浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系綜合應(yīng)用課件 新人教版

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1、能量問題是高考的重點(diǎn)，而能量問題中的動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能原理為能量的三大支柱，只有把這些規(guī)律熟練掌握，靈活運(yùn)用才能在高考中取得驕人的成績?nèi)绾卫斫夂秃侠磉\(yùn)用是本講的著重點(diǎn)1能的概念一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ@個(gè)物體就具有能量2規(guī)律各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化的過程中能量守恒3功能關(guān)系做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，物體做了多少功就有多少形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能功是能量轉(zhuǎn)化的量度(1)重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加(2)彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加(3)除重力(或彈簧彈力)外，其他力做的總功等于物體機(jī)械能的改變量4能量守恒定律：能量既不

2、會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變5應(yīng)用功能關(guān)系要搞清的問題(1)搞清力對“誰”做功：對“誰”做功就對應(yīng)“誰”的位移，引起“誰”的能量變化如子彈物塊模型中，摩擦力對子彈做的功必須用子彈的位移去求解，這個(gè)功引起子彈動(dòng)能變化(2)搞清不同的力做功對應(yīng)不同形式的能的改變不同的力做功對應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外力的總功)動(dòng)能變化合外力對物體做功等于物體動(dòng)能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力勢能變化重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加WGEpEp1Ep2不同的力做功對應(yīng)不

3、同形式能的變化定量的關(guān)系彈簧彈力的功彈性勢能變化彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加WFEpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力做功不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒E0除重力和彈簧彈力之外的力做的功機(jī)械能變化除重力和彈力之外的力做多少正功，物體的機(jī)械能就增加多少；除重力和彈力之外的力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少W除G、F外E一、動(dòng)能定理和功能關(guān)系的區(qū)別例1、如圖541，滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為v2，且v2v1.若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A，取斜面底端重力勢能為零，則()圖541A上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能增大B上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械

4、能也減小C上升過程中動(dòng)能和勢能相等的位置在A點(diǎn)上方D上升過程中動(dòng)能和勢能相等的位置在A點(diǎn)下方答案：BDkAk AkpAk Akk ApACOCF xmvEACF x /mvEEmvmgxsinQAEmgxsin EE/EE. 211221111212212122合合出示意如示：（上升的最高）由能定理由能定理由功能系得：的能所以解析：畫運(yùn)動(dòng)圖圖為點(diǎn)動(dòng)動(dòng)關(guān)點(diǎn)勢為點(diǎn)評(píng)：本題要求對相應(yīng)的各規(guī)律有比較到位的理解，才能選擇合適的規(guī)律來解決問題變式訓(xùn)練1、質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過程中，下列說法中正確的有()A物體的重力勢能增加了mgHB物體的動(dòng)能減少了FHC物體的機(jī)械能增

5、加了FHD物體重力勢能的增加小于動(dòng)能的減少AC二、天體運(yùn)動(dòng)中的能量問題例2、假定地球、月球都靜止不動(dòng)，用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測器假定探測器在地球表面附近脫離火箭用W表示探測器從脫離火箭處到月球的過程中克服地球引力做的功，用Ek表示探測器脫離火箭時(shí)的動(dòng)能，若不計(jì)空氣阻力，則()AEk必須大于或等于W，探測器才能到達(dá)月球BEk小于W，探測器也可能到達(dá)月球CEkW/2，探測器一定能到達(dá)月球DEkW/2，探測器一定不能到達(dá)月球BDWkkWWWEm mFG,FFWFxFrWWEWWBW 11122110月地解月球引力探器做的功，根據(jù)能定理可得： ，根據(jù) 可知，由 ，然是力，但通的距離一，所以 ，

6、 ，由于探器在地球到月球的程中，地球引力越越小，此程中克服地球引力做的功，在地球到地月中的程中，探器克服地球引力做的功要析：故正確大于選項(xiàng)設(shè)對測為動(dòng)雖變過樣測從過來過為從達(dá)連線點(diǎn)過測遠(yuǎn)WW,D202，而月球引力探器做的功很小，探器的初能若到不了地月中速度即，所以探器一定不能到也正確月球?qū)y測動(dòng)為則連線點(diǎn)減為測達(dá)選項(xiàng)點(diǎn)評(píng)：本題要求能結(jié)合萬有引力和動(dòng)能定理的知識(shí)來解決實(shí)際問題變式訓(xùn)練2、下列與能量有關(guān)的說法正確的是()A衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，動(dòng)能越大B衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期越大，動(dòng)能越小C做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)能的增量相同D做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體相同時(shí)間內(nèi)重力勢能減少量相同

7、BtttttGM mmvmrmvrTrGM mmArrrTTtttvg tvB 22222221211222地地星地球做周的向心力由星與地球之的萬有引力提供，即（） ，由此式可得，（） ，故 越大，星能越小，越大，能也越小，在平的程中刻后任取一小段，故刻直方向的分速度刻直方向的分速度，其能解增量析：故衛(wèi)繞圓運(yùn)動(dòng)衛(wèi)間衛(wèi)動(dòng)動(dòng)拋運(yùn)動(dòng)過時(shí)時(shí)間為時(shí)豎豎對為為動(dòng)錯(cuò)時(shí)為ktttktttkEm vv-m vvEm vvm gttg tmg ttg ttEtC 22220022222 222 211221211222（）（）化可得（）（）由此可知，就算相同，仍的增大而增大，故自由落體相同位移不相同簡隨錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

8、內(nèi)- -M.m 5 43230009362某探究活小的能三、用功能系系斜面道角，量的木箱與道的摩擦因木箱在道端，自置量的物入木箱，然后木箱物沿道初速滑解合例 、（山卷）圖為動(dòng)組設(shè)計(jì)節(jié)運(yùn)動(dòng)統(tǒng)軌傾為質(zhì)為軌動(dòng)數(shù)為軌頂時(shí)動(dòng)裝貨裝將運(yùn)關(guān)決綜問題東質(zhì)為貨裝載著貨軌無 Am MBmMCD2下，簧被至最短，自卸置立刻物卸下，然后木箱恰好被回到道端，再重復(fù)上述程下列正確的是（ ） 木箱不與簧接觸，上滑的加速度大于下滑的加速度在木箱與物端滑到最低的程中，少的重力能全部化簧的性能當(dāng)輕彈壓縮時(shí)動(dòng)貨裝將貨彈軌頂過選項(xiàng)彈時(shí)貨從頂點(diǎn)過減勢轉(zhuǎn)為彈彈勢,g singcosg singcoslm MglcosMglcosmglC

9、sinmM.BD2受力分析可知 下滑加速度，上滑加速度，下滑的距離，根據(jù)能量守恒有（ ），得 在木箱與物端滑到最低的程中，少的重解析：所以 正確正確力能化簧的性能和能，所以 不正確時(shí)為時(shí)為設(shè)為貨從頂點(diǎn)過減勢轉(zhuǎn)為彈彈勢內(nèi)點(diǎn)評(píng)：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓第二定律，受力分析- -lm 320105 4 330如所示，角的粗糙斜面固定在地面上，、量、粗均、量分布均的置于斜面上，其上端與斜面端平用物與接，物由止放后向下，直到好全部離斜面式、（山（此物未到地面），在此程中（ ）卷） 圖傾長為質(zhì)為細(xì)勻質(zhì)勻軟繩頂齊細(xì)線將塊軟繩連塊靜釋運(yùn)動(dòng)軟繩剛開時(shí)塊達(dá)過變訓(xùn)練東圖543ABmglCD14物的機(jī)械能逐增

10、加重力能共少了物重力能的少等于克服摩擦力所做的功重力能的少小于其能的增加與克服摩擦力所做功之和塊漸軟繩勢減塊勢減軟繩軟繩勢減動(dòng)答案：BD- -ABlmvm / smkgA/,AB 5 4 4304051132如所示，送與水平面之的角，其上 、的距離，送在機(jī)的下以 的速度速，一量的小物體（可）放在送的，已知小物體與送之的摩擦因在送小物體送到例 、的程中，圖傳帶間夾為兩點(diǎn)間為傳帶電動(dòng)帶動(dòng)勻運(yùn)動(dòng)現(xiàn)將質(zhì)為視為質(zhì)點(diǎn)輕傳帶點(diǎn)傳帶間動(dòng)數(shù)傳帶將從 點(diǎn)傳點(diǎn)過圖544 mgcosmg sina. m / smvm / stlv atlatt. sl. m 221112 51120 40 21 小物體加速上升的加速

11、度小物體的速度，位移， ， 解得， 之后，小物體與送保持相止，解析：時(shí)當(dāng)時(shí)時(shí)間為為則傳帶對靜 gm / s21012求：（ ?。┧托∥矬w做的功；機(jī)做的功傳帶對電動(dòng) vm / s. mvl vtt. mQmg coslWmvmgl sinJ.WWQJJ. 214 80 2215212552270機(jī)即以 的速度走完的路程由功能系得：小物體與送的相位移 摩擦生 關(guān)傳帶對熱點(diǎn)評(píng)：由于傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，并且物體是無初速地放在傳送帶上，故在達(dá)到共速時(shí)，物體的對地位移等于相對位移，若條件變了，二者便不一定相等了；另外在摩擦生熱的計(jì)算中，一定要用相對位移乘以摩擦力變式訓(xùn)練4、如圖545所示，皮帶的速度是3m

12、/s，兩圓心距離x4.5m.現(xiàn)將m1kg的小物體輕放到左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？ 圖545Fvag. m / stmassxat.m.m.xxWmvJ. J.xvtxmmWmgx 2221121121 531121 521 52231119224 532 33物體在相滑程中，在摩擦力作用下做加速， 相滑 物體相地面的位移 因 ，所以物體在滑落皮前已和皮一起，摩擦力物體做的功物體與皮的相位移 （）部分的能量解析：對動(dòng)過勻運(yùn)動(dòng)則對動(dòng)時(shí)間對為帶輪帶運(yùn)動(dòng)對帶間對發(fā)熱.J. JE.WWJ.120 15491035由功能系得機(jī)消耗的能關(guān)電動(dòng)電為