高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第四節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒課件.ppt

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第四節(jié)功能關(guān)系能量守恒 第五章機(jī)械能及其守恒定律 一 功能關(guān)系1 功是 的量度 即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 能量轉(zhuǎn)化 2 幾種常見的功能關(guān)系 動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 電勢(shì)能 機(jī)械能 1 單選 2015 北京東城期中聯(lián)考 質(zhì)量為1kg的物體被豎直向上拋出 在空中的加速度的大小為16m s2 最大上升高度為5m 若g取10m s2 則在這個(gè)過程中 A 重力勢(shì)能增加80JB 動(dòng)能減少50JC 機(jī)械能減少30JD 機(jī)械能守恒 C 二 能量守恒定律1 內(nèi)容 能量既不會(huì) 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式 為另一種形式 或者從一個(gè)物體 到別的物體 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 能量的總量 2 表達(dá)式 1 E1 E2 2 E減 憑空產(chǎn)生 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 保持不變 E增 2 單選 2015 廣東惠州調(diào)研 上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球 擺球在空氣中擺動(dòng) 擺動(dòng)的幅度越來越小 對(duì)此現(xiàn)象下列說法正確的是 A 擺球機(jī)械能守恒B 總能量守恒 擺球的機(jī)械能正在減少 減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C 能量正在消失D 只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 B 考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用 考點(diǎn)二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用 考點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用 考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用1 若涉及總功 合外力的功 用動(dòng)能定理分析 2 若涉及重力勢(shì)能的變化 用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析 3 若涉及彈性勢(shì)能的變化 用彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系分析 4 若涉及電勢(shì)能的變化 用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析 5 若涉及機(jī)械能變化 用其他力 除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外 做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析 6 若涉及摩擦生熱 用滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能變化的關(guān)系分析 多選 2013 高考新課標(biāo)全國(guó)卷 目前 在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn) 其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓 且軌道半徑逐漸變小 若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中 只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用 則下列判斷正確的是 A 衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B 由于地球引力做正功 引力勢(shì)能一定減小C 由于氣體阻力做負(fù)功 地球引力做正功 機(jī)械能保持不變D 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小 BD 審題突破 1 軌道半徑變小 衛(wèi)星的線速度如何變化 2 半徑變小的過程中 引力做正功還是負(fù)功 3 氣體阻力做功 是什么能轉(zhuǎn)化為什么能 1 單選 2015 湖北襄陽四校聯(lián)考 如圖所示 一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上 上端連接一帶正電的小球P 小球所處的空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng) 小球平衡時(shí) 彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài) 現(xiàn)給小球一豎直向上的初速度 小球最高能運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn) 在小球從開始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí) 以下說法正確的是 A 小球電勢(shì)能的減少量大于小球重力勢(shì)能的增加量B 小球機(jī)械能的改變量等于電場(chǎng)力做的功C 小球動(dòng)能的減少量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和D 彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于小球動(dòng)能的減少量 D 解析 由小球平衡時(shí) 彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)可知 小球所受重力大小等于其受到的電場(chǎng)力 即 mg qE 小球在豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程中 其重力做的功和電場(chǎng)力做的功的代數(shù)和為零 則彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于小球動(dòng)能的減少量 故A C錯(cuò) D對(duì) 小球僅受到電場(chǎng)力 重力和彈力 故小球機(jī)械能的改變量等于電場(chǎng)力做的功和彈簧的彈力做的功之和 故B錯(cuò) 考點(diǎn)二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用1 靜摩擦力做功的特點(diǎn) 1 靜摩擦力可以做正功 也可以做負(fù)功 還可以不做功 2 相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零 3 靜摩擦力做功時(shí) 只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移 不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 一質(zhì)量m 2kg的小滑塊 以某一水平速度v從B點(diǎn)滑上水平傳送帶 如圖所示 已知傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v0 4m s B點(diǎn)到傳送帶右端C點(diǎn)的距離為L(zhǎng) 2m 滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 3 當(dāng)滑塊滑到傳送帶的右端C時(shí) 其速度恰好與傳送帶的速度相同 g 10m s2 求 1 滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小 2 此過程中 由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q CD 考點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用列能量守恒定律方程的兩條基本思路 1 某種形式的能量減少 一定存在其他形式的能量增加 且減少量和增加量一定相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等 審題突破 1 物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí) 原來在A點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了何種能量 2 物體由A到C的整個(gè)過程中 能量是如何轉(zhuǎn)化的 答案 1 0 52 2 24 5J 方法總結(jié) 能量轉(zhuǎn)化問題的解題思路 1 當(dāng)涉及摩擦力做功 機(jī)械能不守恒時(shí) 一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 2 解題時(shí) 首先確定初末狀態(tài) 然后分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的能量減少 哪種形式的能量增加 求出減少的能量總和 E減和增加的能量總和 E增 最后由 E減 E增列式求解 3 多選 2015 湖北鄂東三校聯(lián)考 一圓弧形的槽 槽底放在水平地面上 槽的兩側(cè)與光滑斜坡aa bb 相切 相切處a b位于同一水平面內(nèi) 槽與斜坡在豎直平面內(nèi)的截面如圖所示 一小物塊從斜坡aa 上距水平面ab的高度為2h處沿斜坡自由滑下 并自a處進(jìn)入槽內(nèi) 到達(dá)b后沿斜坡bb 向上滑行 已知到達(dá)的最高處距水平面ab的高度為h 接著小物塊沿斜坡bb 滑下并從b處進(jìn)入槽內(nèi)反向運(yùn)動(dòng) 若不考慮空氣阻力 則 BD A 小物塊再運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)速度變?yōu)榱鉈 小物塊每次經(jīng)過圓弧槽最低點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力不同C 小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處 還能沿斜坡aa 向上滑行 上升的最大高度為hD 小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處 還能沿斜坡aa 向上滑行 上升的最大高度小于h 物理模型 傳送帶模型中的功能問題1 模型概述傳送帶模型典型的有水平和傾斜兩種情況 涉及功能角度的問題主要有 求傳送帶對(duì)物體所做的功 物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量 因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等 常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解 2 傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析 1 功能關(guān)系分析 WF Ek Ep Q 2 對(duì)WF和Q的理解 傳送帶的功 WF Fx傳 產(chǎn)生的內(nèi)能Q Ffs相對(duì) 3 傳送帶模型問題的分析流程 16分 如圖所示 繃緊的傳送帶與水平面的夾角 30 皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下 始終保持v0 2m s的速率運(yùn)行 現(xiàn)把一質(zhì)量為m 10kg的工件 可看做質(zhì)點(diǎn) 輕輕放在皮帶的底端 經(jīng)過時(shí)間1 9s 工件被傳送到h 1 5m的高處 取g 10m s2 求 1 工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能 審題點(diǎn)睛 1 運(yùn)動(dòng)過程分析 1 9s內(nèi)工件是否一直加速 若工件先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng) 所受摩擦力是否相同 2 能量轉(zhuǎn)化分析 多消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪幾種能量 各如何表示 建模感悟 1 水平傳送帶 共速后不受摩擦力 不再有能量轉(zhuǎn)化 傾斜傳送帶 共速后仍有靜摩擦力 仍有能量轉(zhuǎn)移 2 滑動(dòng)摩擦力做功 其他能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 靜摩擦力做功 不產(chǎn)生內(nèi)能 答案 1 14m 2 0 875 3 90J126J