高考物理大一轮复习 第05章 机械能 第4讲 功能关系 能量守恒定律课件 新人教版.ppt

机械能 第五章 第四讲功能关系能量守恒定律 栏 目 导 航 1 功和能的关系功是 转化的量度 做功的过程就是 转化的过程 做了多少功 就有多少 发生转化 反之 转化了多少 就说明做了多少功 能量 能量 能量 能量 2 对照教材填空 动能 重力势能 弹性势能 电势能 机械能 1 内容 能量既不会 也不会 它只会从一种形式 为其他形式 或者从一个物体 到另一个物体 而在 和 过程中 能量的 保持不变 2 表达式 e初 e增 消灭 创生 转化 转移 转化 转移 总量 e终 e减 3 如图 质量为m的长木板放在光滑的水平面上 现有一质量为m的小物块以初速度v0从木板的一端滑向另一端 当小物块在木板上滑过距离d二者的速度相同均为v 此过程中木板前进的位移为x1 设小物块与木板间的滑动摩擦力为f 提示 对 物块减少的机械能转化为木板的动能和系统的内能fd 对 系统减小的机械能转化为系统的内能fd fd等于由于克服滑动摩擦力而产生的内能 1 判断正误 1 在物体的机械能减少的过程中 动能有可能是增大的 2 既然能量在转移或转化过程中是守恒的 故没有必要节约能源 3 节约可利用能源的目的是为了减少污染排放 4 滑动摩擦力做功时 一定会引起机械能的转化 5 一个物体的能量增加 必定有别的物体能量减少 答案 1 2 3 4 5 2 2017 河北承德实验中学期中 多选 2013年2月15日 一团亮光划过俄罗斯车里雅宾斯克州上空 留下白色尾迹 有视频显示 当时巨大的橘红色火球掠过天空 爆炸时散发出比太阳更耀眼的光芒 陨石雨降落后 车里雅宾斯克州各类建筑的窗户被震碎 屋顶被掀翻 下面叙述中正确的是 a 陨石坠入地球大气层成为流星是内能转化为机械能的过程b 陨石下落时 动能转化为重力势能c 陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程d 鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑 说明陨石对地面做了功答案 cd 3 2016 四川卷 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员 他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿 助滑区 保持同一姿态下滑了一段距离 重力对他做功1900j 他克服阻力做功100j 韩晓鹏在此过程中 a 动能增加了1900jb 动能增加了2000jc 重力势能减少了1900jd 重力势能减少了2000j答案 c 答案 b 在应用功能关系解决具体问题的过程中 1 若只涉及动能的变化用动能定理 2 只涉及重力势能的变化 用重力做功与重力势能变化的关系分析 3 只涉及机械能变化 用除重力和弹簧的弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析 4 只涉及电势能的变化 用电场力做功与电势能变化的关系分析 a 计算机械能增大或减小多少 最常用的方法是 看系统或物体除重力和弹簧的弹力之外 还有没有其他力对系统或物体做功 若其他力对系统或物体做正功 系统或物体的机械能增大 做负功 系统或物体的机械能减小 增大或减小的机械能就是外力做功的数值 多选 如图所示 倾角为 30 的粗糙斜面固定在地面上 长为l 质量为m 粗细均匀 质量分布均匀的软绳置于斜面上 其上端与斜面顶端平齐 用细线将物块与软绳连接 物块由静止释放后向下运动 直到软绳刚好全部离开斜面 此时物块未到达地面 在此过程中 bd d 物体沿斜面上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力做功的平均功率 ac 2 2018 唐山模拟 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点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力 已知ap 2r 重力加速度为g 则小球从p到b的运动过程中 d 1 两种摩擦力做功的比较 2 求解相对滑动物体的能量问题的方法 1 正确分析物体的运动过程 做好受力分析 2 利用运动学公式 结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系 3 公式w ff l相对中l相对为两接触物体间的相对位移 若物体在传送带上做往复运动时 则l相对为总的相对路程 2018 宁夏银川一中模拟 如图所示 水平传送带两端点a b间的距离为l 传送带开始时处于静止状态 把一个小物体放到右端的a点 某人用恒定的水平力f使小物体以速度v1匀速滑到左端的b点 拉力f所做的功为w1 功率为p1 这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为q1 随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动 此人仍然用相同的恒定的水平力f拉物体 使它以相对传送带为v1的速度匀速从a滑行到b 这一过程中 拉力f所做的功为w2 功率为p2 物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为q2 下列关系中正确的是 a w1 w2 p1 p2 q1 q2b w1 w2 p1 p2 q1 q2c w1 w2 p1 p2 q1 q2d w1 w2 p1 p2 q1 q2 b 功能关系与传送带模型 1 动力学角度 首先要正确分析物体的运动过程 做好受力情况分析 然后利用运动学公式 结合牛顿第二定律 求物体及传送带在相应时间内的位移 找出物体和传送带之间的位移关系 2 能量角度 求传送带对物体所做的功 物体和传送带由于相对滑动而产生的热量 因放上物体而使电动机多消耗的电能等 常依据功能关系或能量守恒定律求解 2018 漳州八校联考 如图所示 一张薄纸板放在光滑水平面上 其右端放有小木块 小木块与薄纸板的接触面粗糙 原来系统静止 现用水平恒力f向右拉薄纸板 小木块在薄纸板上发生相对滑动 直到从薄纸板上掉下来 上述过程中有关功和能的下列说法正确的是 a 拉力f做的功等于薄纸板和小木块动能的增加b 摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热c 离开薄纸板前小木块可能先做加速运动 后做匀速运动d 小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热 d 解析 由功能关系知拉力f做的功等于薄纸板和小木块动能的增加及系统产生的内能 选项a错误 摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加 选项b错误 离开薄纸板前小木块一定一直在做匀加速运动 选项c错误 对于系统 系统的摩擦生热q fl1 对于小木块 fl2 ek 可能l2 l1 故 ek q 选项d正确 3 多选 如图所示 一块长木块b放在光滑的水平面上 在b上放一物体a 现以恒定的外力f拉b 由于a b间摩擦力的作用 a将在b上滑动 以地面为参考系 a b都向前移动一段距离 在此过程中 a 外力f做的功等于a和b动能的增量b b对a的摩擦力所做的功等于a的动能的增量c a对b的摩擦力所做的功等于b对a的摩擦力所做的功d 外力f对b做的功等于b的动能的增量与b克服摩擦力所做的功之和 bd 解析 由功能关系力f做的功等于系统增加的动能和由于摩擦产生的热量之和 a错误 d正确 对a 由动能定理 b对a的摩擦力做的功等于a的动能的增加量 b正确 由于a b对地的位移不同 摩擦力对a b做功不相等 c错误 d 2018 辽宁模拟 多选 如图甲所示 在距离地面高度为h 0 80m的平台上有一轻质弹簧 其左端固定于竖直挡板上 右端与质量m 0 50kg 可看作质点的物块相接触 不粘连 oa段粗糙且长度等于弹簧原长 其余位置均无阻力作用 物块开始静止于a点 与oa段的动摩擦因数 0 50 现对物块施加一个水平向左的外力f 大小随位移x变化关系如图乙所示 物块向左运动x 0 40m到达b点 到达b点时速度为零 随即撤去外力f 物块在弹簧弹力作用下向右运动 从m点离开平台 落到地面上n点 取g 10m s2 则 a 弹簧被压缩过程中外力f做的功为6 0jb 弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6 0j c 整个运动过程中克服摩擦力做功为4 0jd mn的水平距离为1 6m ad 应用能量守恒定律解题的基本思路 1 分清有多少种形式的能量 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 哪种形式的能量减小 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 e减 e增 2018 山西太原模拟 如图1所示 轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上 另一端连接质量为0 10kg的小木块a 另一个相同的小木块b紧靠a一起在水平面上处于静止状态 现在b上施加一水平向左的力f使a和b从静止开始缓慢向左移动 力f的大小与a的位移x的大小关系如图2所示 弹簧一直处于弹性限度内 将a b视为质点 下列说法正确的是 a 在木块向左移动10cm的过程中 弹簧的弹性势能增加了2 5jb 该弹簧的劲度系数为250n m c 当x 10cm时撤去f 此后b能达到的最大速度为5m sd 当x 10cm时撤去f a b分离时的速度为5m s a d 6 2017 湖北省天门期末考试 多选 如图所示 a b两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连 a放在固定的光滑斜面上 b c两小球在竖直方向上通