功能關(guān)系與能量守恒定律(上)物理講師黃明理1考點(diǎn)透視1.1考綱要求功能關(guān)系和和能量守恒定律為Ⅱ級(jí)要求1.2.2考題形式

2知識(shí)和能力2.1功能關(guān)系2.1.2幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系(1)合力做功等于物體動(dòng)能的改變,即(4)除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功,等于物體機(jī)械能的改變,即【例1】升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開(kāi)始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s,則此過(guò)程中(g取10m/s2)(

)A．升降機(jī)對(duì)物體做功5800JB．合外力對(duì)物體做功5800JC．物體的重力勢(shì)能增加500JD．物體的機(jī)械能增加800J解析:根據(jù)動(dòng)能定理,上升的過(guò)程中動(dòng)能減少量等于小球克服重力和阻力做的功,為mgh＋fh,小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少量和機(jī)械能的減少量都等于全程中克服阻力做的功,為2fh,A、B、D錯(cuò),選C.[例3]如圖所示,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30o的固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度為g,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過(guò)程中物體(

)A.重力勢(shì)能增加了mghB.重力勢(shì)能增加了mghC.動(dòng)能損失了mghD.機(jī)械能損失了mgh[答案]

BD

解析:根據(jù)題述,ab之間電場(chǎng)強(qiáng)度大于bc之間電場(chǎng)強(qiáng)度,前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功小于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;前一過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,粒子電勢(shì)能不斷減小,動(dòng)能不斷增大;后一過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,粒子動(dòng)能不斷增大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.題后反思:功能關(guān)系的選用技巧2.2摩擦力做功與能量變化的關(guān)系2.2.2滑動(dòng)摩擦力做功與能量變化的關(guān)系

解析:根據(jù)能量守恒定律,子彈減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能和系統(tǒng)的內(nèi)能,故A和B錯(cuò).同理,C錯(cuò),因?yàn)槭窍到y(tǒng)的內(nèi)能而不是木塊的內(nèi)能,也就是說(shuō),摩擦產(chǎn)生的熱被木塊和子彈兩者吸收,而不是木塊自身.故答案為D.證明如下:

設(shè)子彈質(zhì)量為m,初速度為v0,木塊的質(zhì)量為M,子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)所受阻力恒為f,當(dāng)子彈位移為S2,木塊位移為S1二者有共同速度v.根據(jù)動(dòng)能定理:結(jié)果表明:子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能和系統(tǒng)的內(nèi)能.

(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間;(2)滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量;(3)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力.【例6】(傳動(dòng)帶模型)如圖所示,水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道DC相接.傳送帶的運(yùn)行速度為v0=8m/s,將質(zhì)量m=1.0kg的滑塊無(wú)初速地放到傳送帶A端.已知傳送帶長(zhǎng)度L=12.0m,豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道的半徑R=0.8m,滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,重力加速度g=10m/s2.試求:(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間;【例6】(傳動(dòng)帶模型)如圖所示,水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道DC相接.傳送帶的運(yùn)行速度為v0=8m/s,將質(zhì)量m=1.0kg的滑塊無(wú)初速地放到傳送帶A端.已知傳送帶長(zhǎng)度L=12.0m,豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道的半徑R=0.8m,滑塊與傳