能量守恒定律及应用

1、§7.4能量转化与守恒定律自主学习：复习资料70页【小试身手】1、将一球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，则其力大小不变，则其上升和下降两过程的 时间及损失的机械能的关系是（c ）a. '上'下，ae上ae下b.'上下，ae上 <人£下c.'上 < '下，ae上=£*下d.'上='下,± = ae 下2、（2010山东卷）如图所示，倾角0=30°的粗糙斜面固定在地血上，长为厶质量为巴、粗细均匀、 质量分布均匀的软绳（链条）置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线蒋物块与软

2、绳连接，物块 由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜而（此时物块耒到达地面），在此过程中（bd ）a. 物块的机械能逐渐增加 mglb. 软绳重力势能共减少了 c. 物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功d. 软绳重力势能的减少小于具动能的增加与克服摩擦力所做功之和一、能量守恒定律1、内容：oooooo （h然界任何过程都要满足能量守恒）2、应用：便用时需耍明确在某一过程中究竟有哪些能量增加、哪些能屋减小，列出能留图。增加 量=减少量，（对于具屮外力f做功情况，可以理解有外界物体注入了化学能。）3、机械能守恒可以理解为能量守怛定律的一种特殊形式 4、应用能量守恒定律的步骤（复习资料

3、72页）二、常见的功和能量的转化关系1. 合外力对物体所做的功等于物体动能的增量.w=ek2-ekl（动能定理）.2. 只有重力（或弹簧的弹力）做功，物体的动能和势能相互转化，物体的机械能守恒.3重力功是重力势能变化的量度，即wg=-aep g=-（ep末一ep初）=ep初一ep末.4. 弹力功是弹性势能变化的量度，即：w=肛卩艸=耳末一ep初）=ep初一ep末.5. 除了重力，弹力以外的其他力做的功是物体机械能变化的量度，即：w其他=e末一e初.（除重力和 弹簧弹力z外的力对物体做的总功w等于物体机械能的变化.w = e2-ep若w>0,机械能增加， 若w<0,机械能减少）6.

4、一对滑动摩擦力对系统做的总功是系统机械能转化为内能的量度，b|j： f-s4i1 = q.7. 电场力功是电势能变化的量度，即：wr=qu=-ae=-（e末一e初）=ee末.8. 分子力功是分子势能变化的量度.三、摩擦力做工特点1静摩擦力做功的特点（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.（2）静摩擦力做功的过程屮，有机械能的相互转移（静摩擦力起到传递机械能的作用），而没有机械 能转化成其他形式的能2.滑动摩擦力做功的特点（1）滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.（2）滑动摩擦力做功的过程中，能量的变化有两部分：一是和互摩擦的物体之间有部分机械能的转 移；二是冇部分机

5、械能转化成内能.（3）对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力做的总功总是负值,其绝对值等于滑动摩擦力为相对 位移的乘积，恰好等于系统损失的机械能，也等于系统增加的内能0=/w（d为这两个物体间相对移动 的路程）.题型一：功是能量转化的量度例1 (双选)质量为?的物体在竖直向上的恒力f作用下减速上升了 在这个过程中，下列说法中 正确的有()a. 物体的重力势能增加了刃g/7b. 物体的动能减少了 fhc. 物体的机械能增加了 fhd. 物体重力势能的增加小于动能的减少变式训练1如图所示，质量为加的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为厶、劲度系数为k 的轻质弹簧.现用恒力f拉住弹簧上端尸向上提，

6、使物体离开地面上升一段距离.在这一过程中，若p 端上移的距离为贝|j( )a. 物体的重力势能增加了 fh|b. 物体的机械能增加了 fh孝ec. 拉力f所做的功为fh|d. 物体的动能增加了 fh例2在水平地面上平铺乃块砖，每块砖的质量为?，厚度为，如将砖一块一块地叠起來，至少做多少功?变式训练2复习资料70页小试牛刀2题型二、一对摩擦力做功与产生的热呆的关系 例3. (11年广东模拟)质量为m的长木板放在光滑的水平面上，一质量为m的滑块以某一速度沿木 板表面从a点滑到by,在板上前进了 l,而木板前进了 1,如图所示，若滑块与木板间的动摩擦因数为|1，求：(1) 摩擦力对滑块和木板做的功;

7、(2) 系统产生的热量.a变式训练3、如图所示，木块昇放在木块b左端，用恒力f将力拉到b的右端，第一次将3固定，f 做功为"1,因摩擦牛热为0,第二次让b可以在光滑地而上滑动，f做功为w2,因摩擦工热为02, 则()a.w1< 也,01=02b.w=w2,q=q2c. w<w2,q<q2 d.fvl=jv2,ql<q2变式训练4、复习资料71页例2题型三、能量守恒定律的应用 例4如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角0=30。，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s 的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9s

8、,工件被传送到a=1.5m的高处，取g=10m/s2.求：(1) 工件与皮带间的动摩擦因数；(2) 电动机由于传送工件多消耗的电能.变式训练5如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块a从坡道顶端由静止滑 下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使a制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线m 处的墙上，另一端恰位于滑道的末端0点.已知在0m段，物块a与水平面间的动摩擦因数均为卩, 其余各处的摩擦不计，重力加速度为g,求：（1）物块滑到o点时的速度人小；（2）弹费为最人压缩量d时的弹性势能（设弹费处于原长时弹性势能为零）；（3）若物块a能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多

9、少？a练习1. （11年广州模拟）运动员跳伞将经历开伞前后的加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成 一个系统，在这两个过程屮，下列说法正确的是（）a. 阻力对系统始终做负功b. 系统受到的合外力始终向下c. 重力做功使系统的重力势能增加d. 任意相等的时间内重力做的功相等2. 如图所示，一块长木板b放在光滑的水平而上，再在b上放一物体a,现以恒定的外力拉b, a、 b发生相对滑动，a、b都向前移动一段距离.在此过程屮（）a. 外力f做的功等于a和b动能的增量b. b对a的摩擦力所做的功等于a的动能的增屋|_字一| jc. a对b的摩擦力所做的功等于b对a的摩擦力所做的功5d. 外力f对b做的

10、功等于b的动能的增量与b克服摩擦力所做的功z和3. 浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考如图所示，质量为刃的物体（可视为质点）以某一速3度从点冲上倾角沁。的固定斜面，其运动的加速度犬小为步此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体（cd ）3a.重力势能增加（ mgh43c.动能损失了一茗力2b.克服摩擦力做功丄渤4d.机械能损失了 -mgh4. 广东省徐闻中学2010届高三第六次周考如图，质最为m、长度为/的小车静|在光滑的水平而上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力f作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车z间的摩擦力为经过时间t,小年运

11、动的位移为s,物块刚好滑到小车的最右端。(ad)a.此时物块的动能为（f/）（s+/）b.这一过程中，物块对小车所做的功为./（s+z）fjr- c.这一过程中，物块和小车增加的机械能为fsr / $ d.这一过程中，物块和小车产生的内能为5. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示为竖直平而内的直角坐标系。一质量为加的质点， 在恒力f和重力的作川下，从坐标原点o由静止开始沿直线on斜向下运动，直线on与尹轴负方向成&饬(*90° )。不计空气阻力，则以下说法正确的是(bcd )(a) 当f=wgtan0时,拉力f最小(b) 当f=mgsin&时，拉力f最小(c)

12、 当f=mgsin0时，质点的机械能守恒(d) 当f=mgtan6时，质点的机械能nj'能减小也nj'能增大6.(江苏省铁富中学月考)如图所示，质量为刃的物块从/点由静止开始下落， 速度是02,下落到点后与一轻弹簧接触，又下落力后到达最低点c,在由昇运动到c的过程中，空气阻力恒定，贝ij( d )a. 物块机械能守恒b. 物块和弹簧纟fl成的系统机械能守怛c. 物块机械能减少-mg(h + h)2d. 物块和弹簧组成的系统机械能减少-mg(h + /?)27、(10年福建高考)如图所示，物体a放在足够长的木板b±,木板b静置于水平而.1=0时，电动 机通过水平细绳以恒力f拉木板b,使它做初速度为零、加速度ab=1.0 m/s2的匀加速直线运动. 知a的质量m八和b的质量叫均为2.0 kg, a、bz间的动摩擦因数山=0.05, b与水平面z间的动 摩擦因数出=0.