第5章 第4节 功能关系 能的转化和守恒定律.ppt

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1、第4节功能关系能的转化和守恒定律考点1：机械能的变化等于除重力(或弹力)以外的力做的功【例1】已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)()A．货物的动能一定增加mah-mghB．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mahD．货物的机械能一定增加mah+mgh切入点：运用动能定理、功能关系分析．【解析】准确把握功和对应能量变化之间的关系是解答此类问题的关键，具体分析如下：续表答案：D点评：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

2、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，哪些是增加的？哪些是减少的？然后再列式求解．考点2：能的转化和守恒定律的应用(1)滑环第一次通过圆弧轨道O2的最低点F处时对轨道的压力；(2)滑环通过圆弧轨道O1最高点A的次数；(3)滑环克服摩擦力做功所通过的总路程．图541切入点：分析有哪些力做功，能量是怎样转化的．点评：运用能的转化与守恒定律解题时，应首先弄清楚各种能量间的转化关系，这种转化是靠做功实现的，因此，物体运动过程中各个力的功是解题的关键，抓住能量转化和各个力的功是解决这种问题

3、的基础．题型一：摩擦力做功过程中的能量转化【例3】(2009•合肥模拟)如图542所示，水平长传送带始终以速度v=3m/s匀速运动．现将一质量为m=1kg的物块放于左端(无初速度)．最终物块与传送带一起以3m/s的速度运动，在物块由速度为零增加至v=3m/s的过程中，求：图542(1)物块从速度为零增至3m/s的过程中，由于摩擦而产生的热量；(2)由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗多少电能？【解析】(1)小物块刚放到传送带上时其速度为零，将相对传送带向左滑动，受到一个向右的滑动摩擦力，使物块加速，最终与传送带达到相同速度v.题型二：

4、功能关系的综合应用【例4】如图543所示，一物体质量m=2kg.在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB=4m.当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD=3m.挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.(2)弹簧的最大弹性势能Epm.图543点评：(1)由于摩擦力的存在，因此机械能不守恒，所以要用功能关系求解．(2)弹簧被压缩最短时，具有最大弹性势能，即题目中的C点．图544D【解

5、析】由题意知PB高度为R，所以从P到B重力势能减少了mgR，故A错误；在B点，轨道压力为0，所以v2＝gR，从P到B由动能定理，阻力做功为mgR/2，故机械能减少了mgR/2，所以B错误；合外力的功为mgR/2，所以C错误．D正确．A．m=MB．m=2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度等于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能图545答案：B3.(2012·安徽卷)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图546所示．球与水平地面相碰后离开

6、地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10m/s2，求：图5463.(2012·安徽卷)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图546所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.【解析】【解析】4.(2011•辽宁沈阳)如图547所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带倾斜于水平地面放置．以同样恒定速率v向上运动．现将一质量为

7、m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度均为H，则在物体从A到B的运动过程中()A．两种传送带对小物体做功相等B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等图547答案：AC5.(2011•广东六校联考)2010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速

8、蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图548所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，阻力做功为W阻，则在此过程中()图548答案：BD6.如图549所示，