(高三物理一輪復習)功能關系 能量守恒定律

第四單元功能關系能量守恒定律一、基礎知識回顧：1．功能關系內容：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值，即W=Gc彈簧彈力做功等于能的增量的負值，即W/彈力d?除系統(tǒng)內的重力和彈力以外力的做的總功等于能的增量，即W=e?滑動摩擦力做功與物體內能變化關系，Q=2?能的轉化守恒定律(1)內容：;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?摩擦力做功的特點無論是靜摩擦力，還是動摩擦力，可以做正功、負功，還可不做功一對相互作用的靜摩擦力做功的代數(shù)和為零一對相互作用的滑動摩擦力做功的代數(shù)和為負值二、典型例題(一)功能關系的應用例1?質量為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()物體的機械能守恒B.物體的機械能減少mgh/2C?物體的重力勢能減少mghD?物體克服阻力做功mgh/2針對訓練1-1：一物體靜止在升降機的地板上，在升降機加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于()A?物體重力勢能的增加量B?物體動能的增加量C、物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D、物體動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，仍將A1拉到B右端，這次F做功為W，生熱為Q；則應有（22圖1W<W<W，Q=Q1212C.W<W，Q<Q1212W=W，Q=Q1212D.W=W，Q<Q1212針對訓練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木塊對子彈的摩擦阻力大小為F.則木塊對子彈的摩擦力做的功為，子彈對木塊的摩擦力做的功為，摩擦產生的熱能為三）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兩點間的距離為1=5m，傳送帶在電動機的帶動下以v=1m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質量_為Rkg的小物體（可視為質點）輕放在傳送帶的人點，已知小物體與傳送寫帶之間的動摩擦因數(shù)為u=在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中，求：（1）傳送帶對小物體做的功.（2）電動機做的功.（g取10m/s?）

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

3?關于摩擦力做功的說法中正確的是（）靜摩擦力可對物體做正功，而滑動摩擦力只能做負功—對靜摩擦力做功之和一定為零一對滑動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生4?如圖5,卷揚機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。在移動過程中，下列說法正確的是（）F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和F對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能-F對木箱做的功等于木箱增加的機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=10m的光滑斜面AB頂點由靜止開始下滑，經粗糙水平軌道BC1后又滑上高h=6m的光滑斜面CD的頂點，已知滑塊與水平軌道BC的動摩擦系數(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的長度？｛本題可一題多解，但用功能關系來解簡捷｝第三單元功能關系答案例1、BCD針對訓練1-1：CD例2、A針對訓練2-1：-F(d+s),Fs,Fd例3：解：物體剛放匕A戌時.受到的滑動塞擦力沿儒送站向上’物體作勻加逮直線運動.此時：理」臨s呻-購◎吠_心丸詔_血叭—⑴聲xG-丄)—m222假設物體能與皮帶達到相同的速度，則物體加速上滑的位移為矜=^=12=Q.2m<L=5m12a2^2.5假設成立，物體加速充達到”lmA后，將勻速向上運動，到達8點時速度仍為￥lui/sj所以：I2從山到冃，由動龍定理：^-mv4-0—mgi&indj代入數(shù)據(jù)*解得：壯或者：傳送帶對物體做的功，其實也就是摩擦力對物休做的功，物悴勻速向上運動的位移為：x2=L-x1=i.Em〔1廿)Hagens9-x^+mgsin0-x2=255J5由功能關系叮知，電動機做的功等于物塊增加的機械能和因滑動摩擦而發(fā)的熱’所以，相對滑功時：左相=—0.2/jj斫以，由功能關祭得：護電-(mgZsine+^ffli^J+nm^cose*^相=270J；例4解:⑴少球在脯確淒的為￡-斤-￡所以在此位首時務處于自然狀態(tài)’彈簧的弾性勢#睜丁零小球由￡點滑到話的過程中，由能量守恒定律得:mg砒+0孫)二1m咱+務可解得『€=￡0m/s⑵設壞對球在C點的作用比為￡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