功能关系-物理.PPT

例5. 如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R＝0.4m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在A点，有一可看做质点、质量为m＝0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力F将小物块推到B处后撤去，小物块沿半圆轨道运动到C处后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求： （1）当水平恒力F=1.25N，LAB=1m时小物块落地点到B点的水平距离。 F C B A R O 分析: F C B A R O 匀加直 牛顿第二定律+运动学 (或动能定理) 变速圆周运动 平抛运动 机械能守恒定律 (或动能定理) 平抛运动规律 运动状态 物理规律 过程 由A到B 离开C以后 由B到C 关键位置：B、C 解： （1）小物块从A到B做匀变速直线运动，设小物块在B点的速度为vB，由牛顿第二定律有 　 解得:vB=5m /s 或由动能定理 F=ma 由运动学 vB2=2as F C B A R O 小物块离开C是平抛运动。　 小物块从B到C做变速圆周运动，设小物块在C点的速度为vC，由机械能守恒定律有 解得:x=1.2m 或由动能定理 解得:vC=3m/s F C B A R O F C B A R O （2）当水平恒力F=1.25N时。试作出物块经过B点对轨道压力与LAB的关系图像。 F C B A R O D （3）当LAB=1m要使小物块不脱离轨道，恒力的取值范围。 （4）在A点左侧固定一压缩弹簧，若水平面是粗糙的u=0.25。当弹簧压缩量为X时，释放小物块、恰好到落到A点， 求此时弹簧的弹性势能。（ LAB=1m） C B A R O 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP 翔宇教育集团 XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP XIANGYU EDUCATION GROUP * XIANGYU EDUCATION GROUP 学习目标 一：理解重力、摩擦力、弹簧弹力和静电力的做功特点 二：能熟练应用动力学原理和功能关系解决多过程问题 知识回顾 一 功：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功． 计算公式：W＝Flcos α. 功的正负 (1)当0≤α时，W0，力对物体做正功． (2)当α≤π时，W0，力对物体做负功，或者说物体 克服这个力做了功． (3)当α＝时，W＝0，力对物体不做功． 功能关系：做功的过程就是能量的转化过程，做功的数值就是能的转化数值，这是功能关系的普遍意义．不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系，功是能量变化的量度，这是贯穿整个物理学的一个重要思想．学会正确分析物理过程中的功能关系，对于提高解题能力是至关重要的． 功 能量变化 表达式 重力做功 等于重力势能的变化 WG＝　（Ep2－Ep1） 弹力(弹簧类)做功 等于弹性势能的变化 W弹＝　（Ep2－Ep1） 电场力做功 等于电势能的变化 W电＝　（Ep2－Ep1） 题型一　几种常见的功能关系 例1：如图，两电荷量分别为Q（Q0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A．b点的电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零， 　　所受静电力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点， 　　静电力做正功 D．将同一正的试探电荷先后从O， 　　b点移到a点，后者电势能的变化较大 B 题型一　几种常见的功能关系 功 能量变化 表达式 重力做功 等于重力势能的变化 WG＝　（Ep2－Ep1） 弹力(弹簧类)做功 等于弹性势能的变化 W弹＝　（Ep2－Ep1） 电场力做功 等于电势能的变化 W电＝　（Ep2－Ep1） 安培力做正功 等于电能转化为其它的能 　　 W安＝ E 题型一　几种常见的功能关系 （ ） B 例2 题型一　几种常见的功能关系 功 能量变化 表达式 重力做功 等于重力势能的变化 WG＝　（Ep2－Ep1） 弹力(弹簧类)做功 等于弹性势