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1、第19讲PART19功能关系、能量守恒定律考点分阶突破高考模拟演练教师备用习题考纲解读第19讲知道功是能量转化的量度,掌握重力做的功、弹力做的功、合力做的功与对应的能量转化关系.知道自然界中的能量转化,理解能量守恒定律,并能用来分析有关问题.一、功能关系1.能的概念:一个物体能对外做功,这个物体就具有.2.功能关系:(1)功是的量度,即做了多少功就有发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着,而且必须通过做功来实现.考点一功能关系的理解和应用考点分阶突破知能必备能量能量转化多少能量能量转化能量转化二、几种常见的功能关系及其表达式考点分阶突破各种力做功 对应能的变化定量的关系合力做的功合力对物体做正
2、功,动能,合力做负功,动能,合力对物体做功等于物体动能的增量,W合=Ek2-Ek1重力做的功重力做正功,重力势能,重力做负功,重力势能,且WG=-Ep=Ep1-Ep2动能变化增加减少重力势能变化减少增加考点分阶突破弹簧弹力做的功弹力做正功,弹性势能,弹力做负功,弹性势能,且W弹=-Ep=Ep1-Ep2只有重力、弹簧弹力做的功机械能守恒,E=0非重力和弹簧弹力做的功除重力和弹力之外的其他力做正功,物体的机械能,做负功,机械能,且W其他=E弹性势能变化减少增加不引起机械能变化机械能变化增加减少考点分阶突破答案ACD考点分阶突破变式1一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动.此过
3、程中物体速度的二次方和上升高度的关系如图19-2所示.若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能正确的是()图19-2 图19-3 考点分阶突破答案D考点分阶突破考点分阶突破答案B考点分阶突破 特别提醒特别提醒功和能的关系,一是体现在不同的力做功,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值上相等.考点二摩擦力做功与能量的关系考点分阶突破知能必备1.两种摩擦力做功的比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转移和转化方面只有能量的转移,没有能量的转化既有能量的转移,又有能量的转化一对摩擦力做的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于
4、零一对滑动摩擦力所做功的代数和为负值,总功W=-fs相对,在数值上等于摩擦产生的热量考点分阶突破相同点(做功角度)两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功,静摩擦力做正功时,它的反作用力一定做负功,滑动摩擦力做负功时,它的反作用力可能做正功,可能做负功,还可能不做功,但滑动摩擦力做正功或不做功时,它的反作用力一定做负功考点分阶突破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=fs相对中s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s相对为总的相对路程.考点分
5、阶突破考向探究例22017重庆一中考前热身如图19-4甲所示,倾角为37的足够长的传送带以恒定速率运行,将一质量m=1kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.则下列说法正确的是()A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.75B.08s内摩擦产生的内能为72JC.08s内物体机械能的增量为84JD.08s内因放上物体,传送带电动机多消耗的电能为216J图19-4 考点分阶突破考点分阶突破答案D考点分阶突破 特别提醒特别提醒很多同学错误地认为物体克服摩擦力做的功就等于物体摩擦
6、生的热,实际上物体克服摩擦力做的功只是等于物体机械能的减少量,但物体减少的机械能不一定全部生热了,也有可能转化成其他物体的机械能.求解电机多消耗的电能有两种思路,一是根据能量守恒定律,电机多消耗的电能一部分转化成热能,一部分转化成物体的机械能;二是根据功能关系,传送带克服物体施加的摩擦力做的功就等于电机多消耗的电能.考点三能量守恒定律的应用考点分阶突破知能必备1.内容:能量既不会消灭,也,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量.2.表达式:E减=.3.对能量守恒定律的两点理解(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加
7、量一定相等;(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.不会创造转化转移不变E增考点分阶突破考点分阶突破考点分阶突破 特别提醒特别提醒高考模拟演练高考真题高考模拟演练答案BD高考模拟演练答案BD高考模拟演练答案(1)4.0108J2.41012J(2)9.7108J高考模拟演练高考模拟演练高考模拟演练教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题3.如图所示,物体A的质量为m,置于水平地面上,A的上端连一轻弹簧,其原长为L,劲度系数为k.现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起,使B点上移距离为L,此时物体A也已经离开地面,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()
8、A.提弹簧的力对系统做功为mgLB.物体A的重力势能增加mgLC.系统增加的机械能小于mgLD.以上说法都不正确教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题7.如图甲所示,水平光滑地面上用两颗钉子(质量忽略不计)固定停放着一辆质量为M=2kg的小车,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,半径为R=0.6m,在最低点B与水平轨道BC相切,可视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=1.2m处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C.现去掉钉子(水平面依然光滑未被破坏),不固定小车,而让其左侧靠在竖直墙壁上,该物块仍从原高度处无初速度下落,如图乙所示.不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为=0.1,重力加速度g取10m/s2,求:教师备用习题(1)水平轨道BC长度;(2)小车不固定时物块再次与小车相对静止时距小车B点的距离;(3)两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比.
