物理第5章 机械能 第4讲 功能关系、能量守恒定律 新人教版

机械能机械能第 五 章第第4讲功能关系、能量守恒定律讲功能关系、能量守恒定律1 1知 识 梳 理 自 测知 识 梳 理 自 测2 2核 心 考 点 突 破核 心 考 点 突 破3 3阶段培优微专题阶段培优微专题4 42 2 年 高 考 模 拟年 高 考 模 拟知识梳理自测知识梳理自测 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。 2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_。能量转化能量转化 能量能量 能量的转化能量的转化 能量的转化能量的转化 不会创生不会创生 转化转化 转移转移 保持不变保持不变 E增增 思考：飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1000摄氏度。 (1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温度逐渐升高。该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？ (2)返回舱表面温度越高，内能越大。该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？ 答案：(1)动能增加，势能减少，不守恒。 (2)机械能向内能转化，不变。 思维诊断： (1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。() (2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。() (3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。() (4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。 () AD 解析由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变，B正确。B C D 解析因为细线呈竖直状态，所以木板、小球均匀速下滑，小球的动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，A错误；同理，木板、小球组成的系统动能不变。重力势能减小，机械能也不守恒，B错误；木板与小球下滑过程中满足(Mm)gsin(Mm)gcos，即木板与斜面间的动摩擦因数为tan，C错误；由能量守恒知木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能，D正确。核心考点突破核心考点突破 1几种常见的功能关系功能关系的应用几种常见力做功对应的能量变化数量关系式重力正功重力势能减少WGEp负功重力势能增加弹簧的弹力正功弹性势能减少W弹Ep负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电Ep负功电势能增加 2两个特殊的功能关系 (1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ffx相对Q。 (2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安E电。几种常见力做功对应的能量变化数量关系式合力正功动能增加W合Ek负功动能减少重力以外的其他力正功机械能增加W其E负功机械能减少A 解题导思：(1)任茜受到哪些力作用？ (2)任茜受力做功情况如何？哪些力做功引起机械能的变化？ 答案：(1)重力和竖直向上的力。 (2)重力做正功，竖直向上的力做负功；竖直向上的力。类题演练类题演练 1 A C不论从高处摆下来还是从低点向上摆起，身体都要保持下蹲 D不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持直立 解析让秋千越荡越高，那么应该从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，使重心降低，使更多的重力势能转化为动能；过了最低点后向上摆起，应该身体迅速直立起来，升高重心，获得更多的重力势能，故A正确。 应用能量守恒定律的一般步骤： (1)分清有多少种形式的能(如动能、重力势能、弹性势能、内能、电能等)在变化。 (2)分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式。 (3)列恒等式：E减E增。能量守恒定律及应用 解题导思：(1)物体从开始位置A点到最后D点的过程中，弹性势能_(选填“有”或“没有”)发生变化；利用公式QFfx计算摩擦生热时，x表示_。 (2)物体到达C点时，原来在A点的动能和重力势能转化成了何种能量？ 答案：(1)没有相对路程 (2)转化为弹簧的弹性势能和因摩擦而产生的热能。答案：(1)0.52(2)24.46J类题演练类题演练 2 ABC 类题演练类题演练 3 C 类题演练类题演练 4 阶段培优微专题阶段培优微专题 功能关系在传送带模型中的应用 1因摩擦产生热量的求解方法 利用公式QFfx相对或利用能量守恒定律求解。在传送带模型中，一般只能用公式求解。特别要注意公式中的x相对指相对位移而不是对地位移。 2因传送工件而多消耗电能的求解方法： (1)根据能量守恒：消耗的电能等于工件增加的机械能与摩擦产生的热量之和。 (2)根据动能定理：由于传送带匀速运动，电动机做的功等于传送带克服摩擦力做的功。 (1)工件从A点开始至第一次到达B点所用的时间t； (2)工件从第一次到达B点至第二次到达B点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q。答案：(1)1.4s(2)64J类题演练类题演练 5 答案：(1)0.2s(2)0.1m(3)2J 解析(1)设邮件放在皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F，则Fmg 由牛顿第二定律得加速度ag 由运动学公式vat 由式得t0.2s