《功能关系 能量守恒定律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功能关系 能量守恒定律.docx（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、功能关系 能量守恒定律6.4 功能关系 能量守恒定律 概念梳理： 一、功能关系 1能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量 2功能关系 (1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化 (2)做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量的转化必通过做功来实现 3功与对应能量的变化关系 不同的力做功 合外力做的功(所有外力做的功) 重力做的功 弹簧弹力做的功 只有重力、弹簧弹力做的功 除重力和弹力之外的力做的功 电场力做的功 分子力做的功 一对滑动摩擦力做的总功 思考：功和能有什么区别？ 答案 功是反映物体间在相互作用的过程中能量变化多少的物理量，功是过程量，它与一段位移相联系；能
2、是用来反映物体做功本领的物理量，它反映了物体的一种状态，故能是状态量，它与某个时刻(或某一位置)相对应 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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 2表达式：E减E增 3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 对应不同形式能量的变化 动能变化 重力势能变化 弹性势能变化 不引起机械能变化 机械能变
3、化 电势能变化 分子势能变化 内能变化 定量关系 W合Ek=Ek2Ek1 WGEpEp1Ep2 W弹EpEp1Ep2 E0 W其他E W电EpEp1Ep2 W分EpEp1Ep2 Qfs相对 考点精析： 考点一 功能关系的应用 物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下物体机械能的变化情况是 ( ) A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定机械能的变化情况 D三种情况下，物体的机械能均增加 已知货物的质量为m，在某段
4、时间内起重机将货物以加速度a加速升高h高度，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g) ( ) A货物的动能一定增加 mahmgh B货物的机械能一定增加mah C货物的重力势能一定增加mah D货物的机械能一定增加mahmgh 如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30的固定3斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h， 则在这个过程中物体： 4(1)重力势能增加了多少？ (2)动能损失了多少？ (3)机械能损失了多少？ 一物块放在如图所示的斜面上，用力F沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F所做的功为A，斜面对
5、物块的作用力所做的功为B，重力做的功为C，空气阻力做的功为D，其中A、B、C、D的绝对值分别为100 J、30 J、100 J、20 J，则： (1)物块动能的增量为多少？ (2)物块机械能的增量为多少？ (3)物块重力势能的改变量为多少？ (4)物块克服摩擦力做的功是多少？ 考点二 摩擦力做功的特点及应用 类别 比较 静摩擦力 在静摩擦力做功的过程中，只能量转化方面 不同点 一对摩擦力做的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数和等于零 有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能量 滑动摩擦力 1相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一
6、个物体转移到另一个物体 2部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量 一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功总为负值，系统损失的机械能转变成内能 相同点 两种摩擦力都可以对物体做正功，做负功，还可以不做功 一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Qfs相对，其中s相对是物体间相对路径长度如果两物体同向运动，s相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，s相对为两物体对地位移大小之和；如果一个物体相对另一物体做往复运动，则s相对为两物体相对滑行路径的总长度 如图所示，质量为m的长木板A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B，可视为质点.已知木板长为L
7、，它与滑块之间的动摩擦因数为.现用水平向右的恒力F拉滑块B. (1)当长木板A的位移为多少时，B从A的右端滑出？ (2)求上述过程中滑块与木板之间产生的内能 如图所示，倾角为30的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点)，从h3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g10 m/s2，则： (1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？ (2)传送带左右
8、两端AB间的距离l至少为多少？ (3)物体在传送带上完成第一次来回滑行过程中产生的摩擦热为多少？ 考点三 能量守恒定律的应用 应用能量守恒定律解题的步骤 (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E减和增加的能量E增的表达式 (3)列出能量守恒关系式：E减E增 小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡
9、道的底端O点，如图所示.物块A从坡道顶端由静止滑下，求： (1)物块滑到O点时的速度大小； (2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能； (3)物块A被弹回到坡道时上升的最大高度. 如图所示，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.最终物体与传送带一起以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： (1)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. v 课后练习 一单项选择题 1光滑水平地面上叠放着两个物体A和B，如图所示水平拉力F作用在物体B上，使A、B两物体从静止出发一起运动经过时间t，撤去拉
10、力F，再经过时间t，物体A、B的动能分别设为EA和EB，在运动过程中A、B始终保持相对静止以下有几个说法： EAEB等于拉力F做的功 EAEB小于拉力F做的功 EA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功 EA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功，其中正确的是( ) A B C D 2如图所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列论述中正确的是( ) A提弹簧的力对系统做功为mgL B物体A的重力势能增加mgL C系统增加的机械能小于mgL D以上说法都不正确 3如图所示
11、，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是( ) 1A电动机做的功为mv2 2B摩擦力对物体做的功为mv2 1C传送带克服摩擦力做的功为mv2 2D电动机增加的功率为mgv 4飞船返回时高速进入大气层后，受到空气阻力的作用，接近地面时，减速伞打开，在距地面几米处，制动发动机点火制动，飞船迅速减速，安全着陆下列说法正确的是( ) A制动发动机点火制动后，飞船的重力势能减少，动能减小 B制动发动机工作时，由于化学能转化为机械能，飞船的
12、机械能增加 C重力始终对飞船做正功，使飞船的机械能增加 D重力对飞船做正功，阻力对飞船做负功，飞船的机械能不变 5如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是( ) A物块的机械能一定增加 B物块的机械能一定减小 C物块的机械能可能不变 D物块的机械能可能增加也可能减小 6如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面垂直的固定轴转动开始时OB与
13、地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法不正确的是( ) AA球到达最低点时速度为零 BA球机械能减少量等于B球机械能增加量 CB球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度 D当支架从左向右摆回时，A球一定能回到起始高度 二双项选择题 1若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变) ( ) A礼花弹的动能变化量为W3W2W1 B礼花弹的动能变化量为W3W2W1 C礼花弹的机械能变化量为W3W2 D礼花弹的机械能变化量为W3W2W1
14、2一物体放在升降机的水平地板上，在升降机加速竖直上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 ( ) A物体重力势能的增加量 B物体动能的增加量 C物体动能的增加量和物体重力势能的增加量之和 D物体动能的增加量和克服重力所做的功之和 3轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是( ) A系统的弹性势能不变 B系统的弹性势能增加 C系统的机械能不变 D系统的机械能增加 4如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直
15、轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( ) 三计算题 1如图所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡板P的距离为l0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程 2如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30，皮带在电动机的带动下，始终保持以v02 m/s的速率运行现把一质量为m10 kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，g取10 m/s2. 求： (1)工件与皮带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能
