一轮复习功能关系能量守恒定律

1、WORD格式整理版第11课时功能关系能量守恒定律【知识梳理】1 功能关系：(1)功是的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.(2做功的过程一定伴随着 ,而且必通过做功来实现.2 几种常见的功能关系：功能量的变化合外力做正功增加重力做正功减少弹簧弹力做正功减少电场力做正功减少其他力(除重力、弹力外)做正功增加3 能量守恒定律：能量既不会 ,也不会凭空消失,它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量.其表达式为： (1) E = E2. (2) AE 减=.【根底检测】反思订正并刚()1.以下关于功和机械能的说法,正确的选项是A. 在有阻力作用

2、的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的 功B. 合力对物体所做的功等于物体动能的改变量其大小与势能零点的C. 物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能,选取有关D. 运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量()2. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,好从中穿出.对于这一过程,以下说法正确的选项是A.B.C.D.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量 子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和()3.升降机底板上放一质量为100 kg的

3、物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动 5 m时速度到达4 m/s,那么此过程中(g取10 m/s 2)B.合外力对物体做功 5 800JD.物体的机械能增加 800 Jm的小球,小球上升的最大高度为h.Ff.以下说法正确的选项是mghA. 升降机对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加 500 J()4.从地面竖直上抛一个质量为设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为A. 小球上升的过程中动能减少了B. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FfhC. 小球上升的过程中重力势能增加了mghD. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh要点提示 一、功能关系的理解及应用1.常见的几种功能

4、对应关系(1) 合外力做功等于物体动能的改变,即叫=氐一E1 = 氐(动能定理)重力做功等于物体重力势能的减少量,即W=巳1 E2=-A巳.(3) 弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量,即W=曰一&2= A日.W其他力=E2(4) 除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即 E1=A E.(功能原理)2 .功能关系的选用技巧学习好帮手WORD格式整理版(1) 在应用功能关系解决具体问题的过程中,假设只涉及动能的变化用动能定理分析.(2) 只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析.(3) 只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析.

5、(4) 只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析.二、摩擦力做功的特点及应用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) 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3) 静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.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) 相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果： 机械能全部转化为内能； 有一局部机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一局部转化为内能. 摩擦生热的计算：Q= FfS相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对

6、路程.三、对能量守恒定律的理解和应用1 .对能量守恒定律的理解(1) 某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等；(2) 某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等；2 应用能量守恒定律解题的步骤(1) 分清有几种形式的能在变化,如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能 )、内能等.(2) 明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量 E减和增加的能量 E增的表达式.反思订正(3) 列出能量守恒关系式：己减=厶E增.考点突破问题1功能关系的应用【典型例题1】如下图,质量为m的小车在水平恒力 F推动下,从山坡(粗糙)

7、底部A处由静止起运动至高为 h的坡顶B,获得速度为v, AB之间的水平距离 为s,重力加速度为g.以下说法正确的选项是()A. 小车克服重力所做的功是mgh1 2B. 合外力对小车做的功是 ？mv1 2C. 推力对小车做的功是 gmv+ mgh1 2D. 阻力对小车做的功是 °mv+ mgh- Fs 变式：如下图,竖直向上的匀强电场中, 绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上, 一质量为m的带正电小球在外力 F的作用下静止于图示位置,小球与弹簧不连接,弹簧处于压缩状态.现撤去F,在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为W3,不计空气阻力,那么上述过程中

8、()A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒B. 小球重力势能的变化为 WC. 小球动能的变化为 阳 W+ WD. 小球机械能的变化为 W+ W+ W问题2摩擦力做功的特点及应用反思订正【典型例题2】如下图,一质量为 m= 2 kg的滑块从半径为 R= 0.2 m的光滑 四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下,A点和圆弧对应的圆心O点等高,圆弧的底端B与水平传送带平滑相接.传送带匀速运行的速度为vo = 4 m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2m.当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同.(g= 10 m/s ),求：(1) 滑块到达底端B时对轨道的压力；(2) 滑块与传送带间

9、的动摩擦因数口 ;(3) 此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q；学习好帮手Q,那么应有m= 2 kg,在倾角0 = 37°的斜面上的A变式：如下图,A物体放在B物体的左侧,用水平恒力 F将A拉至B的右端, 第一次B固定在地面上,F做功为W,产生热量Q.第二次让B在光滑地面上 自由滑动,F做功为W,产生热量为A. W W, Q= QB. 皿W, Q= QC. W W, Qv QD. 皿 W, Qv Q问题3对能量守恒定律的理解和应用【典型例题3】如下图,一物体质量 点以初速度V.= 3 m/s下滑,A点距弹簧上端B的距离AB= 4 m当物体到达B点后| 将弹簧压缩到C点,

10、最大压缩量BC= 0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的 最高位置为D点,D点距A点的距离AD= 3 m.挡板及弹簧质量不计,g取10 m/s2, sin 37 ° = 0.6,求：(1) 物体与斜面间的动摩擦因数口;(2) 弹簧的最大弹性势能En变式：如下图,A B、C质量分别为rm= 0.7 kg , m= 0.2 kg , nc= 0.1 kg , B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数 口 = 0.2,另一圆环D固定 在桌边,离地面高 h2= 0.3 m,当B、C从静止下降hi= 0.3 m后,C穿环而过, B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取 g= 10 m

11、/s2,假设开始时A离桌边 足够远.试求：(1) 物体C穿环瞬间的速度.(2) 物体C能否到达地面？如果能到达地面,其速度多大？(结果可用根号反思订正表示)BL-C2dWORD格式整理版第5课时功能关系能量守恒定律参考答案【知识梳理】1能量转化 能量转化能量转化2 动能重力势能弹性势能 电势能机械能3 凭空产 生转化转移保持不变 AE增【根底检测】1【答案】BC【解析】物体重力做的功总等于重力势能的减少,因此A错；根据动能定理可知合力对物体所做的功等于物体动能的改变量,因此B正确；根据重力势能的定义和特点可知C正确；当有除重力以外的力对物体做功时,运动物体动能的减少量不等于其重力势能的 增加量

12、,因此 D错.2 答案 BD解析 子弹射穿木块的过程中,由于相互间摩擦力的作 用使得子弹的动能减少,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生的热量在数值上等于系 统机械能的损失.A选项没有考虑系统增加的内能,C选项中应考虑的是系统子弹、木块内能的增加,A、C错,B、D对.3 A 4 .答案 C解析 根据动能定理,上升的过程中 动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功,为mgh Ffh,小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于整个过程中克服阻力做的功,为2Fh, A、B、D错,选C.点突破【典型例题1【答案】ABD【解析】小车克服重力做功 W Gh= mgh A选项正确；由动能定理

13、小车受到的合力做的功等于小车动能的增加,W合=4 E<=?mV, B选项正确；由动能定1 1 1理,Wb= W推 + W重 + W1= qmV,所以推力做的功 Wi = qmV W阻一Wb=-mV + mgh-W阻,C选1 2=2mvo+ mglA$in 37. 物体克服摩擦力产生的热量为Q= Fx 其中x为物体的路程,即x= 5.4 mFf = 口 mgios 37 °由能量守恒定律可得AE = Q®由式解得口 =一 1 一0.52. (2) 由A到C的过程中,动能减少AE' k = -mv&® 重力势能减少AE' p= mgAos

14、in37° 摩擦生热 Q= RIac= 口 mcpos 37 ° I a( 由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为AEpm= AE ' k+AE ' p-C 联立解得AEpm= 24.5 J.变式：(1) 5,6 m/s (2)物体C能到达地面,到地面的速度为-66 m/s学习好帮手1 2 1 2项错误；阻力对小车做的功Wi= gmv Wi Wt = mv + mgh- Fs, D选项正确.变式：选C.解析：小球在运动过程中受到电场力做的功,小球与弹簧组成的系统机械能不 守恒,选项 A错误；重力做负功,小球重力势能的变化为-W,选项B错误；根据动能定理可知,小球动能的变化为 W+ W+ W,选项C正确；根据功能关系可知,小球机械能的变化 为W2+ W,选项D错误.【典型例题2答案160 N,方向竖直向下20.334 J 解析1滑块由A到B1 2的过程中,由机械能守恒定律得：mgR= mv 物体在B点,由牛顿第二定律得：Fb mg2=mR 由两式得：Fb= 60 N由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60 N,方向竖直向下.2解法一：滑块在从 B到C运动过程中,由牛顿第二定律得：口 mg=ma 由运动学公式得：V.1 2 vb 2= 2aL 由三式得：口= 0