河北省高考物理一轮复习（机械能）6.5 功能关系 能量守恒（重点）课件 新人教版.ppt

6 5功能关系能量守恒 李仕才 一 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 做功的过程一定伴随有能量的转化 而且能量的转化必须通过做功来实现 2 做功对应变化的能量形式 1 合外力的功影响物体的动能的变化 2 重力的功影响物体重力势能的变化 3 弹簧弹力的功影响弹性势能变化 4 除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体机械能的变化 5 滑动摩擦力的功影响焦耳热的变化 6 电场力的功影响电势能的变化 7 分子力的功影响分子势能的变化 导 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另一个物体 在转化或转移的过程中 能量的总量保持不变 2 表达式 导 e减 e增 重导思 思考 半径为r的半圆形竖直圆柱面 用轻质细绳连接的a b a球质量为b球质量的2倍 现将a球从圆柱边缘处由静止释放 已知a球始终不离开圆柱内表面 若不计一切摩擦 求 1 a球滑至最低点时速度的大小 2 a球沿圆柱内表面运动的最大位移 例 一物体从斜面底端以初动能e滑向一足够长斜面 返回到底端的速度大小为v 克服摩擦力做功为e 2 若物块以初动能2e滑向该斜面则 返回斜面底端时的动能为 返回斜面底端时的速度大小 议 1 滑块a b的质量均为m a套在固定竖直杆上 与光滑水平地面相距h b放在地面上 a b通过铰链用刚性轻杆连接 由静止开始运动 不计摩擦 a a落地前 轻杆对b一直做正功b a落地时速度大小为c a下落过程中 其加速度大小始终不大于gd a落地前 当a的机械能最小时 b对地面的压力大小为mg2 如图 斜面1 2 3 动摩擦因数均相同 在物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中 a 损失的机械能 e3 e2 e1b 摩擦产热q1 q2v2 v3d 到达底端的速度v1 v2 v3 bd bd 展 自由展示 判断一 用恒力f竖直向上拉一物体 使其由地面处开始加速上升到某一高度 若该过程空气阻力不能忽略 则下列说法中正确的是 a 力f做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量b 重力所做的功等于物体重力势能的增量c 力f做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量d 力f 重力 阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量 展 c 重展 判断二 ab粗糙 bc光滑与水平面的夹角相同 质量为m m m m 的滑块 通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接 轻绳与斜面平行 两滑块由静止释放后 沿斜面做匀加速运动 若不计滑轮的质量和摩擦 在两滑块沿斜面运动的过程中 两滑块组成系统的机械能守恒 重力对m做的功等于m动能的增加 轻绳对m做的功等于m机械能的增加 两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功 重展 1 质量为m的小球 固定光滑杆 将小球静止释放 小球沿杆下滑 当弹簧位于竖直位置时 速度恰好为零 此时小球下降的竖直高度为h 若全过程中弹簧始终处于伸长状态 a 弹簧与杆垂直时 小球速度最大b 弹簧与杆垂直时 小球的动能与重力势能之和最大c 小球下滑至最低点的过程中 弹簧的弹性势能增加量小于mghd 小球下滑至最低点的过程中 弹簧的弹性势能增加量等于mgh bd 清展 例 光滑竖直杆 轻弹簧一端固定于o点 另一端与小球相连 现将小球从m点由静止释放 它在下降的过程中经过了n点 已知在m n两点处 弹簧对小球的弹力大小相等 且 在小球从m点运动到n点的过程中 a 弹力对小球先做正功后做负功b 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度c 弹簧长度最短时 弹力对小球做功的功率为零d 小球到达n点时的动能等于其在m n两点的重力势能差 bcd 3 一物体悬挂在细绳下端 由静止开始沿竖直方向运动 运动过程中物体的机械能e与物体通过路程x的关系图象如图乙所示 其中0 x1过程的图象为曲线 x1 x2过程的图象为直线 无空气阻力 则 a 0 x1过程中物体所受拉力是变力 且一定不断减小b 0 x1过程中物体的动能一定先增加后减小 最后为零c x1 x2过程中物体一定做匀速直线运动d x1 x2过程中物体可能做匀加速直线运动 也可能做匀减速直线运动 展 ab 例6 一个小物块冲上一个固定的粗糙斜面 经过斜面上a b两点 到达斜面上最高点后返回时 又通过了b a两点 如图所示 关于物块上滑时由a到b的过程和下滑时由b到a的过程 动能变化量的绝对值 e上和 e下 以及所用的时间t上和t下相比较 有 a e上 e下 t上 t下b e上 e下 t上 t下c e上 e下 t上 t下d e上 e下 t上 t下 展 d 展 展 整理本节课内容 2 如图所示 在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道 半径oa水平 ob竖直 一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始