功能关系与能量守恒(一).doc

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1、专题八功能关系与能量守恒(一)◆知识归纳能量功关系数学表达式动能合力的功动能的变化取决于合力所做的功。合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减少W总=△Ek机械能除重力、弹簧弹力之外的其他力的功机械能的文化取决于除重力、弹簧弹力之外的其他力所做的功。若功为正，表示机械能增加；若功为负，表示机械能减少W其他=△E重力势能重力功重力势能的变化取决于重力所做的功。若重力做正功，重力势能减少；若重力做负功，重力势能增加W重=－△Ep弹性势能弹力功弹性势能的变化取决于弹力所做的功，若弹力做正功，弹性势能减少；

2、若弹力做负功，弹性势能增加W弹=－△Ep′分子势能分子力功分子势能的变化取决于分子力所做的功。若分子力做正功，分子势能减少；若分子力做负功，分子势能增加W分子=－△Ep分子电势能电场力功电势能的变化取决于电场力所做的功，若电场力做正功，电势能减少；若电场力做负功，电势力增加W电=－△Ep电电能安培力功安培力做功量度电能与机械能的转化。若安培力做正功，电能转化为机械能；若克服安培力做功，机械能转化为电能W机=－△E电内能一对滑动摩擦力的功系统中因相对滑动产生的内能，等于一对滑动摩擦力的总功Ffs相对=

3、Q◆问题磁场1、动能定理阐述的是外力对物体做的总功与物体动能改变之间的关系，是功能关系的一种情况。【问题1】请你回顾以下具体力的功对应的能量转化及关系：⑴重力的功；⑵弹簧弹力的功；⑶电场力的功；⑷分子力的功；⑸安培力的功【问题2】请你根据动能定理及其他知识，导出物体机械能的变化与什么力做功相对应？【问题3】根据你对功能关系的理解，分析求解或讨论以下两题：题（1）4一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在此过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为

4、A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D，当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于______，滑块的重力势能的改变等于________；滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于________。题（2）如图所示，两根互相平行、电阻不计、足够长的金属导轨，竖直地放在匀强磁场中，磁场与导轨构成的平面垂直，导轨上端用导线边一电阻R。有一电阻不计的导体杆AC与导轨垂直接触，且接触良好，并能无摩擦地沿导轨竖直下滑，在AC由静止释放而下

5、滑的过程中，电阻R上产生的热量Q为（）A、重力对AC做的功WGB、WG―AC动能的增量△Ek―ARC回路内的电能EC、WG―△EkD、WG―AC克服安培力做的功WF―△Ek◆案例探究1、力学中功能关系的应用案例【案例1】滑块以速度v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2,且v2＜v1。若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（）A、上升时机械能减小，下降时机构能增大B、上升时机械能减小，下降时机械能也减小C、上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方D、上升过程

6、中动能和势能相等的位置在A点下方【案例2】质量为M=2103kg的汽车，额定功率P=80kW,在平直公路上能达到的最大行驶速度为v=20m/s.若汽车从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，且经30s达到最大速度，则汽车做匀加速直线运动的最长时间及30s内通过的总路程各是多少？2、电磁学中功能关系的应用案例【案例3】如图所示，带电体Q固定，带电体P的电荷量为q，质量为m，与绝缘的水平面间的动摩擦因数为μ，将P在A点由静止放开，则在Q的排斥下运动到B点停下，A、B相距为s，下列说法正确的是（

7、）A、若将P从B点由静止拉到A点，水平拉力至少做功2μmgsB、若将P从B点拉到A点，水平拉力至少做功μmgsC、P从A点运动到B点，电势能增加μmgsD、P从A点运动到B点，电势能减少μmgs【案例4】如图1-7-12所示，电动机牵引一根原来静止的、长为L=1m、质量m=0.1kg的导体棒MN，其电阻R=1，导体棒架在处于磁感应强度B=1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升高度h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量Q=2J。电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为U=7V、I=1A。电动机内

8、阻r=1,不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：(1)4棒能达到的稳定速度；(2)棒从静止达到稳定速度所需要的时间。（3）棒从静止到速度稳定的过程中，导体棒上产生的焦耳热是多少？◆创新训练1、木块A从斜面底端以初速度v0冲上斜面，经一段时间，回到斜面底端。若木块A在斜面上所受的摩擦阻力大小不变，对于木块A：①在全过程中重力的冲量为零②在全过程中重力做功为零③在上滑过程中动量的变化量的大小大于下滑过程中动量的变化量④在上滑过程中机械能的变化量大于下滑过程中机械能