《（北京專用）高考物理一輪復習 第六章 機械能 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（北京專用）高考物理一輪復習 第六章 機械能 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律課件（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4講功能關(guān)系能量守恒定律知識梳理知識梳理一、功能關(guān)系一、功能關(guān)系1.內(nèi)容內(nèi)容:(1)功是能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化的量度,即做了多少功就有多少能多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。(2)做功的過程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化,而且能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化必通過做功來實現(xiàn)。2.功與對應能量的變化關(guān)系功與對應能量的變化關(guān)系合外力的功(所有外力的功)動能變化重力做的功重力勢能重力勢能變化彈簧彈力做的功彈性勢能彈性勢能變化外力(除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力)做的功機械能機械能變化一對滑動摩擦力做的總功內(nèi)能內(nèi)能變化電場力做的功電勢能電勢能變化分子力做的功分子勢能分子勢能變化1.內(nèi)容內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)

2、化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。二、能量守恒定律二、能量守恒定律2.表達式表達式:E減=E增增。三、傳送帶中的功能關(guān)系三、傳送帶中的功能關(guān)系設(shè)皮帶足夠長,則物體從輕放上去到與皮帶相對靜止這個過程中(設(shè)摩擦力為f,時間為t)對物體應用動能定理:ft=mv2,摩擦力對皮帶做功:W=-fvt,2v12則產(chǎn)生熱量:Q=fx相對=f(vt-t)=mv2。2v121.升降機底板上放一質(zhì)量為100kg的物體,物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動5m時速度達到4m/s,則此過程中(g取10m/s2)()A.升降機對物體做功5800JB.合外力對物體做功58

3、00JC.物體的重力勢能增加500JD.物體的機械能增加800J答案答案A根據(jù)動能定理得W升-mgh=mv2,可解得W升=5800J,A正確;合外力做的功為W合=mv2=10042J=800J,B錯誤;物體重力勢能增加mgh=100105J=5000J,C錯誤;物體機械能增加E=Fh=W升=5800J,D錯。121212A2.一木塊靜止放在光滑水平面上,一顆子彈沿水平方向射入木塊,若子彈進入木塊的最大深度為x1,與此同時木塊沿水平面移動了距離x2,設(shè)子彈在木塊中受到的摩擦阻力大小不變,則在子彈進入木塊的過程中()子彈損失的動能與木塊獲得的動能之比為(x1+x2)x2子彈損失的動能與系統(tǒng)損失的動

4、能之比為(x1+x2)x1木塊獲得的動能與因系統(tǒng)變熱損失的動能之比為x2 x1木塊獲得的動能與因系統(tǒng)變熱損失的動能之比為x1 x2A.B.C.D.A答案答案A對子彈:-Ff(x1+x2)=Ek1對木塊:Ffx2=Ek2對系統(tǒng):E=-Ffx1,Q=|E|=Ffx1所以選A。3.(多選)如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點),以某一初速度由A點沖上傾角為30的固定斜面,其加速度大小為g,物體在斜面上運動的最高點為B,B點與A點的高度差為h,則從A點到B點的過程中,下列說法正確的是()A.物體動能損失了B.物體動能損失了2mghC.物體機械能損失了mgh2mghD.物體機械能損失了2mghBC答

5、案答案BC對物體應用牛頓第二定律:mgsin30+Ff=ma,又a=g,解得Ff=mg。物體動能的損失量Ek=F合x=ma=2mgh,物體機械能的損失量等于克服阻力做的功,E=Ff=mgh。故選B、C。12sin30hsin30h4.(多選)如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物塊,以速度v0=4m/s滑上正沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平傳送帶上,傳送帶上A、B兩點間的距離L=6m,已知傳送帶的速度v=2m/s,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2,重力加速度g取10m/s2。關(guān)于物塊在傳送帶上的運動,下列表述正確的是()A.物塊相對傳送帶運動的時間為4sB.物塊滑離傳送帶時的速率為2m/sC.傳送帶對物塊做功為

6、6JD.整個運動過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為18JBD答案答案BD物塊受向左的摩擦力,做減速運動,減速至速度為0時,對地位移為x=m=4mmgcos,則1s后小物體相對于傳送帶向下滑動,受到的摩擦力沿傳送帶向上,大小為f=FN=mgcos,小物體的加速度為a=gsin-gcos=2m/s2,故A錯、B對。在第1s內(nèi)小物體與傳送帶產(chǎn)生熱量為Q=FfL=FNL=mgcosL,L=vt-at2,代入數(shù)據(jù)得Q=20J,故C錯。第1s內(nèi)小物體的位移為x=vt=5m,其增加的動能為Ek=mv2=50J,需向系統(tǒng)提供的能量E=Ek+Q-mgsinx=40J,D項錯。sincosmgmgmsincosmgmgm

7、1212123-2(2017北京東城期末,12)如圖所示,傳送帶的三個固定轉(zhuǎn)動軸分別位于等腰三角形的三個頂點,兩段傾斜部分長均為2m,且與水平方向的夾角為37。傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。兩個質(zhì)量相同的小物塊A、B從傳送帶頂端均以1m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。下列判斷正確的是()A.物塊A始終與傳送帶相對靜止B.物塊A先到達傳送帶底端C.傳送帶對物塊A所做的功大于傳送帶對物塊B所做的功D.兩物塊與傳送帶之間因摩擦所產(chǎn)生的總熱量等于兩物塊機械能總的減少量答案答案D由題意可知,tan,因此mg

8、cosmgsin,可知物塊A和B無法靜止在傾斜傳送帶上,都會沿傾斜傳送帶下滑。A和B初速度均等于傳送帶速度,因此B放在傾斜傳送帶上后會加速下滑;A放在傾斜傳送帶上后,摩擦力沿傾斜傳送帶向上,同樣會加速下滑,且A和B在傾斜傳送帶上運動時,下降的高度相等,所受摩擦力相等,加速度相等,位移相等,因此重力做功相等,傳動帶對A和B做功相等。A物塊重力沿傾斜傳送帶向下的分力大于摩擦力,處于加速狀態(tài),A錯;兩物塊加速度相等,位移相等,到達底端的時間相同,B錯;由W=fs,所受摩擦力相等,位移相等,做功相等,C錯;若物塊與傳送帶無摩擦力,則物塊機械能守恒,若有摩擦力,則摩擦力做的功等于物塊機械能的減少量,而摩

9、擦力做的功全部轉(zhuǎn)化成熱量,因此物塊與傳送帶之間因摩擦所產(chǎn)生的總熱量等于兩物塊機械能總的減少量,D對。3-3如圖所示,一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從半徑為R=0.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A處由靜止滑下,A點和圓弧對應的圓心O點等高,圓弧的底端B與水平傳送帶平滑相接。已知傳送帶勻速運行速度為v0=4m/s,B點到傳送帶右端C點的距離為L=2m。當滑塊滑到傳送帶的右端C點時,其速度恰好與傳送帶的速度相同。(g=10m/s2)求:(1)滑塊到達底端B時對軌道的壓力;(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);(3)此過程中,由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。答案答案(1)60N,方向豎直向下(2)0.3(3)4J解析解析(1)滑塊由A到B的過程中,由機械能守恒定律得mgR=m滑塊在B點,由牛頓第二定律得FN-mg=解得:FN=60N由牛頓第三定律得滑塊到達底端B時對軌道的壓力大小為60N,方向豎直向下。(2)解法一:滑塊從B到C運動過程中,由牛頓第二定律得mg=ma由運動學公式得-=2aL解得=0.3解法二:滑塊在從A到C整個運動過程中,由動能定理得122Bv2BmvR20v2BvmgR+mgL=m-0解得=0.3(3)滑塊在從B到C運動過程中,設(shè)運動時間為t,由運動學公式得v0=vB+at產(chǎn)生的熱量Q=mg(v0t-L)解得Q=4J1220v