功能关系复习 (共33张PPT)

学 习 目 标一 ： 理 解 重 力 、 摩 擦 力 、 弹 簧 弹 力 和 静 电 力 的 做 功 特 点二 ： 能 熟 练 应 用 动 力 学 原 理 和 功 能 关 系 解 决 多 过 程 问 题 知识回顾 一 功 ： 一 个 物 体 受 到 力 的 作 用 ， 如 果 在 力的 方 向 上 发 生 了 一 段 位 移 ， 就 说 这 个 力 对 物 体做 了 功 计 算 公 式 ： W Flcos . 功 的 正 负 (1)当 00， 力 对 物 体 做 正 功 (2)当 时 ， W0） 和 -Q的 点 电 荷 对 称 地 放 置 在 x轴上 原 点 O的 两 侧 ， a点 位 于 x轴 上 O点 与 点 电 荷 Q之 间 ， b点 位 于 y轴 O点上 方 ， 取 无 穷 远 处 的 电 势 为 零 。 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）A b点 的 电 势 为 零 ， 电 场 强 度 也 为 零B 正 的 试 探 电 荷 在 a点 的 电 势 能 大 于 零 ， 所 受 静 电 力 方 向 向 右C 将 正 的 试 探 电 荷 从 O点 移 到 a点 ， 静 电 力 做 正 功D 将 同 一 正 的 试 探 电 荷 先 后 从 O， b点 移 到 a点 ， 后 者 电 势 能 的 变 化 较 大 B题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 功 能 量 变 化 表 达 式重 力 做 功 等 于 重 力 势 能 的 变 化 WG （ Ep2 Ep1 ）弹 力 (弹 簧 类 )做功 等 于 弹 性 势 能 的 变 化 W弹 （ Ep2 Ep1 ）电 场 力 做 功 等 于 电 势 能 的 变 化 W电 （ Ep2 Ep1 ）安 培 力 做 正 功 等 于 电 能 转 化 为 其 它 的能 W安 E题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 （ ）B例 2题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 功 能 量 变 化 表 达 式重 力 做 功 等 于 重 力 势 能 的 变 化 WG （ Ep2 Ep1 ）弹 力 (弹 簧 类 )做功 等 于 弹 性 势 能 的 变 化 W弹 （ Ep2 Ep1 ）电 场 力 做 功 等 于 电 势 能 的 变 化 W电 （ Ep2 Ep1 ）安 培 力 做 正 功 等 于 电 能 转 化 为 其 它 的能 W安 E 重 力 和 弹 力 做功 动 能 势 能 间 转 化 机 械 能守 恒 E 1 +E 1 E 2 +E 2题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 例 3 如 图 ， 如 图 所 示 ， 一 根 轻 弹 簧 下 端 固 定 ， 竖 立 在 水 平 面 上 其 正 上 方 A位置 有 一 只 小 球 小 球 从 静 止 开 始 下 落 ， 在 B位 置 接 触 弹 簧 的 上 端 ， 在 C位 置 小 球所 受 弹 力 大 小 等 于 重 力 ， 在 D位 置 小 球 速 度 减 小 到 零 关 于 小 球 下 降 阶 段 下 列 说法 中 正 确 的 是 （ ）A 小 球 的 机 械 能 守 恒B 弹 簧 的 机 械 能 守 恒C 从 AC位 置 小 球 重 力 势 能 的 减 少 等 于 小 球 动 能 的 增 加D 从 AD位 置 小 球 重 力 势 能 的 减 少 等 于 弹 簧 弹 性 势 能 的 增 加题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 功 能 量 变 化 表 达 式重 力 做 功 等 于 重 力 势 能 的 变 化 WG （ Ep2 Ep1 ）弹 力 (弹 簧 类 )做功 等 于 弹 性 势 能 的 变 化 W弹 （ Ep2 Ep1 ）电 场 力 做 功 等 于 电 势 能 的 变 化 W电 （ Ep2 Ep1 ）安 培 力 做 正 功 等 于 电 能 转 化 为 其 它 的 能 W安 E 重 力 和 弹 力 做 功 动 能 势 能 间 转 化 机 械 能 守 恒 E 1 +E 1 E 2 +E 2重 力 和 弹 力 之 外的 其 他 力 做 功 等 于 机 械 能 的 变 化 W其 E2 E1题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 例 4 如 图 所 示 为 跳 伞 爱 好 者 从 高 楼 跳 伞 表 演 的 情 形 ， 他 从 楼 顶 跳 下 后 ， 在 距 地 面一 定 高 度 处 打 开 伞 包 直 到 安 全 着 陆 ， 忽 略 空 气 对 人 的 阻 力 ， 则 跳 伞 者 （ ）A 动 能 一 直 在 增 大B 机 械 能 一 直 减 小C 机 械 能 先 不 变 后 减 小D 重 力 势 能 先 增 大 后 减 小题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 C 功 能 量 变 化 表 达 式重 力 做 功 等 于 重 力 势 能 的 变 化 WG （ Ep2 Ep1 ）弹 力 (弹 簧 类 )做功 等 于 弹 性 势 能 的 变 化 W弹 （ Ep2 Ep1 ）电 场 力 做 功 等 于 电 势 能 的 变 化 W电 （ Ep2 Ep1 ）安 培 力 做 正 功 等 于 电 能 转 化 为 其 它 的 能 W安 E 重 力 和 弹 力 做 功 动 能 势 能 间 转 化 机 械 能 守 恒 E 1 +E 1 E 2 +E 2重 力 和 弹 力 之 外的 其 他 力 做 功 等 于 机 械 能 的 变 化 W其 E2 E1合 力 做 功 等 于 动 能 的 变 化 W 合 Ek2 Ek1 题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 功 能 量 变 化 表 达 式重 力 做 功 等 于 重 力 势 能 的 变 化 WG （ Ep2 Ep1 ）弹 力 (弹 簧 类 )做功 等 于 弹 性 势 能 的 变 化 W弹 （ Ep2 Ep1 ）电 场 力 做 功 等 于 电 势 能 的 变 化 W电 （ Ep2 Ep1 ）安 培 力 做 正 功 等 于 电 能 转 化 为 其 它 的 能 W安 E 重 力 和 弹 力 做 功 动 能 势 能 间 转 化 机 械 能 守 恒 E 1 +E 1 E 2 +E 2重 力 和 弹 力 之 外的 其 他 力 做 功 等 于 机 械 能 的 变 化 W其 E2 E1合 力 做 功 等 于 动 能 的 变 化 W 合 Ek2 Ek1 题 型 一 几 种 常 见 的 功 能 关 系 （一）、“合”初步了解全过程，构建大致运动图景（二）、“分”分解全过程进行，分析每个过程的规律题 型 二 、 综 合 运 用 动 力 学 和 能 量 观 点 分 析 多 过 程 问 题 的 思 路 分析要点:1 题目中有多少个物理过程？2 每个过程物体做什么运动？3 每种运动满足什么物理规律？4 运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些? （一）、“合”初步了解全过程，构建大致运动图景（三）、“合”找到子过程的联系，寻找解题方法（二）、“分”将全过程进行分解，分析每个过程的规律题 型 二 、 综 合 运 用 动 力 学 和 能 量 观 点 分 析 多 过 程 问 题 的 思 路 例5. 如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R0.4m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在A点，有一可看做质点、质量为m0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力F将小物块推到B处后撤去，小物块沿半圆轨道运动到C处后，落回到水平面上，取g10m/s2。求：（1）当水平恒力F=1.25N，LAB=1m时小物块落地点到B点的水平距离。F CBA RO 分析: F CBA RO匀加直牛顿第二定律+运动学(或动能定理)变速圆周运动平抛运动机械能守恒定律(或动能定理)平抛运动规律运动状态物理规律过程由A到B离开C以后由B到C关键位置：B、C 解： （1）小物块从A到B做匀变速直线运动，设小物块在B点的速度为vB，由牛顿第二定律有 221 BmvFs 解得:vB=5m /s或由动能定理F=m a由运动学 vB2=2asF CBA RO 小物块离开C是平抛运动。tvx C 2212 gtRy 小物块从B到C做变速圆周运动，设小物块在C点的速度为vC，由机械能守恒定律有22 21221 CB mvRmgmv 解得:x=1.2m或由动能定理22 21212 BC mvmvRmg 解得:vC=3m/s F CBA RO F CBA RO（2）当水平恒力F=1.25N时。试作出物块经过B点对轨道压力与LAB的关系图像。 F CBA RO D（3）当LAB=1m要使小物块不脱离轨道，恒力的取值范围。 （4）在A点左侧固定一压缩弹簧，若水平面是粗糙的u=0.25。当弹簧压缩量为X时，释放小物块、恰好到落到A点， 求此时弹簧的弹性势能。（ LAB=1m）CBA RO （5） 假如是一个可看做质点、质量为m0.1kg的小圆环套在轨道上，请同学们自己编一个相关问题并求解 F CBA RO 全过程处理：抓住整个过程的初、末状态， 利用能量的观点解决问题。两种方法“分段”处理全过程处理同时要有全过程的观点: 直 线 运 动 、 圆 周 运 动 和 平 抛 运 动 组 合 模 型1.模型特点：物体在整个运动过程中，经历直线运动、圆周运动和平抛运动或三种运动两两组合.2.表现形式：(1)直 线 运 动 ： 水 平 面 上 的 直 线 运 动 、 斜 面 上 的 直 线 运动 、 传 送 带 上 的 直 线 运 动 .(2)圆 周 运 动 ： 绳 模 型 圆 周 运 动 、 杆 模 型 圆周 运 动 、 拱 形 桥 模 型 圆 周 运 动 .(3)平 抛 运 动 ： 与 斜 面 相 关 的 平 抛 运 动 、与 圆 轨 道 相 关 的 平 抛 运 动 .3.应对模式：这类模型一般不难，各阶段的运动过程具有独立性，只要对不同过程分别选用相应规律即可，两个相邻的过程连接点的速度是联系两过程的纽带.很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口. RO RO 二 、 综 合 运 用 动 力 学 和 功 能 关 系 分 析 多 过 程问 题变 式 训 练 1、 如 图 所 示 ， 半 径 为 R的 光 滑 半 圆 轨 道 ABC与 倾 角 为 37 的 粗 糙 斜 面 轨 道DC相 切 于 C点 ， 半 圆 轨 道 的 直 径 AC与 斜 面 垂 直 质 量 为 m 的 小 球 从 A点 左 上 方 距 A点 高为 h的 斜 面 上 方 P点 以 某 一 速 度 v0水 平 抛 出 ， 刚 好 与 半 圆 轨 道 的 A点 相 切 进 入 半 圆 轨 道 内侧 ， 之 后 经 半 圆 轨 道 沿 斜 面 刚 好 滑 到 与 抛 出 点 等 高 的 D点 已 知 当 地 的 重 力 加 速 度 为 g，取 R 50h/9， sin 37 0.6， cos 37 0.8， 不 计 空 气 阻 力 ， 求 ：(1)小 球 被 抛 出 时 的 速 度 v0；(2)小 球 到 达 半 圆 轨 道 最 低 点 B时 ， 对 轨 道 的 压 力 大 小 ；(3)小 球 从 C到 D过 程 中 摩 擦 力 做 的 功 W f. 二 、 综 合 运 用 动 力 学 和 功 能 关 系 分 析 多 过 程问 题 20、 （ 1） 在 圆 轨 道 的 最 高 点 C 对 小 车 ： 2Cmvmg R P 至 C 由 动 能 定 理 可 得 21( 2 ) 2 Cmg H R mv ， 联 立 解 得 H =5m （ 2） P 到 B： 212 BmgH mv ， 对 B 点 2BN mvF mg R 由 以 上 两 式 可 得 60NF N 据 牛 顿 第 三 定 律 可 知 小 车 到 圆 轨 道 最 低 点 时 对 轨 道 的 压 力 为 60N， 方 向 竖 直 向 下 （ 3） 小 车 D 点 飞 出 后 做 平 抛 运 动 ， Dx v t ， 212h gt 因 为 5.6 8.0m x m ， 代 入 以 上 两 式 可 得 7 / 10 /Dm s v m s 从 出 发 至 D 点 由 动 能 定 理 21 2 DH kmgL mv ， 代 入 Dv ， 得 到 4.25 6.8m H m 由 于 要 安 全 过 D 点 ， 需 要 5H m 综 上 ： 5 6.8m H m