高考物理大一轮复习第六章机械能守恒定律4功能关系能量守恒定律课件.ppt

第六章机械能守恒定律 第4讲功能关系能量守恒定律 1 掌握功和能的对应关系 特别是合力功 重力功 弹力功分别对应的能量转化关系 2 理解能量守恒定律 并能分析解决有关问题 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 能量转化 能量 能量的转化 能量的转化 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 3 能量守恒定律 1 内容 能量既不会凭空 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 到另一个的物体 在转化或转移的过程中 能量的总量 2 表达式 E1 E2或 E减 产生 转化 转移 保持不变 E增 1 对功能关系的理解 1 做功的过程就是能量转化的过程 不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的 2 功是能量转化的量度 功和能的关系 一是体现在不同的力做功 对应不同形式的能转化 具有一一对应关系 二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等 功能关系的理解与应用 2 几种常见的功能关系及其表达式 D BD 物体在向上运动过程中 机械能减少40J 动能减少100J 说明重力势能增加了60J 故B项正确 物体在向下运动过程中 摩擦力做功与向上运动摩擦力做功相等 所以向下运动的过程中 机械能也减少40J 整个过程机械能减少80J 所以物体返回斜面底端时动能为100J 80J 20J 故C项错误 从M到斜面上最高点的过程 机械能减少40J 30J 10J 从出发到返回M点时 机械能一共减少30J 2 10J 50J 物体返回M点时机械能为100J 50J 50J 故D项正确 1 两种摩擦力做功的比较 摩擦力做功与能量的关系 2 求解传送带 板块 相对滑动的能量问题的方法 说明 公式Q Ff l相对中l相对为两接触物体间的相对位移 若物体在传送带上往复运动时 则l相对为总的相对路程 AC 典题演示4 2016 苏北四市一模 如图甲所示 滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上 开始时均处于静止状态 作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图乙所示 t 2 0s时撤去力F 最终滑块与木板间无相对运动 已知滑块质量m 2kg 木板质量M 1kg 滑块与木板间的动摩擦因数 0 2 取g 10m s2 求 甲 乙 1 t 0 5s时滑块的速度大小 答案 1m s 2 0 2 0s内木板的位移大小 答案 6 25m 3 整个过程中因摩擦而产生的热量 答案 12J 1 对能量守恒定律的两点理解 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 能量转化与守恒的应用 2 能量转化问题的解题思路当涉及摩擦力做功 机械能不守恒时 一般应用能的转化和守恒定律 运用能量守恒定律解题的基本思路 BD 1 若P的质量为m 求P到达B点时速度的大小 以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离 2 若P能滑上圆轨道 且仍能沿圆轨道滑下 求P的质量的取值范围 1 2015 徐州模拟 如图所示 倾角为30 的斜面上有一个质量为1kg的物块 物块从静止开始以2 5m s2的加速度加速下滑1m 在物块下滑过程中 取重力加速度g 10m s2 A 物块的机械能守恒B 物块的重力势能减小10JC 物块的动能增加5JD 物块克服摩擦力做功2 5J D 2 2016 盐城三模 如图所示 轻质弹簧下端固定在竖直放置内壁光滑的直管底部 直径略小于管径的小球从管口落入管中 小球从接触弹簧到下降到最低点过程中 A 动能不断减少B 机械能保持不变C 重力做的功等于其重力势能的减少量D 重力做的功大于克服弹簧弹力做的功 C 解析 小球所受重力与弹簧弹力大小相等时 速度最大 从接触弹簧到下降到最低点过程中 速度先变大后变小 动能先变大后变小 A项错误 除重力以外的弹簧弹力一直做负功 小球机械能减小 B项错误 重力做多少正功 重力势能就减少多少 C项正确 根据动能定理得出动能变化为零时 重力做的功等于克服弹簧弹力做的功 D项错误 3 2016 苏北四市三模 光滑水平地面上有一静止的木块 子弹水平射入木块后未穿出 子弹和木块的v t图象如图所示 已知木块质量大于子弹质量 从子弹射入木块到达到稳定状态 木块动能增加了50J 则此过程产生的内能可能是 A 10JB 50JC 70JD 120J D 解析 v t图象的面积表示位移 由图象可知 子弹相对木板的位移 x是木板对地位移x木的两倍多 设子弹与木板间的摩擦力为f 则对木板而言 摩擦力做正功 动能增加 表达式为fx木 Ek木 50J 子弹与木板间的摩擦产生内能 表达式为f x E内 对比两式可知 产生的内能大于100J A B C选项错误 D项正确 4 多选 2015 南京三模 将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上 如图甲所示 第一次 质量为m的小铅块 可视为质点 在木板上以水平初速度v0由木板左端向右运动恰能滑至木板的右端与木板相对静止 第二次 将木板分成长度与质量均相等的两段1和2 两者紧挨着仍放在此水平面上 让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始滑动 如图乙所示 设铅块与长木板间的动摩擦因数为 重力加速度为g 关于上述两过程 下列说法中正确的是 BD 甲 乙 可画出此过程铅块和木板对应的v t图象如图所示 同理可画出图乙对应的运动图象 需注意铅块滑上第2块木板时加速度的变化 通过图象可以看出第二次铅块不能到达木板2的右端 C项错误 第一次两者之间的相对位移大于第二次的相对位移 第一次产生的热量较多 D项正确 BCD 6 2015 海安 南外 金陵三校联考 如图所示 装置的左边AB部分是长为L1 1m的水平面 一水平放置的轻质弹簧左端固定并处于原长状态 装置的中间BC部分是长为L2 2m的水平传送带 它与左右两边的台面等高 并能平滑对接 传送带始终以v 2m s的速度顺时针转动 装置的右边是一光滑的曲面 质量m 1kg的小滑块从其上距水平台面h 1m的D处由静止释放 滑块向左最远到达O点 OA间距x 0 1m 并且弹簧始终处在弹性限度内 已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数 0 25 取g 10m s2 1 求弹簧获得的最大弹性势能 答案 2 75J 2 求滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度 答案 0 2m 3 若滑块质量为m 2kg 求滑块到达O点的速度