高考专题14 功能关系-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾能量的转化都是有力做功引起的，做功是能量转化的标度，力做了多少功就有多少能量发生了转化：重力做功--------------------------------------重力势能的变化弹力做功--------------------------------------弹性势能的变化摩擦力做功----------------------------------内能的变化合外力做功---------------------------------动能的变化除重力以外的力做功--------------------机械能的

2、变化电场力做功--------------------------------电势能的变化克服安培力做功………………………………回路中产生的焦耳热规律总结1.功能关系的应用“三注意”(1)分清是什么力做功，并且分析该力做正功还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况.(2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少.(3)功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同.2.作好两分析，突破滑块—滑板类问题(1)动力学分析：分别对滑块

3、和滑板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；Δv2Δv1从放上滑块到二者速度相等，所用时间相等，由t＝a2＝a1可求出共同速度v和所用时间t，然后由位移公式可分别求出二者的位移．(2)功和能分析：对滑块和滑板分别运用动能定理，或者对系统运用能量守恒定律．如图所示，要注意区分三个位移：①求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑；②求摩擦力对滑板做功时用滑板对地的位移x板；③求摩擦生热时用相对滑动的路程x相．典例分析运用功能关系处理皮带类问题：【例1】、如图所示，在电动机带动下，皮带的传输速率不变，AB为皮带上方的水平段．小物块由静止轻放在皮带

4、左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ.(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？(2)若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处由静止释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带．求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率．【答案】(1)v≥L≥(2)mv2＝(2)物块获得动能E2k＝mv物块加速阶段的位移：x

5、1＝，所用时间t＝传送带位移x2＝产生的内能Q＝μmg(x22－x1)＝mv电动机所做的功W＝E2k＋Q＝mv如图所示，前后两物块从静止到共速所用时间t0＝＋电动机做的总功W＝2W＝2mv2总平均功率＝＝【例2】如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ＝30°，其上A、B两点间的距离为5m，传送带在电动机的带动下以v＝1m/s的速度匀速运转，现将一质量为m＝10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，则在传送带将小物体从A传送到B的过程中(g＝10m/s2)，求：(1)传送带对小物体做了多少功？(2)电动机做了

6、多少功？【答案】(1)255J(2)270J(2)加速过程中相对位移Δx＝v·－x＝0.2m，摩擦力产生的内能Q＝Ff·Δx＝15J电动机做的总功为Q总＝W＋Q＝270J。运用功能关系处理板块类问题【例3】长为5.25m的轻质薄木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为0.1，在木板的右上端固定有质量为1kg的小物体A，在木板上紧邻A处放置另一质量也为1kg的小物体B，小物体B与木板间的动摩擦因数为0.2，A、B可视为质点，如图所示．当A、B之间的距离小于或等于3m时，A、B之间存在大小为6N的相互作用的恒定斥力；当A、B之间的距离大于3m时，A

7、、B之间无相互作用力．现将木板、A、B从图示位置由静止释放，g取10m/s2，求：(1)当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时，A、B的速度大小；(2)当B从木板上滑落时，A、B的速度大小；(3)从开始到B从木板上滑落，A的位移大小．【答案】(1)A速度2m/sB速度4m/s(2)A速度0B速度3m/s(3)1.5m【解析】(1)当A、B之间存在相互作用力时对A和木板，由牛顿第二定律有：F－μ2mg－μ1·2mg＝ma1得：a21＝2m/s对B，由牛顿第二定律有：F－μ22mg＝ma2，得：a2＝4m/s由运动学公式：L0＝a1t＋a2t其中L0＝3m

8、得：t1＝1s故当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时，A、B的速度分别为：vA＝a1t1＝2×1＝2m/s，