机械能：功能关系地应用（十一）.ppt

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1、功能关系的应用讲师：黄明理1知识提炼1.1内容1.2常见的功能关系（1）合力做功等于物体动能的增加，即（4）除重力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的增加，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)（5）静电力做功等于电势能的减少，即W电＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.2.1题型一合力做功等于物体动能的增加2题型全析例1从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H．设上升过程中空气阻力f恒定．则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）2.1.2题型展示2.1.3例题分析【审题指导】小球上升的过程中受竖直向下的重力做负功，还受竖直向下的阻力也做负功．【解题思路】使用功能关系，对

2、每个选项进行判断．【解析】小球动能减少量等于合外力做功的负值，即(mg+f)H，A项错误；小球机械能减少量等于重力以外的阻力做功的负值即fH，B项正确；小球重力势能增加等于重力做功的负值即mgH，C项正确；小球加速度等于　　　　　所以大于g，D项正确．【答案】BCD2.1.4方法技巧在A选项中，判断动能的减少，可以转化为求合力做功的负【解析】质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为vc，质点从C点运动到A点所用的时间为t，2.2题型二重力做功等于物体重力势能的减少2.2.1题型解读例2（2012海南7）下列关于功和机械能的说法，正确的是（）2.2.2题型展示【解析】重力势能的

3、减少量恒等于重力对物体所作的功，与有无阻力作用无关，A错；由动能定理可知，合力对物体所做的功等于物体动能的变化量，B对；物体的重力势能是物体与地球相互作用能，势能大小与零势能点的选取有关，C对；在只有重力做功的前提下才可满足物体动能的减少量等于物体重力势能的增加量，D错．综上,本题选BC.2.2.3例题分析2.2.4方法技巧2.3题型三弹簧弹力做功等于弹性势能的减少2.3.1题型解读例3（2013高考江苏物理第9题）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时，物块位于O点（图中未标出）．物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力

4、将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中2.3.2题型展示2.3.3例题分析【审题指导】弹簧处于自然长度指弹性势能为零；拉力做的功为W是指拉力克服弹簧弹力和摩擦力做功；到达B点时速度为零是指弹性势能最大．【思路分析】判断弹簧的弹性势能可以转化为求弹簧弹力做的功，而弹簧弹力做的功可以用功能关系求解。【解析】在没有摩擦力的情况下，AO等于OB；由于摩擦力的作用AO大于OB．设物块在A点时，弹簧的弹性势能等于EpA，用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功W=EpA+μmg·OA（即拉力做的功等于克服弹簧弹力做的

5、功和克服摩擦力做的功）可得EpA=W-μmg·OA，又因OA不等于a/2，选项A错误。oo【解析】在物块从O到A再由A到B的过程中，由功能关系可知，W=EpB+μmg·OA+μmg·AB（即拉力做的功等于克服弹簧弹力做的功和克服摩擦力做的功，而克服弹簧弹力做的功，与弹性势能增量相等），解得EpB=W-μmg·OA-μmg·AB=W-μmg·OA-μmg·a=W-μmg（OA+a）因为AO大于OB，所以OA大于a/2，OA+a大于3a/2选项B正确．【解析】物块从O到A再由A到O的过程，克服摩擦力做功2μmg·OA，经O点时，物块的动能为Ek=W-2μmg·OA，因为2OA大于a,选项C正确．o

6、在物块从A向B运动的过程中，弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大，此时弹簧处于拉伸状态；运动到B点时弹簧处于压缩状态，根据题述不能判断这两个位置弹簧的弹性势能的大小，选项D错误．2.3.4方法技巧2.4题型四除了重力之外的其他力所做的功，等于物体机械能的增加2.4.1题型解读2.4.2例题展示2.4.3例题分析mH30°【审题指导】加速度大小等于重力加速度的大小g，表明物块受到摩擦力的作用，这是因为沿光滑斜面上滑的加速度是mgsin30°即g/2.【解题思路】动能损失了多少，可以计算合力做的功；机械能损失了多少，可以计算重力以外的其它力做的功．mH30°【解析】对沿斜面上滑的小物块进行受力分析，

7、由牛顿第二定律可知，物块所受滑动摩擦力为f=0.5mg，由动能定理，动能损失等于合力做功的负值即选项A正确B错误．mH30°【解析】由功能关系，机械能损失即机械能的减少量，等于重力以外其它力做功的负值，在本题中等于摩擦力做功的负值，即选项C正确D错误．2.4.4方法技巧2.4.5小试身手【解析】在半圆底部,由牛顿第二定律2.5题型五静电力做功等于电势能的减少2.5.1题型解读2.5.2题型展示例5