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1、2013-2014 学年高三物理第一轮复习导学案- 1 - 6、5 功能关系能量守恒定律编写：高三物理组【考点梳理】一、功能关系与能量守恒定律：结合前面的复习完成下表，并体会各个规律。规 律文字表述表达式选择技巧及重点参考的信息功能关系合力做功等于物体的改变（动能定理）1. 熟练掌握力做功与相应能量改变的一一对应关系，涉及到哪个或哪种能量则选哪个功能关系；2. 涉及到功（或者力、位移、路程）求能量或 涉 及 到 能 量 求 功（或者力、位移、路程）优先选择功能关系。重力做功等于物体的改变弹簧弹力做功等于的改变除了的其他力做功等于物体的改变12EEW其他力电场力做功等于物体的改变21PPEEW电
2、场力一对滑动摩擦力做功等于系统内能的改变（或者系统克服一对滑动摩擦力做功等于产生的热量）21内内相对EESFf( 或QSFf相对) 能量守恒定律能量守恒定律（内容：能量既不会， 也不，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，但能量的总量）增减EEEAEB，（1）涉及能量而不涉及功（或力）时优先选择；（2）机械能不守恒时优先选择。 (3) 转化式： E减 E增，即系统内减少的能量等于增加的能量； (2) 转移式： EA EB， 即一个物体能量的减少等于另一个物体能量的增加二、 摩擦力做功的特点： (1) 一对静摩擦力对两物体做功时，能量的转化情况： 静摩擦力对相互作用的一个物体
3、做正功， 则另一摩擦力必对相互作用的另一物体做负功，且做功的大小相等，在做功的过程中，机械 能从一个物体转移到另一物体，没有机械能转化为其他形式的能 (2) 一对滑动摩擦力对两物体做功时，能量的转化情况：由于两物体发生了相对滑动，位移不 相等，因而相互作用的一对滑动摩擦力对两物体做功不相等，代数和不为零，其数值为 Ffl相对，即滑动摩擦力对系统做负功，系统克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，即Q Ffl相对. 三、考点突破2013-2014 学年高三物理第一轮复习导学案- 2 - 考点 1、多种功能关系的理解复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系，尤其是功和机械能的关系。突出：“功是 能
4、量转化的量度”这一基本概念。 【例 1】已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内叙述正确的是( 重力加速度为g)( ) A.货物的动能一定增加mahmgh B.货物的机械能一定增加mahC.货物的重力势能一定增加mah D.货物的机械能一定增加mahmgh【针对训练1】滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2v1.若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则( ) A.上升时机械能减少，下降时机械能增加 B.上升时机械能减少，下降时机械能也减少C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方D.上升过程
5、中动能和势能相等的位置在A点下方【例 2】如图所示，倾角=300的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A.物块的机械能逐渐增加B.软绳重力势能共减少了14mglC.物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D.软绳重力势能的减少小于其动能增加与客服摩擦力所做功之和 针对训练2如图所示， 卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是( ) AF 对木箱做的功等
6、于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和BF 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 DF 对木箱做的功大于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 考点 2、摩擦力做功问题【例 3】质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点，在板上前进了L，而木板前进了l，如图所示，若滑块与木板间的动摩擦因数为 ，求： (1) 摩擦力对滑块和木板做的功；(2) 系统产生的焦耳热；(3) 系统损失的动量和动能. 【针对训练3】如图所示，质量为M的木块放在光滑水平面上，现有一质量为m的子弹以速度v0射入木
7、块中 . 设子弹在木块中所受阻力不变，大小为f，且子弹未射穿木块. 若子弹射入木块的深度为D，则木块向前移动的距离是多少？系统损失的机械能是多少？ 来源:Z|xx|k.Com考点 3、对能量守恒定律的理解和应用【例 4】22.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为M 的2013-2014 学年高三物理第一轮复习导学案- 3 - 木箱与轨道的动摩擦因数为36。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（）
8、A.mM B.m2M C.木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 【针对训练4】如图所示为某同学设计的节能运输系统斜面轨道的倾角为37，木箱与轨 道之间的动摩擦因数0.25. 设计要求：木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量m2 kg 的货物装入木箱，木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至 最短时，自动装货装置立刻将货物御下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶 端，接着再重复上述过程若g取 10 m/s2，sin 37 0.6 ，cos 37 0.8. 求： (1) 离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速
9、度大小；(2) 满足设计要求的木箱质量考点 4、传送带中的功能关系问题分析【例题5】电动机带动水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传 送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为 ，如图 441 所示，当小木块与传送带相 对静止时，求：（1）小木块的位移；（2）传送带转过的路程； （3）小木块获得的动能；（4）摩擦过程产生的摩擦热；（5）在这一过程中与不放物体时相比电动机多消耗的能量【针对训练5】如图所示，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，物体最后能与传送带保持相对静止。对于物体从开
10、始释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是() A电动机多做的功为1 2mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C传送带克服摩擦力做的功为1 2mv2D电动机增加的功率为 mg v四、 【巩固训练】1如图所示， 质量为 m的物体置于倾角为的斜面上， 物体与斜面间的动摩擦因数为 ，在外力作用下，斜面以加速度a 沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面相对静止. 则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( ) A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功D. 摩擦力可能做30o图 441 2013-2014 学年高三物理第一轮复习导学案- 4 - 负功2如图所示
11、，劲度系数为k 的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物，处于静止状态. 手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，手对重物做的功为W1. 然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v, 不计空气阻力 . 重物从静止开始下落到速度最大的过程中，弹簧对重物做的功为W2，则 ( ) AkgmW221BkgmW221C2 221mvWD 222221mvkgmW3如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h, 则从 A到 C的过程中弹簧弹力做功是( ) A. 21mghmv2B. 21m
12、vmgh2C.-mgh D. 21(mghmv )24如图所示，木块质量为M ，放在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为Ff. 设木块离原点s 时开始匀速前进，最终速度为v, 下列判断正确的是( ) A22 02121mvmvdFfB22 0)(2121vmMmvsFfC 22 0)( 2121)(vmMmvdsFfD.上面公式均不正确5如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球， 从离弹簧上端高h 处由静止释放， 那么从小球压上弹簧后继续向下运动到最低点的过程中，以下说法正确的是( ) A.弹簧的弹性势能
13、逐渐增大 B.小球刚接触弹簧时动能最大C.小球所受合力的最大值可能等于重力D. 该过程的某一阶段内，小球的动能增大而小球的机械能减少6如图所示，质量为m1的物体 A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体 B相连，弹簧的劲度系数为k，A 、 B都处于静止状态. 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮， 一端连物体A，另一端连一轻挂钩. 开始时各段绳都处于伸直状态， A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为m3的物体 C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升. 若将 C换成另一个质量为 (m1+m3) 的物体 D，仍从上述初位置由静止状态释放，则这次B刚离地时 D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.
