高考物理大一轮复习 第五章 机械能 基础课4 功能关系 能量守恒定律课件 新人教版.ppt

基础课4功能关系能量守恒定律 知识点一 功能关系1 功能关系 1 功是 的量度 即做了多少功就有多少 发生了转化 2 做功的过程一定伴随着 而且 必须通过做功来实现 能量转化 能量 能量的转化 能量的转化 2 几种常见的功能关系 增加 减少 减少 增加 减少 知识点二 能量守恒定律1 内容 能量既不会消灭 也 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 而在转化和转移的过程中 能量的总量 2 表达式 e减 不会创生 转化 转移 保持不变 e增 思考判断 1 力对物体做了多少功 物体就具有多少能 2 能量在转移或转化过程中 其总量会不断减少 3 在物体的机械能减少的过程中 动能有可能是增大的 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 6 合外力做功等于物体动能的改变量 7 与势能有关的力 重力 弹簧弹力 电场力 做的功等于对应势能的改变量 答案 1 2 3 4 5 6 7 功能关系的应用 力学中几种常见的功能关系 1 只有弹力做功时的功能关系 如图1所示 在光滑水平面上有一物体 它的左端连接着一轻弹簧 弹簧的另一端固定在墙上 在力f作用下物体处于静止状态 当撤去力f后 物体将向右运动 在物体向右运动的过程中 下列说法正确的是 图1 a 弹簧的弹性势能逐渐减少b 物体的机械能不变c 弹簧的弹性势能先增加后减少d 弹簧的弹性势能先减少后增加解析因弹簧左端固定在墙上 右端与物体连接 故撤去f后 弹簧先伸长到原长后 再被物体拉伸 其弹性势能先减少后增加 物体的机械能先增大后减小 故d正确 a b c均错误 答案d 2 重力 摩擦力做功时的功能关系 多选 如图2所示 一固定斜面倾角为30 一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动 加速度大小等于重力加速度的大小g 物块上升的最大高度为h 则此过程中 物块的 图2 答案ac 摩擦力做功与能量转化守恒定律 1 静摩擦力做功 1 静摩擦力可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零 3 静摩擦力做功时 只有机械能的相互转移 不会转化为内能 2 滑动摩擦力做功的特点 1 滑动摩擦力可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 相互间存在滑动摩擦力的系统内 一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果 机械能全部转化为内能 有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移 另外一部分转化为内能 3 摩擦生热的计算 q ffx相对 其中x相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程 3 对能量守恒定律的理解 1 转化 某种形式的能量减少 一定存在其他形式的能量增加 且减少量和增加量一定相等 2 转移 某个物体的能量减少 一定存在其他物体的能量增加 且减少量和增加量相等 1 动能 重力势能与内能的转化 如图3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点的正上方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 图3 答案d 1 物体a向下运动刚到达c点时的速度 2 弹簧的最大压缩量 3 弹簧的最大弹性势能 图4 运用能量守恒定律解题的基本思路 方法技巧 图5 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 答案bcd 2 2015 江苏单科 9 多选 如图6所示 轻质弹簧一端固定 另一端与一质量为m 套在粗糙竖直固定杆a处的圆环相连 弹簧水平且处于原长 圆环从a处由静止开始下滑 经过b处的速度最大 到达c处的速度为零 ac h 圆环在c处获得一竖直向上的速度v 恰好能回到a 弹簧始终在弹性限度内 重力加速度为g 则圆环 图6 答案bd 3 2014 海南单科 多选 如图7所示 质量相同的两物体a b 用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧 a在水平桌面的上方 b在水平粗糙桌面上 初始时用力压住b使a b静止 撤去此压力后 a开始运动 在a下降的过程中 b始终未离开桌面 在此过程中 图7 a a的动能小于b的动能b 两物体机械能的变化量相等c a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量d 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零解析轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等 故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量 a的动能比b的动能小 a对 因为b与地面有摩擦力 运动时有热量产生 所以该系统机械能减少 而b c两项均为系统机械能守恒的表现 故b c错误 轻绳不可伸长 两端分别对a b做功大小相等 符号相反 d正确 答案ad 4 2016 四川绵阳市二诊 多选 如图8所示 在排球比赛中 假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网 排球网高h 2 24m 排球质量为m 300g 运动员对排球做的功为w1 20j 排球运动过程中克服空气阻力做的功为w2 4 12j 重力加速度g 10m s2 球从手刚发出位置的高度h 2 04m 选地面为零势能面 则 图8 a 与排球从手刚发出相比较 排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6 72jb 排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22jc 排球恰好到达球网上边缘时的动能为15 88jd 与排球从手刚发出相比较 排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4 72j 解析与排球从手刚发出相比较 排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为mg h h 0 6j a错误 排球恰好到达球