功能关系_能量守恒定律
14页1、第 1 页 共 15 页功能关系功能关系 能量守恒定律能量守恒定律一知识梳理一知识梳理( (一一) )功和能的关系功和能的关系1. 功能关系:功是能量转化的量度。即物体做了多少功就有多少能量发生转化,而且能的转化必须通过做功来实现。2.几种常见的功能关系及其表达式(二)(二) 能量转化和守恒定律能量转化和守恒定律1. 内容:能量即不能凭空产生,也不能凭空消失。它只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量保持不变。2. 表达式:减增EE3. 理解:某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且增加量和减少量一定相等。某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少了和增加量一定相等。不同的力做功对应不同形式 能的变化定量变化合外力做功动能变化kkkEEEW12合重力做功重力势能变化重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加21pppGEEEW弹簧弹力做功弹性势能变化弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加21pppFEEEW只有重力、弹簧弹 力的功不引起机械能 变化机械能守恒0E除重力和弹力之外 的力做的功机械能变化除
2、重力和弹力之外的力做多少正功,物体的机械 能就增加多少;除重力和弹力之外的力做多少负功,物体的机械能就减少多少EW电场力做的功电势能变化电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。PEW -电一对相互作用力的 滑动摩擦力的总功内能变化作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功,系统内能增加相对lFQf第 2 页 共 15 页(三)摩擦力做功的特点及应用(三)摩擦力做功的特点及应用1静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能2滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:机械能全部转化为内能;有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能(3)摩擦生热的计算:Qfs相对其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对位移从功的角度看,一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量;从能量的角度看,其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量二基础习题二基础
3、习题1功能关系的理解用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度若该过程空气阻力不能忽略,则下列说法中正确的是( )A力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量答案 C。物体向上运动,重力做负功,重力势能增加,克服重力做的功等于重力势能的增量故 B 错误2能的转化与守恒定律的理解如图 1 所示,美国空军 X37B 无人航天飞机于 2010 年 4月首飞,在 X37B 由较低轨道飞到较高轨道的过程中( )图 1AX37B 中燃料的化学能转化为 X37B 的机械能BX37B 的机械能要减少C自然界中的总能量要变大D如果 X37B 在较高轨道绕地球做圆周运动,则在此轨道上其机械能不变第 3 页 共 15 页答案 AD解析 在 X37B 由较低轨道飞到较高轨道的过程中,必须启动助推器,对 X37B 做正功,X37B 的机械能增大,A 对,B 错根据能量守恒定律,C 错X37B 在确定轨道上绕地球做圆周运动,其动能和重力势能都不会发生变化,所以
4、机械能不变,D对3能量守恒定律的应用如图 2 所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C在水平线上,其距离d0.5 m盆边缘的高度为h0.3 m在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.1.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为( )图 2A0.5 m B0.25 m C0.1 m D0答案 D解析 由mghmgx,得x3 m,而 6,即 3 个来回后,小物块恰停在Bx d3 m 0.5 m点,选项 D 正确三考点突破三考点突破考点一 功能关系的应用例例 1 1 如图 3 所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中( )图 3A物块A的重力势能增加量一定等于mghB物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜
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