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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,新课标资源网,老师都说好,!,第,4,节,功能关系 能的转化和守恒定律,考点,1,：机械能的变化等于除重力,(,或弹力,),以外的力做的功,【,例,1】,已知货物的质量为,m,，在某段时间内起重机将货物以,a,的加速度加速升高,h,，则在这段时间内叙述正确的是,(,重力加速度为,g,)(,),A,货物的动能一定增加,mah,-,mgh,B,货物的机械能一定增加,mah,C,货物的重力势能一定增加,mah,D,货物的机械能一定增加,mah,+,mgh,切入点：,运用动能定理、功能关系分析,【,解析,】,准确把握功和对应能量变化之间的关系是解答此类问题的关键，具体分析如下：,续表,答案：,D,点评：,在应用功能关系时，应首先弄清研究对象，明确力对“谁”做功，就要对应“谁”的位移，从而引起“谁”的能量变化，在应用能量的转化和守恒时，一定要明确存在哪些能量形式，哪些是增加的？哪些是减少的？然后再列式求解,考点,2,：能的转化和守恒定律的应用,(1),滑环第一次通过圆弧轨道,O,2,的最低点,F,处时对轨道的压力；,(2),滑环通过圆弧轨道,O,1,最高点,A,的次数；,(3),滑环克服摩擦力做功所通过的总路程,图,541,切入点：,分析有哪些力做功，能量是怎样转化的,点评：,运用能的转化与守恒定律解题时，应首先弄清楚各种能量间的转化关系，这种转化是靠做功实现的，因此，物体运动过程中各个力的功是解题的关键，抓住能量转化和各个力的功是解决这种问题的基础,题型一：摩擦力做功过程中的能量转化,【,例,3】(2009,合肥模拟,),如图,542,所示，水平长传送带始终以速度,v,=3m/s,匀速运动现将一质量为,m,=1kg,的物块放于左端,(,无初速度,),最终物块与传送带一起以,3m/s,的速度运动，在物块由速度为零增加至,v,=3m/s,的过程中，求：,图,542,(1),物块从速度为零增至,3m/s,的过程中，由于摩擦而产生的热量；,(2),由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗多少电能？,【,解析,】,(1),小物块刚放到传送带上时其速度为零，将相对传送带向左滑动，受到一个向右的滑动摩擦力，使物块加速，最终与传送带达到相同速度,v,.,题型二：功能关系的综合应用,【,例,4】,如图,543,所示，一物体质量,m,=2kg.,在倾角为,=37,的斜面上的,A,点以初速度,v,0,=3m/s,下滑，,A,点距弹簧上端,B,的距离,AB,=4m.,当物体到达,B,后将弹簧压缩到,C,点，最大压缩量,BC,=0.2m,，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为,D,点，,D,点距,A,点,AD,=3m.,挡板及弹簧质量不计，,g,取,10m/s,2,，求：,(1),物体与斜面间的动摩擦因数,.,(2),弹簧的最大弹性势能,E,pm,.,图,543,点评：,(1),由于摩擦力的存在，因此机械能不守恒，所以要用功能关系求解,(2),弹簧被压缩最短时，具有最大弹性势能，即题目中的,C,点,1.,游乐场中的一种滑梯如图,544,所示小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则,(),A,下滑过程中支持力对小朋友做功,B,下滑过程中小朋友的重力势能增加,C,整个运动过程中小朋友的机械能守恒,D,在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功,图,544,D,【,解析,】,重力做正功，重力势能减少，,B,错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，,A,、,C,皆错，,D,正确,A,m,=,M,B,m,=2,M,C,木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度等于下滑的加速度,D,在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,图,545,答案：,B,3.(2011,上海,),如图,546(a),，磁铁,A,、,B,的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上,A,固定于导轨左端，,B,的质量,m,=0.5kg,，可在导轨上无摩擦滑动将,B,放在,A,附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量,B,在不同位置处的速度，得到,B,的势能随位置,x,的变化规律，见图,(c),中曲线,.,若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度,如图,(b),所示,，则,B,的总势能曲线如图,(c),中,所示，将,B,在,x,=20.0cm,处由静止释放，求：,(,解答时必须写出必要的推断说明取,g,=9.8m/s,2,),图,546,(1),B,在运动过程中动能最大的位置；,(2),运动过程中,B,的最大速度和最大位移；,(3),图,(c),中直线,为曲线,的渐近线，求导轨的倾角,(4),若,A,、,B,异名磁极相对放置，导轨的倾角不变，在图,(c),上画出,B,的总势能随,x,的变化曲线,【,解析,】,(1),势能最小处动能最大,由图线,得,x,=6.1cm(,在,5.9cm,6.3cm,间均视为正确,),(2),由图读得释放处势能,E,p,=0.90J,，此即,B,的总能量出于运动中总能量守恒，因此在势能最小处动能最大，由图象得最小势能为,0.47J,，则最大动能为,E,km,=0.9J-0.47J=0.43J,(,E,km,在,0.42J,0.44J,间均视为正确,),(4),若异名磁极相对放置，,A,，,B,间相互作用势能为负值，总势能随,x,的变化曲线如图,4.(2011,辽宁沈阳,),如图,547,所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带倾斜于水平地面放置以同样恒定速率,v,向上运动现将一质量为,m,的小物体,(,视为质点,),轻轻放在,A,处，小物体在甲传送带上到达,B,处时恰好达到传送带的速率,v,；在乙传送带上到达离,B,竖直高度为,h,的,C,处时达到传送带的速率,v,.,已知,B,处离地面高度均为,H,，则在物体从,A,到,B,的运动过程中,(),A,两种传送带对小物体做功相等,B,将小物体传送到,B,处，两种传送带消耗的电能相等,C,两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同,D,将小物体传送到,B,处，两种系统产生的热量相等,图,547,答案：,AC,5.(2011,广东六校联考,),2010,年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运记录的方式夺得,110,米跨栏的冠军他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心如图,548,所示，假设质量为,m,的运动员，在起跑时前进的距离,s,内，重心升高量为,h,，获得的速度为,v,，阻力做功为,W,阻,，则在此过程中,(),图,548,答案：,BD,6.,如图,549,所示，质量,m,=1kg,的物块从,h,=0.8m,高处沿光滑斜面滑下，到达底部时通过光滑圆弧,BC,滑至水平传送带,CD,上，,CD,部分长,L,=2m.,传送带在皮带轮带动下以,v,=4m/s,的速度逆时针传动，物块与传送带间动摩擦因数,=0.3.,求：,(1),物块滑到,C,、,D,两点时的速度大小各为多少？,(2),物块从,C,滑到,D,的过程中，,皮带对物块做多少功？,(3),物块从,C,滑到,D,的过程中，,因摩擦产生的热量是多少？,图,549,
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