2012届安徽人教版学海导航新课标高中总复习﹝第1轮﹞物理：第5章4功能关系能的转化和守恒定律.ppt

;1.机械能的变化等于除重力(或弹力)以外的力做的功 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mah-mgh B.货物的机械能一定增加mah C.货物的重力势能一定增加mah D.货物的机械能一定增加mah+mgh; 准确把握功和对应能量变化之间的关系是解答此类问题的关键，具体分析如下：;选项; 点评：功能关系：功是能量转化的量度，只要有能量转化的过程就必然伴随有做功的过程，而且做功的值等于某种能量转化的值．不同的力做功对应着不同的能量改变： (1)重力做功等于重力势能的减少量WG=Ep初-Ep末． (2)弹簧的弹力做功等于弹簧弹性势能的减少量W弹=Ep初-Ep末． (3)电场力做功等于电势能的减少量W电=Ep初-Ep末． (4)合外力做功等于动能的增加量W合=Ek末-Ek初．; 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.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方; 由v2v1可知，斜面与滑块有摩擦，无论上升还是下降时，都有机械能损失，故B正确.设上升时最大高度为H，最大位移为L，Ek=Ep时的高度为h，则： 可得： 则该点位于A点上方.;2.摩擦力做功过程中的能量转化 （2009·合肥模拟）如图5-4-2所示，水平长传送带始终以速度v=3m/s匀速运动.现将一质量为m=1kg的物块放于左端（无初速度）.最终物块与传送带一起以3m/s的速度运动，在物块由速度为零增加至v=3m/s的过程中，求：;（1）物块从速度为零增至3m/s的过程中，由于摩擦而产生的热量； （2）由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗多少电能？ （1）小物块刚放到传送带上时其速度为零，将相对传送带向左滑动，受到一个向右的滑动摩擦力，使物块加速，最终与传送带达到相同速度v.;物块所受的滑动摩擦力为Ff=μmg,物块加速度 加速至v的时间 物块对地面位移 这段时间传送带向右的位移 则物块相对于带向后滑动的位移;根据能量守恒定律知 （2）放上物块后，传送带克服滑动摩擦力做的功为 此问也可以这样求解，电动机多消耗的电能即物块获得的动能 及传送带上产生的热量之和，即; 点评：摩擦力做功时，摩擦力与接触面间两个物体的相对位移的乘积等于内能的增量．; 质量为m的滑块与倾角为θ的斜面的动摩擦因数为μ,μ＜tanθ，斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板，滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失，如图5-4-3所示.若滑块从斜面上高为h处以速度v0开始沿斜面下滑，设斜面足够长，求： （1）滑块最终停在何处？ （2）滑块在斜面 上滑行的总路程是多少？; （1）对滑块受力分析，下滑力F1=mgsinθ，又滑动摩擦力Ff=μFN=μmgcosθ，由题意，μ＜tanθ,即μcosθ＜sinθ,故μmgcosθ＜mgsinθ.即最大静摩擦力小于下滑力，所以滑块最终一定停在斜面底部. （2）设滑块在斜面上滑行的总路程为s,全过程由动能定理，有: 解得;3.功能关系的综合应用 如图5-4-4所示，一物体质量m=2kg.在倾角为θ=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： (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ. (2)弹簧的最大弹性势能Epm.; 由于有摩擦力存在，机械能不守恒，可用功能关系解题. (1)最后的D点与开始的位置A点比较： 动能减少， 重力势能减少ΔEp=mglADsin37°=36J，机械能减少ΔE=ΔEk+ΔEp=45J 机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，即Wf=Fμl=45J，而路程l=5.4m，则Fμ=Wf/l=8.33N，而Fμ=μmgcos37° 所以，;(2)m到C点瞬间对应的弹簧弹性势能最