2019届高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律第四节功能关系能量守恒定律课后达标新人教版

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第四节 功能关系 能量守恒定律

(建议用时:60分钟)

一、单项选择题 1.

(2018·河南林州一中高三质量监测)如图所示,倾角为30°的斜面上,质量为m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a =g

2(g 为重力加速度)向上加速运动距离x 的过程中,

下列说法正确的是( )

A .重力势能增加mgx

B .动能增加

mgx

4 C .机械能增加mgx

D .拉力做功为

mgx

2

解析:选C.物块上升的高度为x 2,因而增加的重力势能为ΔE p =1

2

mgx ,A 错误;根据动

能定理可得增加的动能为ΔE k =ma ·x =1

2mgx ,B 错误;根据能量守恒定律可得ΔE =ΔE p +

ΔE k ,故增加的机械能为ΔE =mgx ,C 正确;由于斜面是否光滑未知,因而不能确定拉力的大小,不能得到拉力做的功,D 错误.

2.(2018·安徽合肥一模)

如图所示,一个质量为m 的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆轨道最低点时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为(重力加速度为g )( )

A.1

8mgR B .14mgR C.1

2

mgR D .34

mgR 解析:选D.铁块在最低点,支持力与重力合力等于向心力,即1.5mg -mg =m v 2

R

,即铁

块动能E k =12mv 2=14mgR ,初动能为零,故动能增加1

4

mgR ,铁块重力势能减少mgR ,所以机械

能损失3

4

mgR ,D 项正确.

3.

(2018·江西重点中学联考)如图所示,在粗糙的水平面上,质量相等的两个物体A 、B 间用一轻质弹簧相连组成系统,且该系统在水平拉力F 作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动,当它们的总动能为2E k 时撤去水平力F ,最后系统停止运动.不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从撤去拉力F 到系统停止运动的过程中( )

A .外力对物体A 所做总功的绝对值等于2E k

B .物体A 克服摩擦阻力做的功等于E k

C .系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2E k

D .系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量

解析:选D.当它们的总动能为2E k 时,物体A 动能为E k ,撤去水平力F ,最后系统停止运动,外力对物体A 所做总功的绝对值等于E k ,选项A 、B 错误;由于二者之间有弹簧,弹簧具有弹性势能,根据功能关系,系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量,选项D 正确,C 错误.

4.

如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 到B 的运动过程中( )

A .重力做功2mgR

B .机械能减少mgR

C .合外力做功mgR

D .克服摩擦力做功1

2

mgR

解析:选D.小球到达B 点时,恰好对轨道没有压力,只受重力作用,根据mg =mv 2

R

得,

小球在B 点的速度v =gR .小球从P 到B 的运动过程中,重力做功W =mgR ,故选项A 错误;减少的机械能ΔE 减=mgR -12mv 2=12mgR ,故选项B 错误;合外力做功W 合=12mv 2=1

2

mgR ,故选

项C 错误;根据动能定理得,mgR -W f =12mv 2-0,所以W f =mgR -12mv 2=1

2

mgR ,故选项D 正确.

5.

如图所示,一张薄纸板放在光滑水平面上,其右端放有小木块,小木块与薄纸板的接触面粗糙,原来系统静止.现用水平恒力F 向右拉薄纸板,小木块在薄纸板上发生相对滑动,直到从薄纸板上掉下来.上述过程中有关功和能的说法正确的是( )

A .拉力F 做的功等于薄纸板和小木块动能的增加量

B .摩擦力对小木块做的功一定等于系统中由摩擦产生的热量

C .离开薄纸板前小木块可能先做加速运动,后做匀速运动

D .小木块动能的增加量可能小于系统中由摩擦产生的热量

解析:选D.由功能关系,拉力F 做的功等于薄纸板和小木块动能的增加量与系统产生的内能之和,选项A 错误;摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加量,选项B 错误;离开薄纸板前小木块一直在做匀加速运动,选项C 错误;对于系统,由摩擦产生的热量Q =

f ΔL ,其中ΔL 为小木块相对薄纸板运动的路程,若薄纸板的位移为L 1,小木块相对地面的

位移为L 2,则ΔL =L 1-L 2,且ΔL 存在大于、等于或小于L 2三种可能,对小木块,fL 2=Δ

E k ,即Q 存在大于、等于或小于ΔE k 三种可能,选项D 正确.

6.

(2018·江西十校模拟)将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同.现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同.在这三个过程中,下列说法不正确的是( )

A .沿着1和2下滑到底端时,物块的速率不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速率相同

B .沿着1下滑到底端时,物块的速度最大

C .物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的

D .物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的

解析:选A.设1、2、3木板与地面的夹角分别为θ1、θ2、θ3,木板长分别为l 1、l 2、

l 3,当物块沿木板1下滑时,由动能定理有mgh 1-μmgl 1cos θ1=1

2

mv 2

1-0,当物块沿木板2

第七章_机械能守恒定律知识点总结

机械能知识点总结 一、功 1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对 物体做了功。 2条件:. 力和力的方向上位移的乘积 3公式:W=F S cos θ W ——某力功,单位为焦耳(J ) F ——某力(要为恒力) ,单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m ) θ——力与位移的夹角 4功是标量,但它有正功、负功。某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。 功的正负表示能量传递的方向,即功是能量转化的量度。 当)2 ,0[π θ∈时,即力与位移成锐角,力做正功,功为正; 当2 π θ= 时,即力与位移垂直,力不做功,功为零; 当],2 ( ππ θ∈时,即力与位移成钝角,力做负功,功为负; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 没有做功的情况一般有以下几种: (1)劳而无功。如人用100N 的力推石头没动。 (2)不劳无功。如在光滑水平面上的物体靠惯性做匀速直线运动。 (3)垂直无功。当物体受力的方向与该物体的运动方向垂直时,如手提水桶在水平面上匀速前进。 例1、下列情况中,有力对物体做功的是( ) A 、用力推车,车不动 B 、小车在光滑的水平面上匀速运动 C 、举重运动员举着杠铃沿着水平方向走了1m. D 、苹果从树上落下 例2、在100m 深的矿井里,每分钟积水9m 3 ,要想不让水留在矿井里,应该用至少多大功率的水泵抽水? 解:每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ,水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t ∴t gVh t W p 水ρ= = =60 100 98.91013???? =147000W=147(kW ) 二、功率 1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2公式:t W P = (平均功率) θυcos F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。 5应用: (1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F = 时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。 (2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m a x υ,则 f P /m a x =υ。 【例1】下列关于功率的说法正确的是( ) A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大 C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大 功率大,做功一定快,但做功不一定多(需控制时间)。 三、动能 1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。 2动能表达式:22 1 υm E K = 3动能定理(即合外力做功与动能关系):12K K E E W -= 4理解:①合F 在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 ②合F 做正功时,物体动能增加;合F 做负功时,物体动能减少。 ③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。 4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。 5应用动能定理解题步骤: a 确定研究对象及其运动过程 b 分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功 c 确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能 d 列方程、求解。 四、势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。 一)重力势能 1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。 2公式:mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度 3参考面 a 重力势能为零的平面称为参考面; b 选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面 若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何 选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。 4标量,但有正负。 重力势能为正,表示物体在参考面的上方; 重力势能为负,表示物体在参考面的下方; 重力势能为零,表示物体在参考面的上。 5单位:焦耳(J ) 6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功之跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。 7重力做功与重力势能的关系:21P P G E E W -=

功能关系能量守恒定律专题

功能关系能量守恒定律专题 一、功能关系 1.内容 (1)功是的量度,即做了多少功就有发生了转化. (2)做功的过程一定伴随着 ,而且必通过做功来实现. 2.功与对应能量的变化关系 说明 每一种形式的能量的变化均对应一定力的功. 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会消灭,也 .它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 . 2.表达式:ΔE减= . 说明ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减为初状态的能量减去末状态的能量. 热点聚焦 热点一几种常见的功能关系 1.合外力所做的功等于物体动能的增量,表达式:W合=E k2-E k1 , 即动能定理. 2.重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.由于“增量”是终态量减去始态量,所以重力的功等于重力势能增量的负值,表达式: WG=-ΔEp=Ep1-Ep2. 3.弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量 的负值,表达式:W F=-ΔEp=Ep1-Ep2.弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少. 4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总功等于系统机械能的增量,表达式: W其他=ΔE. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能就增加多少. (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功,物体的机械能就减少多少. (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功, 物体的机械能守恒.

特别提示 1.在应用功能关系解决具体问题的过程中,若只涉及动能的变化用“1”,如果只涉及重力势能的变化用“2”,如果只涉及机械能变化用“4”,只涉及弹性势能的变化用“3”. 2.在应用功能关系时,应首先弄清研究对象,明确力对“谁”做功,就要对应“谁”的位移,从而引起“谁”的能量变化.在应用能量的转化和守恒时,一定要明确存在哪些能量形式,哪种是增加的,哪种是减少的,然后再列式求解. 热点二对能量守恒定律的理解和应用1.对定律的理解 (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. 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路. 2.应用定律解题的步骤 (1)分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等]在变化. (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ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. (3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增. 特别提示 1.应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多少种形式的能量在变化,求出减少的总能量ΔE减和增加的总能量ΔE增,然后再依据能量守恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运动以及电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力. 热点三摩擦力做功的特点

2020高三高考物理二轮复习专题强化练习卷:机械能守恒及能量守恒定律

机械能守恒及能量守恒定律 1.(2019·山西高三二模)2018年2月13日,平昌冬奥会女子单板滑雪U 形池项目中,我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U 形池模型,其中a 、c 为U 形池两侧边缘,在同一水平面,b 为U 形池最低点。刘佳宇从a 点上方h 高的O 点自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后上升至最高位置d 点相对c 点高度为h 2。不计空气阻力,下列判 断正确的是( ) A .从O 到d 的过程中机械能减少 B .从a 到d 的过程中机械能守恒 C .从d 返回到c 的过程中机械能减少 D .从d 返回到b 的过程中,重力势能全部转化为动能 2. (2019·广东省“六校”高三第三次联考)(多选)如图固定在地面上的斜面倾角为θ=30°,物块B 固定在木箱A 的上方,一起从a 点由静止开始下滑,到b 点接触轻弹簧,又压缩至最低点c ,此时将B 迅速拿走,然后木箱A 又恰好被轻弹簧弹回到a 点。已知木箱A 的质量为m ,物块B 的质量为3m ,a 、c 间距为L ,重力加速度为g 。下列说法正确的是( ) A .在A 上滑的过程中,与弹簧分离时A 的速度最大 B .弹簧被压缩至最低点c 时,其弹性势能为0.8mgL C .在木箱A 从斜面顶端a 下滑至再次回到a 点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL D .若物块B 没有被拿出,A 、B 能够上升的最高位置距离a 点为L 4 3. (2019·东北三省三校二模)(多选)如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L 1、L 2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。两个小球a 、b (视为质点)质量均为m ,a 球套在竖直杆L 1上,b 球套在水平杆L 2上,a 、b 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆连接。将a 球从图示位置由静止释放(轻杆与L 2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重

功能关系能量守恒定律

一.几种常见的功能关系及其表达式 二、两种摩擦力做功特点的比较 [深度思考] 一对相互作用的静摩擦力做功能改变系统的机械能吗?

答案 不能,因做功代数和为零. 三、能量守恒定律 1.内容 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变. 2.表达式 ΔE 减=ΔE 增. 3.基本思路 (1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,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. 1.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法是否正确. (1)摆球机械能守恒.( ) (2)总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能.( ) (3)能量正在消失.( ) (4)只有动能和重力势能的相互转化.( ) 2.如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧形轨道,半径OA 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 至B 的运动过程中( ) A .重力做功2mgR B .机械能减少mgR C .合外力做功mgR D .克服摩擦力做功1 2 mgR 3.如图所示,质量相等的物体A 、B 通过一轻质弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态.现通过细绳将A 向上缓慢拉起,第一阶段拉力做功为W 1时,弹簧变为原长;第二阶段拉力再做功W 2时,B 刚要离开地面.弹簧一直在弹性限度内,则( ) A .两个阶段拉力做的功相等

机械能守恒定律的理解与实际应用

机械能守恒定律的理解与实际应用 机械能守恒定律在动力学中是一条重要物理定律。它是功能转换的重要依据。同时也是物理学中的一种重要的解题方法。因此对于机械能守恒定律的掌握也尤为重要,对于机械能守恒定律的理解和应用我做了如下的总结,供大家参考。 首先我们先对机械能的概念做一下介绍,物体的机械能是指物体的动能和势能的总和。这是机械能的定义,在具体计算时,学生通常把不同状态下的动能和势能加在一起,这是概念不清。动能、势能和机械能都是状态量,同一物体不同状态下,这三个量是会变化的,所以要分别运算;同样即使是同一物体,状态不同,动能和势能是不能相加而等于物体的机械能。 机械能守恒定律的内容是:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和重力势能(或弹性势能)发生相互转化,机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的公式: 机械能守恒定律能解决的问题(1)与物体位置变化有关的运动问题如:自由落体运动,抛体运动,物体在光滑斜面上的自由滑动等等。(2)求解动能、势能或只与物体速度和高度有关的问题。 每个物理定理和定律都会有它特定的应用条件,机械能守恒定律应用时也需要一定的条件:首先研究对象一般为一个物体(或一个系统即一个整体),同时这个物体只受重力(弹力);或者除重力(弹力)外其它的合力为零。 由于机械能守恒定律中涉及物体的两种状态和物体两种位置,初学者在应用时不容易掌握而且容易混淆。我们通过实例来具体分析一下: (1)自由落体过程物体机械能守恒。如图-1质量为m的物体,从高处自由下落。当它位于最高点(位置A时),高度是h1,速度v1=0.因此Ek1=0,Ep1=mgh1,物体的总机械能为:E1=Ek1+Ep1=mgh1 当物体下落到位置B时,它的高度是h2,这时它的速度 所以物体的总机械能为 (2)抛体运动过程中,物体的机械能守恒。无论物体做的是平抛、斜抛、竖直上抛或竖直上抛等等,只要是忽略空气阻力的抛体运动,由于物体在空中只受重力,只有位置的高低变化,所以只有重力在做功,物体在整个的运动过程中机械能不变,只有重力势能和动能之间进行相应的转化,但总的机械能保持不变。 例:一石子从离地面20m高处,以15m/s的速率水平抛出,则石子落地时的速率是多少?

(完整版)高中物理机械能守恒经典习题30道带答案

一.选择题(共30小题) 1.(2015?金山区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则()A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1 C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f1 2.(2008?山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v﹣t图象如图所示,由此可求() A.前25s内汽车的平均速度 B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15﹣25s内合外力对汽车所做的功 3.(2007?上海)物体沿直线运动的v﹣t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是() A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W 4.(2015?武清区校级学业考试)如图所示,物体在力F的作用下沿水平面移动了一段位移L,甲、乙、丙、丁四种情况下,力F和位移L的大小以及θ角均相同,则力F做功相同的是() A.甲图与乙图B.乙图与丙图C.丙图与丁图D.乙图与丁图5.(2015?赫山区校级一模)如图所示,A、B两物体质量分别是m A和m B,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B 处于静止状态.现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力.当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为()

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题 考纲要求: 1.弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2.重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3.实验 验证机械能守恒定律 知识达标: 1.重力做功的特点 与 无关.只取决于 2 重力势能;表达式 (l )具有相对性.与 的选取有关.但重力势能的改变与此 (2)重力势能的改变与重力做功的关系.表达式 .重力做正功时. 重力势能 .重力做负功时.重力势能 . 3.弹性势能;发生形变的物体,在恢复原状时能对 ,因而具有 . 这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关 4.机械能.包括 、 、 . 5.机械能守恒的条件;系统只 或 做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤; (1)根据题意.选取 确定研究过程 (2)明确运动过程中的 或 情况.判定是否满足守恒条件 (3)选取 根据机械能守恒定律列方程求解 经典题型: 1.物体在平衡力作用下的运动中,物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变.动能不变 B 动能不变.重力势能可变化 C 、动能不变.重力势能一定变化 D 若重力势能变化.则机械能变化 2.质量为m 的小球.从桌面上竖直抛出,桌面离地高为h .小球能到达的离地面高度为H , 若以桌面为零势能参考平面,不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A 、mgH B .mgh C mg (H +h ) D mg (H-h ) 3.如图,一小球自A 点由静止自由下落 到B 点时与弹簧接触.到C 点时弹簧被压缩到最 短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A -B —C 的运动过程中 A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大 D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4、如图,固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球.线长为L .小车以速度V 0做匀 速直线运动,当小车突然碰到障障碍物而停止运动时.小球上升的高度的可能值是. A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律及其应用 一、重力做功与重力势能 1.重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关. (2)重力做功不引起物体机械能的变化. 2.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减小;重力对物体做负功,重力势能就增大. (2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量.即W G =-(E p2-E p1)=E p1-E p2=-ΔE p . (3)重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关. 3.弹性势能 (1)概念:物体由于发生弹性形变而具有的能. (2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大. (3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示:W =-ΔE p . 二、机械能守恒定律及其应用 1.机械能:动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能. 2.机械能守恒定律 (1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变. (2)表达式:mgh 1+12m v 12=mgh 2+1 2m v 22. 3.守恒条件:只有重力或弹簧的弹力做功. ■判一判 记一记 (1)克服重力做功,物体的重力势能一定增加.( ) (2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能.( ) (3)弹簧弹力做正功时,弹性势能增加.( ) (4)物体速度增大时,其机械能可能在减小.( ) (5)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒.( ) (6)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化.( ) (7)物体只发生动能和重力势能的相互转化时,物体的机械能一定守恒.( ) (8)做曲线运动的物体机械能可能守恒.( ) 例I :对机械能守恒的理解及判断 1.对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用,例如做平抛运动的物体机械能守恒. (2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零. (3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少. 2.机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,机械能守恒.

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能 守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 】 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 — 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至

机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳

功和能、机械能守恒定律 第1课时功功率 考点1.功 1.功的公式:W=Fscosθ 0≤θ< 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功, 90°<θ≤180°力F对物体做负功。 特别注意:①公式只适用于恒力做功②F和S是对应同一个物体的; ③某力做的功仅由F、S决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。 2.重力的功:W =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。G 3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力) 摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功, 一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 4.弹力的功 (1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。 、 1/2 kx(xx(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx –2211合力的功——有22为弹簧的形变量) 两种方法:5. )先求出合力,然后求总功,表达式为(1 θS ×cosΣΣW=F×)合力的功等于各分力所做功的代数和,即(2 +WW+W+……ΣW=312变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积6. E求之;合1)一般用动能定理W=Δ(K , 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功(2)也可用(微元法)无限分小法来求. 图线下的“面积”计算F-S(3)还可用FSFW?SF对 , 的平均作用力4)(或先寻求做,做功意味着能量的转移与转化,7.做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 ,相应就有多少能量发生转移或转化多少功图象如图所示。下列表述正确的是物体在合外力作用下做直线运动的v一t1.例内,合外力做正功0—1s.在A B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功内,合外力总是做正功3s —0.在D. 考点2.功率 W?P,所求出的功率是时间定义式:t内的平均功率。 1.t2.计算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时,要求F为恒力。 (1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;

机械能守恒定律的应用

7、7 机械能守恒定律的应用 一、教学目标 1.熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤. 2.明了应用机械能守恒定律分析问题的注意点. 二、重点·难点及解决办法 1.重点:机械能守恒定律的具体应用。 2.难点:应用机械能守恒定律和动能定律分析解决较复杂的力学问题。 3.解决办法 (1)分析典型例题,解剖麻雀,从而掌握机械能守恒定律应用的程序和方法。 (2)比较研究,能准确选择解决力学问题的方法、灵活运用各种定律分析问题。 三、教学步骤 【引入新课】复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式. 【新课教学】 1、应用机械能守恒定律解题的步骤: (1)根据题意选取研究对象(物体或系统); (2)分析研究对象在运动过程中的受力情况以及各力做功的情况,判断机械能是否守恒; (3)确定运动的始末状态,选取零势能面,并确定研究对象在始、末状态时的机械能; (4)根据机械能守恒定律列出方程进行求解 注意:列式时,要养成这样的习惯,等式作左边是初状态的机械能而等式右边是末状态的机械能,这样有助于分析的条理性。 例1:如图所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接,质量为。的小球在倾斜轨道上由静止释放, 要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大? 分析及解答: 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功, 小球机械能守恒. 取轨道最低点为零重力势能面. 因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供向心力,根据牛顿第 二定律可列R v m mg c 2= 得 gR m R v m c 2 212= 在圆轨道最高点小球机械能mgR mgR E C 22 1 += 在释放点,小球机械能为 mgh E A = 根据机械能守恒定律 A C E E = 列等式:R mg mgR mgh 221+= 解设R h 2 5= 同理,小球在最低点机械能 2 2 1B B mv E = gR v E E B C B 5:= 小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列mg F R v m mg F B 62==- 据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下. 例2.长l=80cm 的细绳上端固定,下端系一个质量m =100g 的小球。 将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放。不计

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结(一) 一、功 1.公式和单位:,其中是F和l的夹角.功的单位是焦耳,符号是J. 2.功是标量,但有正负.由,可以看出: (1)当0°≤<90°时,0<≤1,则力对物体做正功,即外界给物体输送能量,力是动力; (2)当=90°时,=0,W=0,则力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换. (3)当90°<≤180°时,-1≤<0,则力对物体做负功,即物体向外界输送能量,力是阻力.3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功W=Flcosα,当α=90°,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零. (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功.当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零. (3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断.若有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功. 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关. (2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等. (3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用.如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力.摩擦力

机械能守恒定律及其应用·典型例题精析

机械能守恒定律及其应用·典型例题精析 链,则当铁链刚挂直时速度多大? [思路点拨] 以铁链和地球组成的系统为对象,铁链仅受两个力:重力G和光滑水平桌面的支持力N,在铁链运动过程中,N与运动速度v垂直,N 不做功,只有重力G做功,因此系统机械能守恒.铁链释放前只有重力势能,但由于平放在桌面上与悬吊着两部分位置不同,计算重力势能时要分段计算.选铁链挂直时的下端点为重力势能的零标准,应用机械能守恒定律即可求解. [解题过程] 初始状态:平放在桌面上的部分铁链具有的重力势能

mv2,又有重力势能 根据机械能守恒定律有E1=E2.所以E p1+E p2=E k2+E p2,故 [小结] (1)应用机械能守恒定律解题的基本步骤由本题可见一斑.①根据题意,选取研究对象.②明确研究对象在运动过程中受力情况,并弄清各力做功情况,分析是否满足机械能守恒条件.③恰当地选取重力势能的零势能参考平面,确定研究对象在过程的始、末状态机械能转化情况.④应用机械能守恒定律列方程、求解. (2)本题也可从线性变力求平均力做功的角度,应用动能定理求解,也可应用F-h图线(示功图)揭示的功能关系求解,请同学们尽可发挥练习.

[例题2] 如图8-54所示,长l的细绳一端系质量m的小球,另一端固定于O点,细绳所能承受拉力的最大值是7mg.现将小球拉至水平并由静止释放,又知图中O′点有一小钉,为使小球可绕O′点做竖直面内的圆周运动.试求OO′的长度d与θ角的关系(设绳与小钉O′相互作用中无能量损失). [思路点拨] 本题所涉及问题层面较多.除涉及机械能守恒定律之外,还涉及圆周运动向心力公式.另外还应特别注意两个临界条件:①要保证小球能绕O′完成圆周运动,圆周半径就不得太长,即OO′不得太短;②还必须保证细绳不会被拉断,故圆周半径又不能太短,也就是OO′不能太长.本题的研究中应以两个特殊点即最高点D和最低点C入手,依上述两临界条件,按机械能守恒和圆运动向心力公式列方程求解. [解题过程] 设小球能绕O′点完成圆周运动,如图8-54所示.其最高点为D,最低点为C.对于D点,依向心力公式有 (1)

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结(一) 一、功 1.公式和单位:,其中是F和l的夹角.功的单位是焦耳,符号是J. 2.功是标量,但有正负.由,可以看出: (1)当0°≤<90°时,0<≤1,则力对物体做正功,即外界给物体输送能量,力是动力; (2)当=90°时,=0,W=0,则力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换. (3)当90°<≤180°时,-1≤<0,则力对物体做负功,即物体向外界输送能量,力是阻力.3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功W=Flcosα,当α=90°,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零. (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功.当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零. (3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断.若有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功. 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关. (2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等. (3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用.如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力.摩擦力

的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算,即W=F·l. (1)W总=F合lcosα,α是F合与位移l的夹角; (2)W总=W1+W2+W3+?为各个分力功的代数和; (3)根据动能定理由物体动能变化量求解:W总=ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解. (2)将变力的功转化为恒力的功. ①当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,如滑动摩擦力、空气阻力做功等; ②当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值=2F1+F2,再由W=lcosα计算,如弹簧弹力做功; ③作出变力F随位移变化的图象,图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功; ④当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车牵引力做的功. 二、功率 1.计算式 (1)P=tW,P为时间t内的平均功率. (2)P=Fvcosα 5.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率.一般在机械的铭牌上标明. 6.实际功率:机械实际工作时输出的功率.要小于等于额定功率. 方恒定功率启动恒定加速度启动

功能关系能量守恒定律

第4课时功能关系能量守恒定律 学习目标: 1.知道功是能量转化的量度,掌握重力的功、弹力的功、合力的功与对应的能量转化关系. 2.知道自然界中的能量转化,理解能量守恒定律,并能用来分析有关问题. 【课前知识梳理】 一、几种常见的功能关系 功能量的变化 合外力做正功动能增加 重力做正功重力势能减少 弹簧弹力做正功弹性势能减少 电场力做正功电势能减少 其他力(除重力、弹力外)做正功机械能增加 二、能量守恒定律 1.容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变. 2.表达式:ΔE减=ΔE增. 【预习自测】 1、用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度.若该过程空气阻力不能忽略,则下列说法中正确的是 A.力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量 B.重力所做的功等于物体重力势能的增量 C.力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量 D.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量 2、如图1所示,美国空军X-37B无人航天飞机于2010年4月首飞,在X-37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中 A.X-37B中燃料的化学能转化为X-37B的机械能 B.X-37B的机械能要减少 C.自然界中的总能量要变大 D.如果X-37B在较高轨道绕地球做圆周运动,则在此轨道上其机械能不变 3、如图2所示,ABCD是一个盆式容器,盆侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、

C在水平线上,其距离d=0.5 m.盆边缘的高度为h=0.3 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑.已知盆侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.1.小物块在盆来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为 A.0.5 m B.0.25 m C.0.1 m D.0 【课堂合作探究】 考点一功能关系的应用 【例1】如右上图所示,在升降机固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中 A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和 【突破训练1】物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,此过程中重力对物块做的功等于A.物块动能的增加量 B.物块重力势能的减少量 C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和 考点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.

机械能守恒定律应用

机械能守恒定律应用 本节教材分析 本节重点介绍机械能守恒定律的应用,要求学生知道应用机械能守恒定律解题的步骤以及用这个定律处理问题的优缺点,并会用机械能守恒定律解决简单的问题.另外,在本节中要学会据题设条件提供的具体情况,选择不同的方法,用机械能守恒定律以及学过的动量定理、动能定理、动量守恒定律等结合解决综合问题. 教学目标 一、知识目标 1.知道应用机械能守恒定律解题的步骤. 2.明确应用机械能守恒定律分析问题的注意点. 3.理解用机械能守恒定律和动能定理、动量守恒定律综合解题的方法. 二、能力目标 1.针对具体的物理现象和问题,正确应用机械能守恒定律. 2.掌握解决力学问题的思维程序,学会解决力学综合问题的方法. 三、德育目标 1.通过解决实际问题,培养认真仔细有序的分析习惯. 2.具体问题具体分析,提高思维的客观性和准确性. 教学重点 机械能守恒定律的应用. 教学难点 判断被研究对象在经历的研究过程中机械能是否守恒,在应用时要找准始末状态的机械能. 教学方法 1.自学讨论,总结得到机械能守恒定律的解题方法和步骤; 2.通过分析典型例题,掌握用机械能守恒定律、动能定律、动量守恒定律解决力学问题. 教学用具 自制的投影片、CAI课件

教学过程 出示本节课的学习目标: 1.会用机械能守恒定律解决简单的问题. 2.知道应用机械能守恒定律解题的步骤以及用该定律解题的优点. 3.会用机械能守恒定律以及与学过的动量定理、动能定理、动量守恒定律等结合解决综合问题. 学习目标完成过程: 一、导入新课 1.用投影片出示复习思考题: ①机械能守恒定律的容是什么? ②机械能守恒定律的数学表达形式是什么? 2.学生答: ①在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变;在只有弹力做功的情形下,物体的动能和弹性势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变. ②机械能守恒定律数学表达式有两种: 第一种:-=-即动能的增加量等于重力势能的减小量 第二种:+=+即半初态的机械能等于初动态的机械能. 3.引入:本节课我们来学习机械能守恒定律的应用.板书:机械能守恒定律的应用 二、新课教学 1.关于机械能守恒定律解题的方法和步骤: (1)学生阅读本节课文的例1和例2 (2)用多媒体出示思考题 ①两道例题中在解题方法上有哪些相同之处? ②例1中如果要用牛顿第二定律和运动学公式求解,该如何求解? ③你认为两种解法解例1,哪种方法简单?为什么?

功能关系能量守恒定律

第 4 课时功能关系能量守恒定律 学习目标: 1.知道功是能量转化的量度,掌握重力的功、弹力的功、合力的功与对应的能量转化关系. 2.知道自然界中的能量转化,理解能量守恒定律,并能用来分析有关问题.【课前知识梳理】 一、几种常见的功能关系 功能量的变化 合外力做正功动能增加 重力做正功重力势能减少 弹簧弹力做正功弹性势能减少 电场力做正功电势能减少 其他力(除重力、弹力外)做正功机械能增加 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变. 2.表达式:ΔE减=ΔE增. 【预习自测】 1、用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度.若该过程空气阻力不能忽略,则下列说法中正确的是 A.力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B.重力所做的功等于物体重力势能的增量C.力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量2、如图 1 所示,美国空军X-37B无人航天飞机于2010 年 4 月首飞,在X-37B 由较低轨道飞到较高轨道的过程中 A.X-37B 中燃料的化学能转化为X-37B 的机械能 B.X-37B 的机械能要减少C.自然界中的总能量要变大 D.如果X-37B 在较高轨道绕地球做圆周运动,则在此轨道上其机械能 不变 3、如图2 所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,

B 、 C 在水平线上,其距离 d =0.5 m .盆边缘的高度为 h =0.3 m .在 A 处放一个质量为 m 的小物块并 让其由静止下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为 μ=0.1.小物块在 盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到 B 的距离为 课堂合作探究】 考点一 功能关系的应用 【例 1】 如右上图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的 固定木板B 上,另一端与质量为m 的物块A 相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升 高度 h 的过程中 A .物块A 的重力势能增加量一定等于 mgh B .物块A 的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 C .物块A 的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 D .物块 A 和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和 B 对弹簧的拉力做功的代数 和 【突破训练 1】物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,此过程中重力对物块做的功等于 A .物块动能的增加量 B .物块重力势能的减少量 C .物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D .物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和 考点二 摩擦力做功的特点及应用 A .0.5 m B .0.25 m C . 0.1 m

2020版高考物理一轮复习第五章能量和动量第4节功能关系能量守恒定律

第4节功能关系能量守恒定律 (1)力对物体做了多少功,物体就具有多少能。(×) (2)能量在转移或转化过程中,其总量会不断减少。(×) (3)在物体的机械能减少的过程中,动能有可能是增大的。(√) (4)既然能量在转移或转化过程中是守恒的,故没有必要节约能源。(×) (5)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。(×) (6)滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的转化。(√) (7)一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少。(√) 突破点(一) 功能关系的理解和应用 1.对功能关系的理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。 (2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一 一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。 2.几种常见的功能关系

3.两个特殊的功能关系 (1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能,即F f x 相对=ΔQ 。 (2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能,即W 克安=ΔE 电。 [多角练通] 1.(2016·上海高考)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作 用下漂浮在半空。若减小风力,体验者在加速下落过程中( ) A .失重且机械能增加 B .失重且机械能减少 C .超重且机械能增加 D .超重且机械能减少 解析:选B 据题意,体验者漂浮时受到的重力和风力平衡;在加速下降过程中,风力小于重力,即重力对体验者做正功,风力做负功,体验者的机械能减小;加速下降过程中,加速度方向向下,体验者处于 失重状态,故选项B 正确。 2.(2017·唐山模拟)轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m =0.5 kg 的物块相连,如图甲所示。弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x 轴。现对物块施加水平向右的外力F ,F 随x 轴坐标变化的关系如图乙所示。物块运动至x =0.4 m 处时速度为零。则此时弹簧的弹性势能为(g 取10 m/s 2 )( ) A .3.1 J B .3.5 J C .1.8 J D .2.0 J 解析:选A 物块与水平面间的摩擦力为F f =μmg =1 N 。现对物块施加水平向右的外力F ,由F -x 图像面积表示外F 做的功,可知F 做功W =3.5 J ,克服摩擦力做功W f =F f x =0.4 J 。由功能关系可知,W -W f =E p ,此时弹簧的弹性势能为E p =3.1 J ,选项A 正确。 选)(2017·佛山模拟)如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某 3.(多冲上倾角为30°的固定斜面,其减速运动的加速度 一速度从A 点

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