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2019-2020年高三物理 功能关系与能量守恒定律复习学案何勇军知识与技能目标:1.掌握常见的各种功能对应关系 2.理解一对力做功的特点以及其在能量转化过程中的作用 3.理解外力做功与内力做功在实现能量转化过程中的作用 4.从功能关系的角度理解能量守恒定律过程和方法目标:1.提高利用各种功能关系分析解决问题的能力 2.类比法的应用 情感和态度目标:1.交流合作的能力 2.成功的体验,内动力的培养典例分析例1一小滑块放在如图542所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离,若已知在这一过程中,拉力F所做的功为30J,斜面对小滑块的作用力所做的功为-6J,重力做功为20J,克服空气阻力做功为5J求:小滑块的动能的改变量(指末态动能减去初态动能);(2)小滑块的重力势能的改变量;(3)小滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变量例2光滑水平面上两个质量相同的物体P、Q中间用一弹簧相连,弹簧处于原长时有一水平向右的恒力F作用于P,已知弹簧由原长伸长到最长的过程中,恒力F对P做功大小为25J,P对弹簧做功大小为18J,Q对弹簧做功大小为7J. 当用这些量表达时,求:PQF系统动能的增量?弹簧弹性势能的增量?系统机械能的增量?变式1:质量为M的足够长的小车B静止在光滑的水平面上,车上静止着一质量为m的物块A,A与B之间动摩擦因数为u,对A施加一个向右的恒力F一段时间后,下列说法正确的是:( )AF对A做的功等于A的动能增量BF对A做的功可能等于AB系统动能的增量CF对A做的功可能大于AB系统动能的增量DAB系统外必有某种能量正在减少,且数值上等于F所做的功+-BALF变式2:光滑绝缘水平面上小球A带电-Q,小球B带电+Q,两球质量相等相距较远,距离为L,在静止释放AB的瞬间给A一个水平向右的恒力F,在接下来的一小段运动时间内,判断下列说法是否正确?A如果恒力,那么AB系统的动能与电势能总和一定增加。B一对库仑力对AB所做的功数值上等于AB系统电势能的变化量。C如果F做正功,那么AB系统的电势能一定增加。D如果F做正功,说明AB系统内的总能量正在增加,而系统外必有某种能量正在减少。例3 某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f. 轻杆向右移动不超过L 时,装置可安全工作. 一质量为m 的小车若以速度v0 撞击弹簧,将导致轻杆向右移动L/4。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v和撞击速度v 的关系.巩固练习:1北京时间8月22日消息,xx年新加坡青奥会在率先进行的女子十米跳台决赛中,中国选手刘娇以479.60分勇夺冠军,为中国跳水队取得开门红。若刘娇的质量为m,她入水后受到水的作用力而做减速运动,设水对她的浮力大小恒为F,阻力大小恒为f,在水中下降高度h的过程中,她的(g为当地重力加速度)A动能减少了(F+f)h B重力势能减少了mgh C机械能减少了fh D机械能减少了Fh2.滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功在上述过程中()A弹簧的弹性势能增加了10 JB滑块的动能增加了10 JC滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 JD滑块和弹簧组成的系统机械能守恒3一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出对于这一过程,下列说法正确的是()A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹减少的动能等于木块增加的动能C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和4如图546所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持以速度v匀速运动,现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端,过一会儿物块能保持与传送带相对静止,设物块与传送带间的动摩擦因数为,对于这一过程,下列说法正确的是()图546A摩擦力对物块做的功为0.5mv2B物块对传送带做功为0.5mv2C系统摩擦生热为0.5mv2D电动机多做的功为mv25(xx年慈溪中学双基测试)如图所示,某段滑雪雪道倾角为30,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh6. 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落。如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、Ep表示人的重力势能、v表示人下落的速度。在整个过程中,下列图象可能符合事实的是7小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h,倾角为;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图544所示物块A从坡道顶端由静止滑下,求:(1)物块滑到O点时的速度大小;(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;8如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高,上端套着一个细环。棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1)。断开轻绳,棒和环自由下落。假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计。求:()棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度。()从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程。()从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功。
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