2012届福建鲁科版学海导航新课标高中总复习第1轮物理第5章第4课时_功能关系2012届福建鲁科版学海导航新课标高中总复习第1轮物理第5章第4课时_功能关系2012届福建鲁科版学海导航新课标高中总复习第1轮物理第5章第4课时_功能关系2012届福建鲁科版学海导航新课标高中总复习第1轮物理第5章第4课时_功能关系.doc

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机械能 4 功能关系 第五章 1.能的概念 一个物体能够     ,这个物体就具有能量. 2.规律 各种不同形式的能量可以    ,而且在转化的过程中能量   . 对外做功 相互转化 守恒 3.功能关系 做功的过程就是    的过程,物体     就有多少形式的能   为其他形式的能.功是能量转化的   . (1)重力做正功,重力势能   ;重力做负功,重力势能   . (2)弹力做   ,弹性势能减少;弹力做   ,弹性势能   . (3)除重力(或弹簧弹力)外,其他力做的总功等于          . 能量转化 做了多少功 转化 量度 减少 增加 正功 负功 增加 物体机械能的改变量 4.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,或从一个物体   到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量     . 凭空产生 转化 转移 保持不变     正确理解功能关系    如图5-4-1所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为  g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( ) A.重力势能增加了 mgh B.重力势能增加了mgh C.动能损失了mgh D.机械能损失了mgh 图5-4-1   设物体受到摩擦阻力为F,由牛顿第二定律得F+mgsin30°= mg,解得F= mg 重力势能的变化由重力做功决定,故ΔEp=mgh动能的变化由合外力做功决定,故 ΔEk=(F+mgsin30°)s=mas =       =  mgh 机械能的变化由重力以外的其他力做功决定,故 ΔE机械=F??s=     = mgh 综合以上分析可知,B项正确.   (1)利用功能关系解题首先要搞清力对“谁”做功,引起哪种能量的转化,从而实现问题的转化. (2)“功是能量转化的量度”,但“功”不是“能”.     一个质量为m的物体以a=2g(g为当地的重力加速度)的加速度由静止竖直向上运动,则在此物体上升h高度的过程中,物体的(    ) A.动能增加了mgh B.重力势能增加了mgh C.机械能减少了2mgh D.机械能增加了2mgh 物体具有 a=2g向上的加速度,根据牛顿第二定律:F-mg=2mg,得物体除重力外,还受到外力F=3mg作用,方向竖直向上.由动能定理知△Ek=W合=ma×h=2mgh,选项A错误;由重力做功WG=-mgh知,重力势能增加mgh,选项B正确;由W外=F×h=3mgh知,机械能增加3mgh,选项D错误.    灵活应用功能关系  倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图5-4-2所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起. 图5-4-2 除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略.设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10m/s2).   如右图选坐标,斜面的方程为: y=xtanθ= x ① 运动员飞出后做平抛运动 x=v0t     ② y= gt2    ③ 联立①②③式,得飞行时间t=1.2s 落点的x坐标:x1=v0t=9.6m 落点离斜面顶端的距离: s1=   =12m 落点距地面的高度: h1=(L-s1)sinθ=7.8m 接触斜面前的 x方向分速度:vx=8m/s y方向分速度:vy=gt=12m/s 沿斜面的速度大小为: vB=vxcosθ+vysinθ=13.6m/s 设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得: 解得:s2=74.8m   (1)熟悉几种常用的功能关系有利于对问题做出快速判断和求解,但不要混淆. (2)既可用“功”来量度“能”,也可用“能”来量度“功”,要注意问题的灵活转化.     如图5-4-3所示,一物体质量m=2kg.在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑,A点距弹簧上端B的距离AB=4m.当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC=0.2m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点AD=3m.挡板及弹簧质量不计,g取10m/s2.求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ. (2)弹簧的最大弹性势能Epm. 图5-4-3    功能关系和传送带问题    如图5-4-4所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程, 图5-4-4 下列说法

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