人教版高考物理一轮总复习精品课件 第五章 机械能 第4节 功能关系 能量守恒定律 (7).ppt

答案AC5.(多选)(2021河南安阳高三一模)如图所示,一质量为m=1kg的物体从倾角为θ=37°的固定斜面上A点静止下滑,A点距弹簧上端O的距离AO=5m,当物体到达O点后将弹簧压缩到B点,最大压缩量OB=0.2m,然后物体又被弹簧弹上去,达到的最高位置为C点(未画出)。已知斜面OB部分光滑,OA部分粗糙,物体与斜面OA部分的动摩擦因数为μ=0.5,弹簧质量不计且始终在弹性限度内,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是()A.物体到达O点的速度最大B.O、C之间距离为1mC.弹簧的最大弹性势能为10JD.物体在斜面OA部分运动的总路程为7.5m答案BD解析物体到达平衡位置速度最大,选项A错误;物体从开始位置A点运动到C点的过程中,弹簧弹性势能和物体动能没有发生变化,物体重力势能减少量等于摩擦产生的热量mgLACsin37°=μmg(2LOA-LAC)cos37°,LAC=4m,O、C之间距离为1m,选项B正确;由A到B的过程中,重力势能的减少量等于弹簧的弹性势能加上摩擦产生的热量,mglABsin37°=Ep+μmglAOcos37°,弹簧的最大弹性势能为Ep=11.2J,选项C错误;整个过程根据能量守恒有mglAOsin37°=μmgLcos37°,物体在斜面OA部分运动的路程为L=7.5m,选项D正确。本课结束旁栏边角人教版教材必修2P84“课题研究”——潮汐发电潮汐发电与普通水力发电原理类似,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。完成下面题目:下图是利用潮汐发电的示意图,左方为陆地和海湾,右侧为大海,中间为水坝,其下有通道。水流经通道即可带动发电机工作。涨潮时,水进入海湾,如图甲,待内外水面高度相同,堵住通道。潮落至最低时放水发电,如图乙,待内外水面高度相同,再堵住通道,直至下次涨潮到最高点,又放水发电,如图丙。设海湾平均面积为S=5.0×108m2,平均潮差为h=3.0m,每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水质量为kg;每天涨、落潮各两次,利用潮汐发电的平均能量转化率为12%,则一天内发电的平均功率为W(ρ=1.0×103kg/m3,g取10m/s2,保留2位小数)。?答案1.5×10121.25×108增素能精准突破考点一功能关系的理解和应用[师生共研]1.对功能关系的理解(1)做功的过程是能量转化的过程。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,一是体现为不同的力做功,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量上相等。2.功是能量转化的量度,力学中几种常见的功能关系如下典例突破典例1.(多选)(2021辽宁大连二模)如图甲所示,斜面体固定在水平面上,物体受到平行于斜面向上的拉力F作用,从斜面底端由静止开始沿粗糙斜面向上运动,选取地面为参考平面。物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示,其中0~x1段是曲线,x1~x2段是平行于x轴的线段,x2~x3段是倾斜的线段。下列说法正确的是()A.0~x1过程中力F做的功大于E1B.x1~x2过程中物体动能减小C.x2~x3过程中物体的速度一直增加D.0~x3过程中力F先增大后减小思维点拨机械能变化看重力以外的力做功,也就是拉力与摩擦力的合力做功,机械能E随位移x的变化关系图象的斜率表示的是拉力与摩擦力的合力的大小和方向。答案AB解析由功能关系可知,力F做功与摩擦力Ff做功之和等于机械能增量,可知0~x1过程中力F做的功大于E1,选项A正确;x1~x2过程中物体机械能不变,因重力势能变大,则动能减小,选项B正确;x2~x3过程中物体的机械能减小,则摩擦力做功大于力F做的功,即FFf,物体做减速运动,速度一直减小,选项C错误;0~x3过程中根据功能关系E=(F-Ff)x,则E-x图象的斜率等于F-Ff,因Ff不变,则0~x1过程中力F减小;x1~x2过程中F不变,x2~x3过程中F不变,选项D错误。考题点睛考点考向点睛功能关系的应用规律运用功能关系解题时,应弄清楚重力或弹力做什么功,合外力做什么功,除重力、弹力外的力做什么功,从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化。(1)应弄清功与能的一一对应关系。(2)有的力做功时,相应的能增加,有的力做功时,相应的能减少,应注意区分易错本题很多同学误认为机械能变化是合力或者是拉力做功,也就误认为E-x图象的斜率表示合力或拉