2012高三物理一輪復(fù)習(xí) 功能關(guān)系能量守恒導(dǎo)學(xué)案

1、功能關(guān)系、能量守恒定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解功能關(guān)系，掌握能量守恒定律。【重點難點】功能關(guān)系的應(yīng)用 【自主學(xué)習(xí)】教師評價：           （等第）一、 功能關(guān)系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。2功是能量轉(zhuǎn)化的 。3常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系： 重力所做的功等于 能的變化 彈簧的彈力所做的功等于 能的變化 合外力所做的功等于 能的增加 只有重力和彈簧的彈力做功， 守恒 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于 能的增加 克服一對滑動摩擦力所做的凈功等于 能

2、的增加 電場力所做的功等于 能的減少 克服安培力所做的功等于 能的增加二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式 為別的形式，或從一個物體 到另一個物體在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律表達(dá)式： 自主測評：1、質(zhì)量為3kg的物體在空中以8m/s2的加速度豎直下降2m的過程中，物體的機(jī)械能 (填“增加”或“減少”) J，重力勢能 (“增加”或“減少”) J，動能 (“增加”或“減少”) J2、以初速度v0豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球運(yùn)動過程中所受阻力F阻大小不變，上升最大高度為 h ，則拋出過程中，人手對小球做的功為（ ） 3、水平地面上

3、原來分散平放著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量均為m，厚度均為d，某人以靠墻的一塊磚做底，將分散的磚一塊一塊的仍平放著疊放起來，則在這一過程中，此人至少做功（ ） 4、如圖所示輕彈簧一端固定在墻上的O點，處于自然長度狀態(tài)時，另一端在B點今將一質(zhì)量為m的物體靠在彈簧的右端，并用力向左推物體，壓縮彈簧至A點，然后由靜止釋放物體，物體在水平面上滑行到C點停止已知AC距離為S，若將物體拴接在彈簧的右側(cè)，同樣將其推至A點，再由靜止釋放，彈簧與物體將振動至最后靜止，則振動的總路程L與S相比較，下列關(guān)系正確的是( )AL一定小于S BL一定等于S CL一定大于S DL小于、等于S都有可能5：一滑塊放在如圖所示的凹形斜面

4、上，斜面固定于水平地面，用拉力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動了一段距離若已知在這過程中，拉力F所做的功為A，斜面對滑塊的作用力所做的功為B，重力所做的功為C，空氣阻力所做的功為D，則小滑塊的動能的增量為 ，重力勢能的增量為 ，機(jī)械能的增量為 6：在離地面高為 h 處豎直上拋一質(zhì)量為 m 的物塊，拋出時的速度為v0，當(dāng)它落到地面時速度為 v ，用 g 表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（ ） 7. 2010·江蘇如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬

5、高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有A 物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小B 物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C物塊滑到底端的速度，前一過程較大D物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長8、如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高，上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1)。斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運(yùn)動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計。求：（）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加

6、速度。（）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動的路程。（）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功。二、我的疑問：三、【合作探究】1功能關(guān)系的應(yīng)用物體以100J的初動能從斜面底端向上運(yùn)動，中途第一次通過斜面上M點時，其動能減少了80J，機(jī)械能減少了32J。則當(dāng)物體沿斜面重新返回底端時，其動能為 J。hv0AB2摩擦力功與內(nèi)能關(guān)系如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角=30°，皮帶在電動機(jī)的帶動下，始終保持v0=2m/s的速率運(yùn)行將一質(zhì)量m=10kg的工件（可看為質(zhì)點）輕輕放在皮帶的底端A點，工件能被傳送到頂端B點已知工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)，A點與B點的高度差h=1.4

7、m，取g=10m/s2求：（1）工件由A點到B點經(jīng)過的時間t （2）此過程中摩擦力對工件做的功W （3）因運(yùn)送此工件，電動機(jī)需多消耗的電能E四【課堂檢測】1上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是()A擺球機(jī)械能守恒B總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C能量正在消失 D只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化2質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個過程中，下列說法中正確的有()A物體的重力勢能增加了mgH B物體的動能減少了FHC物體的機(jī)械能增加了FH D物體重力勢能的增加小于動能的減少3如圖所示，一木塊放在

8、光滑水平面上，一子彈水平射入木塊中，射入深度為d，平均阻力為Ff.設(shè)木塊離原點s遠(yuǎn)時開始勻速前進(jìn)，下列判斷正確的是()AFf s量度子彈損失的動能BFf d量度子彈損失的動能CFf (sd)量度子彈損失的動能DFf d量度子彈、木塊系統(tǒng)總機(jī)械能的損失4如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，下列說法正確的是()A物塊滑到b點時的速度為B物塊滑到b點時對b點的壓力是3mgCc點與b點的距離為 D整個過程中物塊機(jī)械能損

9、失了mgR5如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()AW1<W2，Q1Q2 BW1W2，Q1Q2CW1<W2，Q1<Q2 DW1W2，Q1<Q26.( 09上海)小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面在上升至離地高度h處，小球的動能是勢能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢能是動能的2倍，則h等于()A. B. C. D.7如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在

10、內(nèi))的滑雪運(yùn)動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是()A運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B運(yùn)動員獲得的動能為mgh C運(yùn)動員克服摩擦力做功為mghD下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh8滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動，如圖所示，一滑板運(yùn)動員以7 m/s的初速度從曲面的A點下滑，運(yùn)動到B點速度仍為7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A點下滑，則他運(yùn)動到B點時的速度()A大于6 m/s B等于6 m/sC小于6 m/s D條件不足，無法計算9滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動,當(dāng)它回到出發(fā)時速率變?yōu)関2,且v2v1,

11、若滑塊向上運(yùn)動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零,則( )A.上升時機(jī)械能減小,下降時機(jī)械能增大B.上升時機(jī)械能減小,下降時機(jī)械能也減小C.上升過程中動能和勢能相等的位置在A點上方D.上升過程中動能和勢能相等的位置在A點下方10. 2010·全國卷如圖，MNP 為整直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對于N的高度為h，NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處。若在MN段的摩擦可忽略不計，物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為，求物塊停止的地方與N點距離的可能值。11.一質(zhì)量為M=2kg的小

12、物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動，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間的變化關(guān)系，如圖所示（圖中取向右運(yùn)動的方向為正方向），已知傳送帶的速度保持不變，（1）指出傳送帶的速度v的方向及大小，說明理由。（2）計算物塊與傳送帶間的動摩擦系數(shù)？（3）計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？【學(xué)習(xí)日記】教師評價：           （等第）13.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺上，平臺右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)

13、行速度為v0，長為L.今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧，到達(dá)某處時突然釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為. (1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動情況；(2)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時，彈簧具有的彈性勢能；(3)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量圖54136(09江蘇)如圖5413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處于原長，運(yùn)動過程中始終處在彈性限度內(nèi)在物塊A上施加一個水平恒力，A、B從靜止開始運(yùn)動到第一次速

14、度相等的過程中，下列說法中正確的有()A當(dāng)A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時，A、B的速度差最大C當(dāng)A、B速度相等時，A的速度達(dá)到最大D當(dāng)A、B速度相等時，彈簧的彈性勢能最大解析：(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速，則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運(yùn)動；若滑塊沖上傳送帶時的速度大于帶速，則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運(yùn)動(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時的速度為v，由機(jī)械能守恒Epmv2.設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動的加速度大小為a，由牛頓第二定律：mgma.由運(yùn)動學(xué)公式v2v022aL.解得Epmv02mgL.(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為t，則

15、t時間內(nèi)傳送帶的位移sv0tv0vat滑塊相對傳送帶滑動的位移sLs相對滑動生成的熱量Qmg·s解得QmgLmv0(v0)答案：(1)見解析(2)mv02mgL(3)mgLmv0(v0)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解題時應(yīng)首先弄清楚各種能量間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，這種轉(zhuǎn)化是靠做功實現(xiàn)的。因此，物體運(yùn)動過程中各個力的功是解題的關(guān)鍵，抓住能量轉(zhuǎn)化和各個力的功是解決這種問題的基礎(chǔ)。舉一反三如圖所示，由理想電動機(jī)帶動的傳送帶以速度v保持水平方向的勻速傳動，傳送帶把A處的無初速度放人的一個工件（其質(zhì)量為m）運(yùn)送到B處。A,B之間的距離為L（L足夠長）。那么該電動機(jī)每傳送完這樣一個工件多消耗的電能為（ ）A&#

16、181;mgL BµmgL+ mv2/2Cmv2/2 Dm v2成功體驗1（07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研卷）如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運(yùn)動，當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好為原長。則物體在振動過程中（ A C ）A物體在最低點時的彈力大小應(yīng)為2mgB彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C彈簧的最大彈性勢能等于2mgAD物體的最大動能應(yīng)等于mgA2（南平一中2008學(xué)年段階段考試）如圖所示，滑塊以某一速率沿固定斜面由底端A向上運(yùn)動，到達(dá)最高點B時離地面的高度為H，然后又沿斜面返回，回到出發(fā)點A時的速率為原來速率的一半若取斜面底端重力勢能為零，求上升過程中

17、滑塊動能等于重力勢能時的位置離地面的高度 3（上海市建虹高級中學(xué)2007學(xué)年月考試卷）BAF如圖所示，水平桌面AB長L=1.5m，B端連接一個光滑斜面使一個質(zhì)量為m0.5kg的小木塊在F=1.5N的水平拉力作用下，從桌面上A端由靜止開始向右運(yùn)動，木塊到達(dá)B端時撤去拉力F，木塊由于慣性沖上斜面，而后又沿斜面滑下，最后停在AB的中點忽略在連接處由于碰撞損失的能量，取g=10m/s2求：（1）木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)µ；（2）木塊沿斜面上升的最大高度h4如圖是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動機(jī)帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時，兩個滾輪彼此分開，將夯桿

18、釋放，夯桿只在重力作用下運(yùn)動，落回深坑，夯實坑底，且不反彈。然后兩個滾輪再次壓緊，夯桿被提到坑口，如此周而復(fù)始。已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，滾輪對夯桿的正壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的過程中坑的深度變化不大可以忽略，g=10m/s2。求：（1）夯桿被滾輪壓緊，加速上升至與滾輪速度相同時離底的高度；（2）每個打夯周期中，滾輪將夯桿提起的過程中，電動機(jī)對夯桿所做的功；（3）每個打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量；（4）打夯周期。參考答案1AC 28H/13 3 h=0.15mv0、amgf1N導(dǎo)示: （1）工件相對傳送帶滑動時，受力如圖，由牛頓第二定律有 由上式代入數(shù)據(jù)解得 m/