高考物理一轮复习课件功和能动能定理与传送带

高中物理解题模型高中物理

一轮复习功和能（4/6）1恒力做功2变力做功3功率高中物理

一轮复习4动能定理5机械能守恒6功能关系功和能（4/6）功和能—动能定理（下）相关知识：传送带模型的常见情况：Lv图1v(m/s)t(s)4-268图2水平传送带；倾斜传送带；传动方式与物体运动方向同向；传动方式与物体运动方向反向；临界点分析：速度相等时发生摩擦力的突变；题设问题：摩擦力对物体做功；内能；电动机多做的功；【例题1】（1）如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。求：传送带多消耗的电能；总结：1.题1说明传送带多消耗的电能由产生的内能和小物体动能变化量两部分构成；2.题2表明动能定理适合多过程问题的求解，解题技巧是列出类似表达式左右同减解未知量。功和能—动能定理（下）Ek=mv212t=μgv⊿s=(v-)t=v22μgv2Q=μmg⊿s=mv212⊿E电=Q+Ek=mv2（2）如图甲所示，滑块在光滑曲面轨道从静止开始下滑h高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v＝4m/s，方向如图。滑块离开传送带后在离地H高处水平抛出，落地点与抛出点水平位移为s。改变h的值测出对应的s值，得到如图乙所示范围内的s2随h的变化图线；求：抛出点离地高度为H及图中hx。vvhHL图乙s2(m2)h(m)64320.81.6hx图甲mgh=mv0212取(0.8,32)：H=gt2=10m122Ht===2sv0sgv0=

2gh=4m/s高度H的求解：mgh-fL=mv0212mghx-fL=mv212取(1.6,32)：hx=2.4mv=s/t=42m/s图中hx的求解：【例题2】如图为一传送带模型，固定斜面倾角为θ=37°，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，可视为质点的物体质量m=2kg，从高的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数μ15，与水平传送带动摩擦因数μ2=0.4，已知传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动。求：①物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中与传送带间的摩擦产生热能；②物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，传送带多消耗的电能。总结：1.内能求解的核心是相对位移，相对位移可选地面为参考系，也可选传送带为参考系；2.多消耗的电能计算方法可从功的基本定义式出发，也可从能量守恒出发。功和能—动能定理（下）vh①mgh-μ1mgx=mv0212方法一：v0=4m/sa=-μ2g=-4m/s2t==1.5sav-v0L物=v物t=1.5mL带=vt=-3m⊿s=4.5mQ=μ2mg⊿s=36Jmgh-μ1mgx=mv0212方法二：v0=4m/sa=-μ2g=-4m/s2⊿s==4.5m2a-(v0-v)2Q=μ2mg⊿s=36J②方法一：L带=vt=-3m⊿E电=-μ2mgL带=24J⊿E电=Q+⊿Ek=24J方法二：⊿Ek=-12JQ=μ2mg⊿s=36J【例题3】如图甲所示，倾角θ=37°的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m=1kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向；求：①物体与传送带之间的动摩擦因数；②0~8s内物体机械能增量；③0~8s内物体与传送带之间因摩擦产生的内能；④传送带多消耗的电能；总结：1.功是能量转化的量度，求解能量时可以从做功角度出发，也可从能量守恒角度出发；2.本题易错点是摩擦力在6s时发生大小的变化。功和能—动能定理（下）图甲v(m/s)t(s)4-268图乙S物=6m③S带=v带t=24m⊿S=18mQ=μmgcosθ·⊿s=126J选择0~6s内为研究过程：Wf=μmgcosθ·S0~6+mgsinθ·S6~8=90JS0~6=6mS6~8=8m正解：面积：S=14mWf=μmgcosθ·S=98J（提问：为啥出现错解？）方法二：面积：S=14m②h=Ssinθ=8.4m⊿Ep=84J⊿EK=6J⊿E机=90J方法一：①μ=0.875μmgcosθ-mgsinθ=ma方法一：④⊿E电=Q+⊿E机=216J方法二：⊿E电=μmgcosθ·S0~6′+mgsinθ·S6~8′=216JS0~6′=24mS6~8′=8m功和能—动能定理（下）例题1例题2例题3【例题1】（1）如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。求：传送带多消耗的电能；Ek=mv212t=μgv⊿s=(v-)t=v22μgv2Q=μmg⊿s=mv212⊿E电=Q+Ek=mv2（2）如图甲所示，滑块在光滑曲面轨道从静止开始下滑h高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v＝4m/s，方向如图。滑块离开传送带后在离地H高处水平抛出，落地点与抛出点水平位移为s。改变h的值测出对应的s值，得到如图乙所示h≥0.8m范围内的s2随h的变化图线；求：抛出点离地高度为H及图中hx。vvhHL图乙s2(m2)h(m)64320.81.6hx图甲mgh=mv0212取(0.8,32)：H=gt2=10m122Ht===2sv0sgv0=

2gh=4m/s高度H的求解：mgh-fL=mv0212mghx-fL=mv212取(1.6,32)：hx=2.4mv=s/t=42m/s图中hx的求解：功和能—动能定理（下）例题1例题2例题3【例题2】如图为一传送带模型，固定斜面倾角为θ=37°，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，可视为质点的物体质量m=2kg，从高h=1.2m的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数μ1=0.25，与水平传送带动摩擦因数μ2=0.4，已知传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动。求：①物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中与传送带间的摩擦生热值；②物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，传送带多消耗的电能。vh①mgh-μ1mgx=mv0212方法一：v0=4m/sa=-μ2g=-4m/s2t==1.5sav-v0L物=v物t=1.5mL带=vt=-3m⊿s=4.5mQ=μ2mg⊿s=36Jmgh-μ1mgx=mv0212方法二：v0=4m/sa=-μ2g=-4m/s2⊿s==4.5m2a-(v0-v)2Q=μ2mg⊿s=36J②方法一：L带=vt=-3m⊿E电=-μ2mgL带=24J⊿E电=Q+⊿Ek=24J方法二：⊿Ek=-12JQ=μ2mg⊿s=36J功和能—动能定理（下）例题1例题2例题3【例题3】如图甲所示，倾角θ=37°的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m=1kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向；求：①物体与传送带之间的动摩擦因数；②0~8s内物体机械能增量；③0~8s内物体与传送带之间因摩擦产生的内能；④传送带多消耗的电能；图甲v(m/s)t(s)4-268图乙S物=6m③S带=v带t=24m⊿S=18mQ=μmgcosθ·⊿s=126J选择0~6s内为研究过程：Wf=μmgcosθ·S0~6+mgsinθ·S6~8=90JS0~6=6mS6~8=8m正解：面积：S=14mWf=μmgcosθ·S=98J（提问：为啥出现错解？）方法二：面积：S=14m②h=Ssinθ=8.4m⊿Ep=84J⊿EK=6J⊿E机=90J方法一：①μ=0.875μmgcosθ-mgsinθ=ma方法一：④⊿E电=Q+Ek=216J方法二：⊿E电=μmgcosθ·S0~6′+mgsinθ·S6~8′=216JS0~6′=24mS6~8′=8m本节重点：4.内能：一种方式先求相对位移再求做功；另一种方式能量守恒；2.