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本章整合 本章知识可分为三个组成部分 第一部分为机械能 第二部分为机械能守恒定律 第三部分为能量与能源 一 机械能 二 机械能守恒定律 三 能量与能源 一 功能关系的理解和应用做功的过程就是能量转化的过程 做功的数值就是能的转化数量 这是功能关系的普遍意义 不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系 这是贯穿整个物理学的一个重要思想 学会正确分析物理过程中的功能关系 对于提高解题能力是至关重要的 例1 2016 四川理综 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 重力势能减小了1900jd 重力势能减小了2000j解析 由动能定理 ek wg wf 1900j 100j 1800j 即动能增加了1800j 故a b均错 由功能关系 ep wg 1900j 即重力势能减少了1900j 故d错误 c正确 答案 c 方法技巧力学领域中功能关系的主要形式 二 能量观点分析传送带问题传送带模型因初始条件不同 滑块的运动规律各不相同 但总体而言可以从力和运动及能量观点分析 这里重点学习从能量观点分析传送带问题 主要可分为两类 1 在水平传送带模型中 摩擦力对滑块所做的功与滑块动能增量相等 系统的摩擦热产生在滑块与传送带相对滑行阶段 2 在倾斜传送带模型中 摩擦力和重力对滑块做功的代数和等于滑块动能的增量 例2 如图所示 一传送皮带与水平面夹角为30 以2m s的恒定速度顺时针运行 现将一质量为10kg的工件轻放于底端 经一段时间送到高2m的平台上 工件与皮带间的动摩擦因数 求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能 g取10m s2 解析 设工件向上运动距离s时 速度达到传送带的速度v 由动能定理可知 代入数据 解得s 0 8m说明工件未到达平台时 速度已达到v 所以工件动能的增量为 ek mv2 20j到达平台时 工件重力势能增量为 ep mgh 200j 因此传送带的位移s 2s 1 6m由于滑动摩擦力做功而增加的内能为 e内 f x mg s s cos30 60j电动机多消耗的电能为 e ek ep e内 280j 答案 280j 方法技巧能量转化问题的解题思路 1 当涉及摩擦力做功 机械能不守恒时 一般应用能的转化和守恒定律 2 解题时 首先确定初末状态 然后分析状态变化过程中哪种形
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