2011届高考物理二轮复习专题六能量转化与守恒定律课件新人教版.ppt

专题6 能量转化与守恒定律,例1如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端则下列说法中正确的是( ) A第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功 B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量 C第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量 D两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量,AC,例2如图4所示，均匀带正电的圆环水平放置，AB为过圆心O的竖直轴线一带正电的微粒(可视为点电荷)，从圆心O正上方某处由静止释放向下运动，不计空气阻力在运动的整个过程中，下列说法中正确的是 ( ) A带电微粒的加速度可能一直增大图4 B带电微粒的电势能可能一直减小 C带电微粒的动能可能一直增大 D带电微粒的运动轨迹可能关于O点对称,C,例3 如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是 D Ab、d两点的电场强度相同 Ba点的电势等于f点的电势 C点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大,Wbdef=0,例4（功能关系在电磁感应中的应用）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则（ ） A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为ab C金属棒的速度为v时所受的安培力大小为F =B2L2v/R D电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少,在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，A对。,由右手定则可得，电流的方向从b到a，B错,F =ILB=BLVLB/R=B2L2v/R,在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、 重力势能和内能的转化，D错。,AC,例5（功能关系在混合场内的应用）如图所示，MN是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板（左侧有挡板），整个空间有平行于平板向右、场强为E=2N/C的匀强电场，在板上C点的左侧有一个垂直于纸面向外、磁感应强度为B=1T的匀强磁场，一个质量为m=4103kg、带负电的小物块，带电量q=102C，从C点由静止开始向左先做加速运动再做匀速运动. 当物体碰到左端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间将电场改为竖直向下，大小不变. 小物块返回时在磁场中恰做匀速运动，已知平板MC部分的长度为L=5m，物块与平板间的动摩擦因数为=0.2，求： （1）小物块向左运动过程中克服摩擦力做的功Wf； （2）小物块与左端挡板碰撞过程损失的机械能E； （3）小物块从与 左挡板碰后到最终静止所用时间t； （4）整个过程中由于摩擦产生的热量Q.,设小物块向左匀速运动时的速度大小为v1,三、反馈练习,1如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行，A端上方靠近传送带料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上，煤与传送带达共同速度后被运至B端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是（ ） A电动机应增加的功率为100W B电动机应增加的功率为200W C在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0103J D在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2104J,BC,F=ma=mv/ t =50（2-0）=100N,Q=Mv2/2=506022/2=6103J,2.如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15角，AB直线与匀强电场E垂直，在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m、电荷量为q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点(图中未画出)时速度大小仍为v0，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是( ) A电场力对小球做功为零 B小球的电势能减小 C小球的电势能增量大于mg2t2/2 DC可能位于AB直线的左侧,C,mg,qE,3、如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中磁感应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为M，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中可求出的物理量有 A电阻R上产生的焦耳热 B通过电阻R的总电量 Cab棒运动的位移 Dab棒的运动时间,ABC,V=0,QR=mv02/2,2QR=mv02/2,ILB t=mv0,qLB=mv0,q=mv0/LB,q=mv0/LB=BLx/2R,x=2Rmv0/L2B2,ILB,4如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计轨道与金属杆ab的电阻及空气阻力，则( ) A上滑过程的时间比下滑过程短 B金属杆ab返回到底端时速度大小仍为v0 C上滑过程通过电阻R的电量与下滑过程一样多 D上滑过程电流对电阻R所做的功比下滑过程多,ACD,F安=B2L2v/R v,6如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定竖直杆上，A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，B放在水平面上并靠着竖直杆，A、B均静止。由于微小的扰动，B开始沿水平面向右运动。不计一切摩擦，滑块A、B视为质点。在A下滑的过程中，下列说法中正确的是( ) AA、B组成的系统机械能守恒 B在A落地之前轻杆对B一直做正功 CA运动到最低点时的速度为 D当A的机械能最小时，B对水平面的压力大小为2mg,AC,mgL=mvA2/2,A运动到最低点时的B速度为0,VA,VB,vAcos=vBsin ,mgL(1-cos)=mvA2/2+ mvB2/2,vA=vBtan ,mgL(1-cos)=mvB2/2(1+tan2 ),mvB2/2=mgLcos2 (1-cos),当A的机械能最小时, B的机械能最大：, 0, 90,AB,7、如图所示,粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BC在B处平滑连接,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点.一个质量m=0.1kg的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上,细线的左端固定在竖直墙壁上.在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧,此时P到B点的距离X0=0.5m.物体P与水平轨道间的动摩擦因数=0.2,半圆轨道半径R=0.4m.现将细线剪断,P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道,并恰好能经过C点.g取10m/s2.求: (1)P经过B点时对轨道的压力； (2)细线未剪断时弹簧的弹性势能.,(1)P恰好能经过C点，设其速度为vc，,mg=mvc2/R,Vc=2m/s,P从B到C的过程中机械能守恒，设P经过B点时的速度为vB,由牛顿第三定律可得，物体刚过B点时对轨道的压力大小为6N，方向竖直向下,(2)设细线剪断前弹簧的弹性势能为EP从剪断细线到P经过B点的过程中,8如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角=60，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，试求： （1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面 （2）小物