高二物理功能原理

功能原理【复习】1.重力做功和重力势能的变化的关系重力对物体的所做的功等于物体重力势能的变化。2.动能定理的根本内容外力对物体所做的总功等于物体动能的变化3.机械能守恒定律在只有重力〔和系统内弹簧的弹力〕做功的情形下，物体的动能和重力势能〔及弹性势能〕发生相互转化，但机械能的总量保持不变。.功能原理【提出问题】质量为m的物体下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，空气阻力恒为f，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化分析：根据动能定理，有下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有由以上两式可以得到功能原理

的总功WG外等于物体机械能的变化量△E

当WG外＞0时，△E＞0，机械能增加

当WG外＜0时，△E＜0，机械能减少

除重力(弹力)外，其他外力对物体对所做

二.功能原理的应用通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个静止在水平面上的木箱，使其由水平面开始加速上升到某一高度，假设空气阻力恒定，那么在此过程【例题1】①力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量②木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量③力F、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能的增量④力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量上述说法正确的有A．只有① B．②④C．①④ D．只有②【解析】物体受重力mg，空气阻力，拉力F，设物体上升高度为h，由动能定理知：WF－WF′－mgh＝ΔEk．所以③错，木箱克服重力做功为mgh，即为木箱重力势能增量，所以②对．由WF－WF′＝mgh＋ΔEk，所以④对①错，选B．物体以100J的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少80J，机械能减少32J．如果物体能从斜面上返回底端，那么物体到达底端时的动能为____________．【例题2】因物体从斜面底端到达M点过程中机械能减少32J，即摩擦生热32J;

【解析】从M点到最高点，动能减少20J，摩擦生热8J，所以上滑过程摩擦生热等于40J;物体返回斜面底端时机械能损失等于80J;此时动能应为100J－80J＝20J．一质量均匀不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如下图．今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置〔

〕

A．逐渐升高B．逐渐降低

C．先降低后升高D．始终不变【例题3】质量m=4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为V1=5m／s，沿山坡行驶L=500m后速度变为V2=10m／s。车行驶中所受阻力大小是车重的k=0．01倍，试求：〔1〕此过程中汽车所受牵引力做功多少？〔2〕汽车所受平均牵引力多大？(取g=10m/s2)【例题4】【解析】取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外

=E2–E1

解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。牵引力做功为

阻力做功为由功能原理得三.功能关系的总结做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体表达：〔1〕动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度。即W总＝Ek2－Ek1．〔2〕重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做的功是重力势能变化的量度。即WG＝Ep1－Ep2．〔3〕功能原理反映了重力〔弹力〕以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程，重力〔弹力〕以外的力做的功是机械能变化的量度。即WG外＝E2－E1“动能定理”和“功能原理”有什么联系和区别？在运用它们解题时需要注意什么？四．思考题牧神记牧神记txd51tzu们的头顶上方盘旋啾啾，久久不愿离去无数条摆尾遨游的鱼儿们寻声而来，在父子们面前的江水里聚集逗留，不断地拍起一朵朵小小的浪花，导致一圈套一圈的粼粼水纹生成，慢慢扩散，再生成，再慢慢扩散四段儿曲儿拉完了。父子们再次久久地目视江心，默默地说：“我们走了，继续南下去了。等着我们啊，我们返家的时候还会途经这里的。到那时，我们再见吧！”耿正从弟弟手中接过二胡，对着江心再次拱拱手，轻轻地说：“白幺爹，等我们返家路过这里时，我一定再给您拉一段儿最好听的曲儿！”父子四人三步一回头地返回武昌镇去了。101第四十一回耿老爹决定离武昌|〔白家不宜久借住，耿老爹决定离武昌；听完姆妈幽忧述，如梦方醒白小青。〕那天晚上，耿老爹和耿正兄妹三人在灯下商议：“这一转眼，你们白幺爹过世已经四个多月了。现在，白娘娘和小青姐姐已经能平静地过日子，需要咱们帮着做的事情也没有多少了，我看咱父子们还是继续南下得好。你们娘娘和小青姐姐孤儿寡母的，咱们这样长期住下去不是个事儿啊！反正这一带都很富庶，何必要非得在这武昌镇上开展呢？”耿正和耿英想一想也是，尽管小青姐和东伢子的事情已经不会再有问题了，但寡居的娘娘和爹爹这样长期在一个锅里吃饭确实也不是个事儿。趁着现在还没有被人瓜田李下的说闲话，还是早点儿离开得好。于是，耿正说：“爹说的对，咱们还是早点儿南下吧！虽然说，娘娘和小青姐现在对咱们比以前更好了，但这样住着，我总感觉很别扭的。”耿英也说：“就是啊，咱们还是早点儿离开得好。这里总归不是咱们的家，不能老这样累害可怜的娘娘。再者说了，咱们这样住着，娘娘以后的日子怎么办啊，她怎么再寻找自己的老来伴儿呢？”耿直那么有自己的小算盘。只见他眨巴着一双很逗人喜欢的大眼睛，尽量压低嗓音说：“爹，我也想走呢！要不，娘娘又说要我做她的伢子可咋办呀？娘娘虽然对我很好，可我是爹和娘的儿子啊！”耿老爹摸摸耿直的头，斩钉截铁地说：“好，那咱就这么定了！明儿个吃早饭的时候，我就和你们娘娘商量刷新屋的事情。刷完家，咱爷儿们就走！”在第二天的早饭桌上，耿老爹对乔氏说：“兄弟媳妇啊，我的身体已经完全复原了。依我看，今儿个就开始刷新家吧！等刷完了家，我想带三个娃娃再往南边走一走呢！”乔氏和