高考物理大一轮复习 第五章 第四节 功能关系 能量守恒课件.ppt

第四节功能关系能量守恒 第五章机械能及其守恒定律 一 功能关系1 功是 的量度 即做了多少功就有多少能量发生了转化 能量转化 2 几种常见的功能关系 动能 重力势能 弹性势能 电势能 机械能 1 单选 2015 北京东城期中联考 质量为1kg的物体被竖直向上抛出 在空中的加速度的大小为16m s2 最大上升高度为5m 若g取10m s2 则在这个过程中 A 重力势能增加80JB 动能减少50JC 机械能减少30JD 机械能守恒 C 二 能量守恒定律1 内容 能量既不会 也不会凭空消失 它只能从一种形式 为另一种形式 或者从一个物体 到别的物体 在转化和转移的过程中 能量的总量 2 表达式 1 E1 E2 2 E减 凭空产生 转化 转移 保持不变 E增 2 单选 2015 广东惠州调研 上端固定的一根细线下面悬挂一摆球 摆球在空气中摆动 摆动的幅度越来越小 对此现象下列说法正确的是 A 摆球机械能守恒B 总能量守恒 摆球的机械能正在减少 减少的机械能转化为内能C 能量正在消失D 只有动能和重力势能的相互转化 B 考点一功能关系的应用 考点二摩擦力做功的特点及应用 考点三能量守恒定律及应用 考点一功能关系的应用1 若涉及总功 合外力的功 用动能定理分析 2 若涉及重力势能的变化 用重力做功与重力势能变化的关系分析 3 若涉及弹性势能的变化 用弹力做功与弹性势能变化的关系分析 4 若涉及电势能的变化 用电场力做功与电势能变化的关系分析 5 若涉及机械能变化 用其他力 除重力和系统内弹力之外 做功与机械能变化的关系分析 6 若涉及摩擦生热 用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析 多选 2013 高考新课标全国卷 目前 在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转 其中一些卫星的轨道可近似为圆 且轨道半径逐渐变小 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中 只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用 则下列判断正确的是 A 卫星的动能逐渐减小B 由于地球引力做正功 引力势能一定减小C 由于气体阻力做负功 地球引力做正功 机械能保持不变D 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 BD 审题突破 1 轨道半径变小 卫星的线速度如何变化 2 半径变小的过程中 引力做正功还是负功 3 气体阻力做功 是什么能转化为什么能 1 单选 2015 湖北襄阳四校联考 如图所示 一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上 上端连接一带正电的小球P 小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场 小球平衡时 弹簧恰好处于原长状态 现给小球一竖直向上的初速度 小球最高能运动到M点 在小球从开始运动到运动至最高点时 以下说法正确的是 A 小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量B 小球机械能的改变量等于电场力做的功C 小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D 弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 D 解析 由小球平衡时 弹簧恰好处于原长状态可知 小球所受重力大小等于其受到的电场力 即 mg qE 小球在竖直向上运动的过程中 其重力做的功和电场力做的功的代数和为零 则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 故A C错 D对 小球仅受到电场力 重力和弹力 故小球机械能的改变量等于电场力做的功和弹簧的弹力做的功之和 故B错 考点二摩擦力做功的特点及应用1 静摩擦力做功的特点 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 一质量m 2kg的小滑块 以某一水平速度v从B点滑上水平传送带 如图所示 已知传送带匀速运行的速度为v0 4m s B点到传送带右端C点的距离为L 2m 滑块与传送带间的动摩擦因数 0 3 当滑块滑到传送带的右端C时 其速度恰好与传送带的速度相同 g 10m s2 求 1 滑块刚滑上传送带时的速度大小 2 此过程中 由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q CD 考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路 1 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 某个物体的能量减少 一定存在其他物体的能量增加 且减少量和增加量一定相等 审题突破 1 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 2 物体由A到C的整个过程中 能量是如何转化的 答案 1 0 52 2 24 5J 方法总结 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式的能量减少 哪种形式的能量增加 求出减少的能量总和 E减和增加的能量总和 E增 最后由 E减 E增列式求解 3 多选 2015 湖北鄂东三校联考 一圆弧形的槽 槽底放在水平地面上 槽的两侧与光滑斜坡aa bb 相切 相切处a b位于同一水平面内 槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示 一小物块从斜坡aa 上距水平面ab的高度为2h处沿斜坡自由滑下 并自a处进入槽内 到达b后沿斜坡bb 向上滑行 已知到达的最高处距水平面ab的高度为h 接着小物块沿斜坡bb 滑下并从b处进入槽内反向运动 若不考虑空气阻力 则 BD A 小物块再运动到a处时速度变为零B 小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同C 小物块不仅能再运动到a处 还能沿斜坡aa 向上滑行 上升的最大高度为hD 小物块不仅能再运动到a处 还能沿斜坡aa 向上滑行 上升的最大高度小于h 物理模型 传送带模型中的功能问题1 模型概述传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况 涉及功能角度的问题主要有 求传送带对物体所做的功 物体和传送带由于相对滑动而产生的热量 因放上物体而使电动机多消耗的电能等 常依据功能关系或能量守恒定律求解 2 传送带模型问题中的功能关系分析 1 功能关系分析 WF Ek Ep Q 2 对WF和Q的理解 传送带的功 WF Fx传 产生的内能Q Ffs相对 3 传送带模型问题的分析流程 16分 如图所示 绷紧的传送带与水平面的夹角 30 皮带在电动机的带动下 始终保持v0 2m s的速率运行 现把一质量为m 10kg的工件 可看做质点 轻轻放在皮带的底端 经过时间1 9s 工件被传送到h 1 5m的高处 取g 10m s2 求 1 工件与传送带间的动摩擦因数 2 电动机由于传送工件多消耗的电能 审题点睛 1 运动过程分析 1 9s内工件是否一直加速 若工件先匀加速后匀速运动 所受摩擦力是否相同 2 能量转化分析 多消耗的电能转化成了哪几种能量 各如何表示 建模感悟 1 水平传送带 共速后不受摩擦力 不再有能量转化 倾斜传送带 共速后仍有静摩擦力 仍有能量转移 2 滑动摩擦力做功 其他能量转化为内能 静摩擦力做功 不产生内能 答案 1 14m 2 0 875 3 90J126J