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广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 第4讲 功能关系、能量转化与守恒定律(一)导学案【学习目标】1. 掌握功和能的关系,特别是合力功、重力功、弹力功以及除重力、弹力外其他力的功分别所对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律,并能分析解决有关问题【重点难点】重点 :掌握功和能的关系。难点 :熟练应用功和能的关系解决力学综合题。【使用说明及学法指导】请同学们充分预习;请同学们利用5分钟完成知识梳理和基础自测题;请同学们用10分钟完成基础知识反馈卡;识记基础知识。预习案一、 知识梳理1功能关系:(1)功是_的量度,即做了多少功就有_发生了转化(2)做功的过程一定伴随着_,而且_必通过做功来实现2功与对应能量的变化关系:功能量的变化 合外力做正功_增加重力做正功_减少弹簧弹力做正功_减少电场力做正功_减少其他力(除重力、弹力外)做正功_增加二、基础自测 1质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h,不计空气阻力,则下列说法中错误的是()a物体的机械能保持不变 b物体的重力势能减小mghc物体的动能增加2mgh d物体的机械能增加mgh2完成基础知识反馈卡将答案填入下表。(在有问题的题目题号前用“”标记) 题号123456789答案探究案一、 合作探究探究一 功能关系的应用例1 升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)()a升降机对物体做功5800 j b合外力对物体做功5800 jc物体的重力势能增加500 j d物体的机械能增加800 j小结:力学范围内,应牢固掌握以下三条功能关系:(1)重力的功等于 能的变化,表达式: ;弹力的功等于 能的变化,表达式: ;(2)合外力的功等于 能的变化,表达式: ;(3)除重力、弹力外,其他力的功等于 能的变化,表达式: 探究二 对能量转化与守恒定律的理解和应用例2 如下图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块a从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使a制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线m处的墙上,另一端恰位于坡道的底端o点已知在om段,物块a与水平面间的动摩擦因数均为,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,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(设弹簧处于原长时弹性势能为零);(3)若物块a能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?特别提醒:(1)应用能量守恒定律解决有关问题,要分析所有参与变化的能量(2)高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识考查判断、推理及综合分析能力探究三 摩擦力做功的特点及应用例3 如图所示,a物体放在b物体的左侧,用水平恒力f将a拉至b的右端,第一次b固定在地面上,f做功为w1,产生热量q1;第二次让b在光滑地面上自由滑动,f做功为w2,产生热量为q2,则应有 ()aw1w2,q1q2 bw1w2,q1q2cw1w2,q1q2 dw1w2,q1q2小结:摩擦力做功的特点: ;训练案一、 课中训练与检测12010年广州亚运会上,刘翔重归赛场,以打破亚运会记录的成绩夺得110 m跨栏的冠军他采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,向前加速的同时提升身体重心如图2所示,假设刘翔的质量为m,起跑过程前进的距离为s,重心升高为h,获得的速度为v,克服阻力做功为w阻,则在此过程中()a运动员的机械能增加了mv2 b运动员的机械能增加了mv2mghc运动员的重力做功为mgh d运动员自身做功w人mv2mghw阻2如下图所示,a、b、c质量分别为ma0.7 kg,mb0.2 kg,mc0.1 kg,b为套在细绳上的圆环,a与水平桌面的动摩擦因数0.2,另一圆环d固定在桌边,离地面高h20.3 m,当b、c从静止下降h10.3 m后,c穿环而过,b被d挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g10 m/s2,若开始时a离桌边
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