《2013届高考物理第一轮考点总复习课件35》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考物理第一轮考点总复习课件35（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械能4功能关系第五章1l1.能的概念l一个物体能够 ，这个物体就具有 能量.l2.规律l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2l3.功能关系l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 .l(1)重力做正功，重力势能 ；重力做负 功，重力势能 .l(2)弹力做 ，弹性势能减少；弹力做 ，弹性势能 .l(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 3l4.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
2、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4l 正确理解功能关系l 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( ) 5lA.重力势能增加了 mghlB.重力势能增加了mghlC.动能损失了mghlD.机械能损失了mgh图5-4-16l 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= mgl重力势能的变化由重力做功决定，故Ep=mgh动 能的变化由合外力做功决定，故lEk=(F+mgsin30)
3、s=masl= = mghl机械能的变化由重力以外的其他力做功决定，故lE机械=Fs= = mghl综合以上分析可知，B项正确.7l (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.l(2)“功是能量转化的量度”，但“功”不是“能”.8l 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( )lA.动能增加了mghlB.重力势能增加了mghlC.机械能减少了2mghlD.机械能增加了2mgh9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，
4、还受 到外力F=3mg作用，方向竖直向上由动能 定理知Ek=W合=mah=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=Fh=3mgh知，机 械能增加3mgh，选项D错误10l 灵活应用功能关系l 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v08m/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.11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0
5、.2，求运动员在水平雪道 上滑行的距离(取g10m/s2).12l 如右图选坐标，斜面 的方程为：ly=xtan= x l运动员飞出后做平抛运动lx=v0t ly= gt2 l联立式，得飞行时 间t=1.2s13l落点的x坐标：x1v0t9.6ml落点离斜面顶端的距离：ls1= =12ml落点距地面的高度：lh1=(L-s1)sin=7.8ml接触斜面前的lx方向分速度：vx=8m/sly方向分速度：vy=gt=12m/s14l沿斜面的速度大小为：lvB=vxcos+vysin=13.6m/sl设运动员在水平雪道上运动的距离为s2， 由功能关系得：l解得：s274.8m15l (1)熟悉几种常
6、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.l(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.16l 如图5-4-3所示，一物体质量 m=2kg.在倾角为=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：l(1)物体与斜面间的动摩擦因数.l(2)弹簧的最大弹性势能Epm.图5-4-3171819l 功能关系和传送带问题l 如图5-4-4
7、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，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 ，l 图5-4-420l下列说法正确的是( ) lA.电动机做的功为 mv2lB.摩擦力对物体做的功为mv2lC.传送带克服摩擦力做的功为 mv2lD.电动机增加的功率为mgv21l 选D.由能量守恒，电动机做的功等于 物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量 ，故A错；对物体受力分析，知仅有摩擦力 对物体做功，由动能定理知B错；传送带克 服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位 移的乘积，而易知这个
8、位移是木块对地位 移的两倍，即W=mv2，故C错；由功率公 式易知传送带增加的功率为 mgv.故D对.要把握功能关系，能量的增加 是由做功引起的 22l 如图5-4-5所示，皮带的速度是3m/s ，两圆心距离s=4.5m.现将m=1kg的小物体 轻放到左轮正上方的皮带上，物体与皮带间 的动摩擦因数为=0.15,电动机带动皮带将 物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消 耗的电能是多少？图5-4-5232425l 能量守恒定律的综合应用l 煤、石油、天然气等常规能源随着 人类的开采正在急剧减少，并且造成了对 生态环境的巨大破坏，因此，新型清洁能 源的开发利用成为人类的重点课题.风能作 为一种清洁能
9、源，对环境的破坏小，可再 生，将成为人类未来大规模应用的能源之 一.26l假设某地区的平均风速是6.0m/s，已知空 气密度是1.2kg/m3,此地有一风车，它的车 叶转动时可以形成半径为20m的圆面，假 如这个风车能将此圆面内10%的气流动能 转变为电能.问：l(1)在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流动 能是多少？l(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少 ？27l 先求出单位时间内与风车作用的风的体积.再 求出质量，从而求出动能，最后结合效率和能量 的转化求电能.l(1)在1秒内，能和车叶发生作用的气流体积 V=vS=vr2,l则这股气流的动能lEk= mv2= vr2v2= r2v3.将、r、v值代 入上式得Ek=1.63105Jl(2)每秒得到的电能为lE=Ek=1.63104J.28l 推行节水工程的转动喷水 “龙头”如图5-4-6所示，“龙头”距地面 高h，可将水水平喷出，其喷灌半径 可达10h.每分钟喷水量为m,所用的水 从地下H深的井里抽取，设水以相同 的速率喷出，水泵效率为，不计空 气阻力.试求：l(1)水从喷水“龙头”喷出的初速度；l(2)水泵每分钟对水做的功；l(3)带动水泵的电动机的最小输出功率 .图5-4-62930
