(高三物理一輪復(fù)習(xí))功能關(guān)系 能量守恒定律

第四單元功能關(guān)系能量守恒定律一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧：1．功能關(guān)系內(nèi)容：功是的量度具體情形：a?合力做的功等于能的增量，即W=AEkb?重力做的功等于能的增量的負(fù)值，即W=Gc彈簧彈力做功等于能的增量的負(fù)值，即W/彈力d?除系統(tǒng)內(nèi)的重力和彈力以外力的做的總功等于能的增量，即W=e?滑動(dòng)摩擦力做功與物體內(nèi)能變化關(guān)系，Q=2?能的轉(zhuǎn)化守恒定律(1)內(nèi)容：;⑵理解：a?某種形式的能減少，一定存在其它形式的能的增加，且減少量一定等于增加量。b?某個(gè)物體的能量減少，一定存在其它物體的能量增加，且減少量一定等于增加量。3?摩擦力做功的特點(diǎn)無論是靜摩擦力，還是動(dòng)摩擦力，可以做正功、負(fù)功，還可不做功一對(duì)相互作用的靜摩擦力做功的代數(shù)和為零一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和為負(fù)值二、典型例題(一)功能關(guān)系的應(yīng)用例1?質(zhì)量為m的物體，從靜止開始，以g/2的加速度豎直下落h(m)，下列說法中正確的是()物體的機(jī)械能守恒B.物體的機(jī)械能減少mgh/2C?物體的重力勢(shì)能減少mghD?物體克服阻力做功mgh/2針對(duì)訓(xùn)練1-1：一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于()A?物體重力勢(shì)能的增加量B?物體動(dòng)能的增加量C、物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量D、物體動(dòng)能的增加量加上物體克服重力所做的功

二）摩擦力做功過程中能量的轉(zhuǎn)化例2?如圖1所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A_L_A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為B~777Y777777777777Z.生熱為Q；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，仍將A1拉到B右端，這次F做功為W，生熱為Q；則應(yīng)有（22圖1W<W<W，Q=Q1212C.W<W，Q<Q1212W=W，Q=Q1212D.W=W，Q<Q1212針對(duì)訓(xùn)練2－1：如圖所示，一子彈以水平速度射入置于光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為x木塊對(duì)子彈的摩擦阻力大小為F.則木塊對(duì)子彈的摩擦力做的功為，子彈對(duì)木塊的摩擦力做的功為，摩擦產(chǎn)生的熱能為三）傳送帶問題例3.如圖3所示，傳送帶與水平面之間的夾角為9=30°,其上A、B兩點(diǎn)間的距離為1=5m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量_為Rkg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的人點(diǎn)，已知小物體與傳送寫帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u=在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中，求：（1）傳送帶對(duì)小物體做的功.（2）電動(dòng)機(jī)做的功.（g取10m/s?）

（四）能量轉(zhuǎn)化與守恒定律解題例4.如圖4所示，一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A,環(huán)的半徑R=0.5m.彈簧的原長(zhǎng)1=0?5m,勁度系數(shù)k=4?8N/m.若小球0從圖示位置B點(diǎn)由靜止開始滑動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能E=0.6J,求：彈（1）小球到C點(diǎn)時(shí)速度v的大??；c（2）小球在C點(diǎn)對(duì)環(huán)的作用力大小.（g取10m/s2）課堂練習(xí)：1．一物體獲得一豎直向上的初速度從某點(diǎn)開始向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中加速度始終豎直向下，大小為4m/s2，則正確的說法是（）上升過程中物體的機(jī)械能不斷增加，重力勢(shì)能增加B?整個(gè)過程中機(jī)械能不變下降過程中物體機(jī)械能不斷增加，重力勢(shì)能減少物體落回拋點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和拋出時(shí)的機(jī)械能相等2?—輕彈簧一端系在墻上0點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)，今將一質(zhì)量為m的木塊靠著彈簧，將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小木塊能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)而靜止，AC距離為S；若將小木塊系在彈簧上，在A點(diǎn)由靜止釋放，則小木塊將阻尼運(yùn)動(dòng)而最后靜止，設(shè)小木塊通過總路程為L(zhǎng),則下列正確的是（）A?L>SB?L=SC?L<SD?以上B、C都有可能

3?關(guān)于摩擦力做功的說法中正確的是（）靜摩擦力可對(duì)物體做正功，而滑動(dòng)摩擦力只能做負(fù)功—對(duì)靜摩擦力做功之和一定為零一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和一定為零物體之間有摩擦力做功就一定有熱能產(chǎn)生4?如圖5,卷?yè)P(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(duì)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(duì)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所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能-F對(duì)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5?如圖所示，一滑塊從高h(yuǎn)=10m的光滑斜面AB頂點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)粗糙水平軌道BC1后又滑上高h(yuǎn)=6m的光滑斜面CD的頂點(diǎn)，已知滑塊與水平軌道BC的動(dòng)摩擦系數(shù)戶0?2,2且AB、CD斜面與水平面的傾角分別為53°、37°。求水平軌道BC的長(zhǎng)度？｛本題可一題多解，但用功能關(guān)系來解簡(jiǎn)捷｝第三單元功能關(guān)系答案例1、BCD針對(duì)訓(xùn)練1-1：CD例2、A針對(duì)訓(xùn)練2-1：-F(d+s),Fs,Fd例3：解：物體剛放匕A戌時(shí).受到的滑動(dòng)塞擦力沿儒送站向上’物體作勻加逮直線運(yùn)動(dòng).此時(shí)：理」臨s呻-購(gòu)◎吠_心丸詔_血叭—⑴聲xG-丄)—m222假設(shè)物體能與皮帶達(dá)到相同的速度，則物體加速上滑的位移為矜=^=12=Q.2m<L=5m12a2^2.5假設(shè)成立，物體加速充達(dá)到”lmA后，將勻速向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)8點(diǎn)時(shí)速度仍為￥lui/sj所以：I2從山到冃，由動(dòng)龍定理：^-mv4-0—mgi&indj代入數(shù)據(jù)*解得：壯或者：傳送帶對(duì)物體做的功，其實(shí)也就是摩擦力對(duì)物休做的功，物悴勻速向上運(yùn)動(dòng)的位移為：x2=L-x1=i.Em〔1廿)Hagens9-x^+mgsin0-x2=255J5由功能關(guān)系叮知，電動(dòng)機(jī)做的功等于物塊增加的機(jī)械能和因滑動(dòng)摩擦而發(fā)的熱’所以，相對(duì)滑功時(shí)：左相=—0.2/jj斫以，由功能關(guān)祭得：護(hù)電-(mgZsine+^ffli^J+nm^cose*^相=270J；例4解:⑴少球在脯確淒的為￡-斤-￡所以在此位首時(shí)務(wù)處于自然狀態(tài)’彈簧的弾性勢(shì)#睜丁零小球由￡點(diǎn)滑到話的過程中，由能量守恒定律得:mg砒+0孫)二1m咱+務(wù)可解得『€=￡0m/s⑵設(shè)壞對(duì)球在C點(diǎn)的作用比為￡方向豎直向上如圖所示,由牛頓第二^律有怙mg-由胡克定律有：&丄坨尺-付由限上兩式