△E＞0，機械能增加

當(dāng)WG外＜0時，△E＜0，機械能減少

除重力(彈力)外，其他外力對物體對所做

二.功能原理的應(yīng)用通過繩索用恒力F豎直向上拉起一個靜止在水平面上的木箱，使其由水平面開始加速上升到某一高度，假設(shè)空氣阻力恒定，那么在此過程【例題1】①力F所做的功減去克服阻力所做的功等于重力勢能的增量②木箱克服重力所做的功等于重力勢能的增量③力F、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力勢能的增量④力F和阻力的合力所做的功等于木箱機械能的增量上述說法正確的有A．只有① B．②④C．①④ D．只有②【解析】物體受重力mg，空氣阻力，拉力F，設(shè)物體上升高度為h，由動能定理知：WF－WF′－mgh＝ΔEk．所以③錯，木箱克服重力做功為mgh，即為木箱重力勢能增量，所以②對．由WF－WF′＝mgh＋ΔEk，所以④對①錯，選B．物體以100J的初動能從斜面的底端向上運動，當(dāng)它通過斜面上的M點時，其動能減少80J，機械能減少32J．如果物體能從斜面上返回底端，那么物體到達(dá)底端時的動能為____________．【例題2】因物體從斜面底端到達(dá)M點過程中機械能減少32J，即摩擦生熱32J;

【解析】從M點到最高點，動能減少20J，摩擦生熱8J，所以上滑過程摩擦生熱等于40J;物體返回斜面底端時機械能損失等于80J;此時動能應(yīng)為100J－80J＝20J．一質(zhì)量均勻不可伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如下圖．今在最低點C施加一豎直向下的力將繩拉至D點，在此過程中，繩索AB的重心位置〔

〕

A．逐漸升高B．逐漸降低

C．先降低后升高D．始終不變【例題3】質(zhì)量m=4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m，其高度升高2m。上坡時汽車速度為V1=5m／s，沿山坡行駛L=500m后速度變?yōu)閂2=10m／s。車行駛中所受阻力大小是車重的k=0．01倍，試求：〔1〕此過程中汽車所受牽引力做功多少？〔2〕汽車所受平均牽引力多大？(取g=10m/s2)【例題4】【解析】取汽車開始時所在位置為參考平面，應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律W外

=E2–E1

解題時，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機械能的變化。牽引力做功為

阻力做功為由功能原理得三.功能關(guān)系的總結(jié)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，在本章中，功和能的關(guān)系有以下幾種具體表達(dá)：〔1〕動能定理反映了合外力做的功和動能改變的關(guān)系，即合外力做功的過程，是物體的動能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程，合外力所做的功是物體動能變化的量度。即W總＝Ek2－Ek1．〔2〕重力做功的過程是重力勢能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程，重力做的功是重力勢能變化的量度。即WG＝Ep1－Ep2．〔3〕功能原理反映了重力〔彈力〕以外的力做功的過程是機械能和其他形式的能轉(zhuǎn)化的過程，重力〔彈力〕以外的力做的功是機械能變化的量度。即WG外＝E2－E1“動能定理”和“功能原理”有什么聯(lián)系和區(qū)別？在運用它們解題時需要注意什么？四．思考題牧神記牧神記txd51tzu們的頭頂上方盤旋啾啾，久久不愿離去無數(shù)條擺尾遨游的魚兒們尋聲而來，在父子們面前的江水里聚集逗留，不斷地拍起一朵朵小小的浪花，導(dǎo)致一圈套一圈的粼粼水紋生成，慢慢擴散，再生成，再慢慢擴散四段兒曲兒拉完了。父子們再次久久地目視江心，默默地說：“我們走了，繼續(xù)南下去了。等著我們啊，我們返家的時候還會途經(jīng)這里的。到那時，我們再見吧！”耿正從弟弟手中接過二胡，對著江心再次拱拱手，輕輕地說：“白幺爹，等我們返家路過這里時，我一定再給您拉一段兒最好聽的曲兒！”父子四人三步一回頭地返回武昌鎮(zhèn)去了。101第四十一回耿老爹決定離武昌|〔白家不宜久借住，耿老爹決定離武昌；聽完姆媽幽憂述，如夢方醒白小青?！衬翘焱砩?，耿老爹和耿正兄妹三人在燈下商議：“這一轉(zhuǎn)眼，你們白幺爹過世已經(jīng)四個多月了。現(xiàn)在，白娘娘和小青姐姐已經(jīng)能平靜地過日子，需要咱們幫著做的事情也沒有多少了，我看咱父子們還是繼續(xù)南下得好。你們娘娘和小青姐姐孤兒寡母的，咱們這樣長期住下去不是個事兒??！反正這一帶都很富庶，何必要非得在這武昌鎮(zhèn)上開展呢？”耿正和耿英想一想也是，盡管小青姐和東伢子的事情已經(jīng)不會再有問題了，但寡居的娘娘和爹爹這樣長期在一個鍋里吃飯確實也不是個事兒。趁著現(xiàn)在還沒有被人瓜田李下的說閑話，還是早點兒離開得好。于是，耿正說：“爹說的對，咱們還是早點兒南下吧！雖然說，娘娘和小青姐現(xiàn)在對咱們比以前更好了，但這樣住著，我總感覺很別扭的?！惫⒂⒁舱f：“就是啊，咱們還是早點兒離開得好。這里總歸不是咱們的家，不能老這樣累害可憐的娘娘。再者說了，咱們這樣住著，娘娘以后的日子怎么辦啊，她怎么再尋找自己的老來伴兒呢？”耿直那么有自己的小算盤。只見他眨巴著一雙很逗人喜歡的大眼睛，盡量壓低嗓音說：“爹，我也想走呢！要不，娘娘又說要我做她的伢子可咋辦呀？娘娘雖然對我很好，可我是爹和娘的兒子啊！”耿老爹摸摸耿直的頭，斬釘截鐵地說：“好，那咱就這么定了！明兒個吃早飯的時候，我就和你們娘娘商量刷新屋的事情。刷完家，咱爺兒們就走！”在第二天的早飯桌上，耿老爹對喬氏說：“兄弟媳婦啊，我的身體已經(jīng)完全復(fù)原了。依我看，今兒個就開始刷新家吧！等刷完了家，我想帶三個娃娃再往南邊走一走呢！”喬氏和