《高考物理一轮复习第六章机械能第4讲功能关系能量守恒定律课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习第六章机械能第4讲功能关系能量守恒定律课件.ppt（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲功能关系能量守恒定律知识梳理知识梳理一、功能关系一、功能关系1.内容内容:(1)功是能量转化能量转化的量度,即做了多少功就有多少能多少能发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的转化能量的转化,而且能量的转化能量的转化必通过做功来实现。2.功与对应能量的变化关系功与对应能量的变化关系合外力的功(所有外力的功)动能变化重力做的功重力势能重力势能变化弹簧弹力做的功弹性势能弹性势能变化外力(除重力、系统内弹力)做的功机械能机械能变化一对滑动摩擦力做的总功内能内能变化电场力做的功电势能电势能变化分子力做的功分子势能分子势能变化1.内容内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转
2、化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。二、能量守恒定律二、能量守恒定律2.表达式表达式:E减=E增增。三、传送带中的功能关系三、传送带中的功能关系设皮带足够长,则物体从轻放上去到与皮带相对静止这个过程中(设摩擦力为f,时间为t)对物体应用动能定理:ft=mv2,摩擦力对皮带做功:W=-fvt,则产生热量:Q=fx相对=f(vt-t)=mv2。1.升降机底板上放一质量为100kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s,则此过程中(g取10m/s2)()A.升降机对物体做功5800JB.合外力对物体做功5800JC.物体的
3、重力势能增加500JD.物体的机械能增加800J答案答案A根据动能定理得W升-mgh=mv2,可解得W升=5800J,A正确;合外力做的功为W合=mv2=10042J=800J,B错误;物体重力势能增加mgh=100105J=5000J,C错误;物体机械能增加E=Fh=W升=5800J,D错。A2.一木块静止放在光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向射入木块,若子弹进入木块的最大深度为x1,与此同时木块沿水平面移动了距离x2,设子弹在木块中受到的摩擦阻力大小不变,则在子弹进入木块的过程中()子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(x1+x2)x2子弹损失的动能与系统损失的动能之比为(x1+x2)x1木
4、块获得的动能与因系统变热损失的动能之比为x2x1木块获得的动能与因系统变热损失的动能之比为x1x2A.B.C.D.A答案答案A对子弹:-Ff(x1+x2)=Ek1对木块:Ffx2=Ek2对系统:E=-Ffx1,Q=|E|=Ffx1所以选A。3.(多选)如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),以某一初速度由A点冲上倾角为30的固定斜面,其加速度大小为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的高度差为h,则从A点到B点的过程中,下列说法正确的是()A.物体动能损失了B.物体动能损失了2mghC.物体机械能损失了mghD.物体机械能损失了BC答案答案BC对物体应用牛顿第二定律:mgsin30
5、+Ff=ma,又a=g,解得Ff=mg。物体动能的损失量Ek=F合x=ma=2mgh,物体机械能的损失量等于克服阻力做的功,E=Ff=mgh。故选B、C。4.(多选)如图所示,质量m=1kg的物块,以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针方向转动的水平传送带上,传送带上A、B两点间的距离L=6m,已知传送带的速度v=2m/s,物块与传送带间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g取10m/s2。关于物块在传送带上的运动,下列表述正确的是()A.物块相对传送带运动的时间为4sB.物块滑离传送带时的速率为2m/sC.传送带对物块做功为6JD.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18JBD答案答案BD物块受向左的
6、摩擦力,做减速运动,减速至速度为0时,对地位移为x=m=4mmgcos,则1s后小物体相对于传送带向下滑动,受到的摩擦力沿传送带向上,大小为f=FN=mgcos,小物体的加速度为a=gsin-gcos=2m/s2,故A错、B对。在第1s内小物体与传送带产生热量为Q=FfL=FNL=mgcosL,L=vt-at2,代入数据得Q=20J,故C错。第1s内小物体的位移为x=vt=5m,其增加的动能为Ek=mv2=50J,需向系统提供的能量E=Ek+Q-mgsinx=40J,D项错。3-2(2017北京东城期末,12)如图所示,传送带的三个固定转动轴分别位于等腰三角形的三个顶点,两段倾斜部分长均为2m
7、,且与水平方向的夹角为37。传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动。两个质量相同的小物块A、B从传送带顶端均以1m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。下列判断正确的是()A.物块A始终与传送带相对静止B.物块A先到达传送带底端C.传送带对物块A所做的功大于传送带对物块B所做的功D.两物块与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量答案答案D由题意可知,tan,因此mgcosmgsin,可知物块A和B无法静止在倾斜传送带上,都会沿倾斜传送带下滑。A和B初速度均等于传送带速度,因此B放在倾斜传送带上后
8、会加速下滑;A放在倾斜传送带上后,摩擦力沿倾斜传送带向上,同样会加速下滑,且A和B在倾斜传送带上运动时,下降的高度相等,所受摩擦力相等,加速度相等,位移相等,因此重力做功相等,传动带对A和B做功相等。A物块重力沿倾斜传送带向下的分力大于摩擦力,处于加速状态,A错;两物块加速度相等,位移相等,到达底端的时间相同,B错;由W=fs,所受摩擦力相等,位移相等,做功相等,C错;若物块与传送带无摩擦力,则物块机械能守恒,若有摩擦力,则摩擦力做的功等于物块机械能的减少量,而摩擦力做的功全部转化成热量,因此物块与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量,D对。3-3如图所示,一质量为m=2k
9、g的滑块从半径为R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下,A点和圆弧对应的圆心O点等高,圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v0=4m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2m。当滑块滑到传送带的右端C点时,其速度恰好与传送带的速度相同。(g=10m/s2)求:(1)滑块到达底端B时对轨道的压力;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数;(3)此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。答案答案(1)60N,方向竖直向下(2)0.3(3)4J解析解析(1)滑块由A到B的过程中,由机械能守恒定律得mgR=m滑块在B点,由牛顿第二定律得FN-mg=解得:FN=60N由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60N,方向竖直向下。(2)解法一:滑块从B到C运动过程中,由牛顿第二定律得mg=ma由运动学公式得-=2aL解得=0.3解法二:滑块在从A到C整个运动过程中,由动能定理得mgR+mgL=m-0解得=0.3(3)滑块在从B到C运动过程中,设运动时间为t,由运动学公式得v0=vB+at产生的热量Q=mg(v0t-L)解得Q=4J
