高考物理一轮总复习精品课件 第5章 机械能 第4节 功能关系 能量守恒定律.ppt

本课结束研考点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1.如图甲所示,倾角为37°的传送带以v=2.0m/s的速度顺时针匀速转动,传送带的长度LAB=10.0m。一个可视为质点的质量m=1.0kg的物块,自A点无初速度的放在传送带底端,其被传送至B端的过程中,动能Ek与位移x的关系(Ek-x)图象如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是()A.物块与传送带之间的动摩擦因数为0.25B.整个过程中合力对物块做的功为4.0JC.整个过程中摩擦力对物块做的功为64.0JD.整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量思维点拨:由题意可知物块的末速度等于传送带的速度,根据动能定理求出合力,然后求出摩擦力,再求出动摩擦因数;全过程合力做的功等于物块动能的增加量,全过程摩擦力做的功等于物块机械能的增加量。答案:D对点演练1.(多选)跳台滑雪是极具观赏性的比赛项目之一,如图所示,AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分,高度差为h。质量为m的运动员从A点由静止开始下滑,经过B点时速度为v,下滑过程中阻力不能忽略,重力加速度为g。则运动员从A点到B点过程中,下列说法正确的是()答案:AB2.(2023山东枣庄模拟)如图所示,用轻绳拴一物体,使物体以恒定加速度竖直向下做减速运动,下列说法正确的是()A.物体所受合力对其做正功B.物体的机械能增加C.重力对物体做的功小于物体克服拉力做的功D.物体减少的重力势能一定等于其减少的动能答案:C解析:物体向下做减速运动,动能减小,由动能定理知合力对其做负功,A错误;物体向下运动过程中,轻绳拉力对其做负功,机械能减少,B错误;设物体克服拉力做功为WF,由动能定理知WG-WF=ΔEk0,得WGWF,即重力对物体做的功小于物体克服拉力做的功,C正确;设物体向下运动了h的位移,则重力势能的减少量为ΔEp减=mgh,动能的减少量为ΔEk减=mah,由于不确定物体加速度大小与重力加速度的大小关系,所以无法判断重力势能减少量与动能减少量的大小关系,D错误。考点二摩擦力做功与能量转化[师生共研]1.两种摩擦力的做功情况比较比较项目静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移,而没有能量的转化两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零,总功W=-Ff·l相对,即摩擦时产生的热量相同点两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功2.求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。(2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。(3)公式Q=Ff·l相对中,l相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动,则l相对为总的相对路程。典例2.如图所示,传送带保持1m/s的速度顺时针转动。现将一质量m=1kg的小物体轻轻地放在传送带的a点上,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2.5m,g取10m/s2。设物体从a点运动到b点所经历的时间为t,该过程中物体和传送带间因摩擦而产生的热量为Q,下列说法正确的是()B.t=3s,Q=1JC.传送带克服摩擦力做的功为1JD.电动机因为放上物体多做的功为0.5J思维点拨:物体在传送带上先加速后匀速,根据运动学公式求出物体加速到与传送带速度相同所用的时间,求出该过程物体和传送带运动的位移,然后求出相对位移,摩擦生热等于摩擦力乘以相对位移,传送带克服摩擦力做的功等于摩擦力乘以传送带的位移,电动机多做的功等于传送带克服摩擦力做的功。答案:C对点演练3.(多选)如图所示,质量为m=1kg的木块(可视为质点)被水平向左的力F压在竖直墙壁上,木块初始位置离地面高度H=4m,木块与墙面之间的动摩擦因数μ=0.2,木块距离地面的高度h与力F之间的关系为F=5h(N),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2。下列说法正确的是()A.木块从初始位置开始下滑至滑到地面瞬间的过程中,克服摩擦力