功能关系能量守恒定律

1、2015 届修文中学高三一轮复习物理学案 主备人：蒋田心 审核人：吴登强 复审人：蒋田心 2014 年 10 月 10 日学案 8 课题：功能关系 能量守恒定律教学目标：1、理解功是能量转化的量度2、理解功能关系并能处理实际问题3、掌握能的转化和能量守恒定律。本讲重点：会用功能关系和能量守恒解决物理问题本讲难点：会用功能关系和能量守恒解决物理问题 1 世纪教育网考点点拨：1.多种功能关系的理解2、摩擦力做功问题3、对能量守恒定律的理解和应用4、传送带中的功能关系问题分析学习活动一：回顾旧知题型一、功能关系【典例 1】 (多选)如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力 F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有() 中国教育出版网A力 F 所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力 F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力 F 和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【变式跟踪 1】 (多选)如图所示，质量为 m 的物

2、体( 可视为质点) 以某一速度从 A 点冲上倾角为 30的固定斜面，其运动的加速度为 g，此物体在斜面上上升的最大高度为 h，则在这个过程中物体() 34A重力势能增加了 mgh B重力势能增加了 mgh34C动能损失了 mgh D机械能损失了 mgh12规律总结：2015 届修文中学高三一轮复习物理学案 主备人：蒋田心 审核人：吴登强 复审人：蒋田心 2014 年 10 月 10 日题型二能量转化与守恒定律的应用【典例 2】 如图所示在水平地面上固定一个半径为 R 的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为 L，一质量为 m 的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为 ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点 A，取 g10 m/s 2，且弹簧长度忽略不计，求：(1)小物块的落点距 O的距离；(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能【变式跟踪 2】 如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为 h，质量为 m 的小物块 A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线 M

3、 处的墙上，另一端恰位于坡道的底端 O 点已知在 OM 段，物块 A 与水平面间的动摩擦因数为 ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为 g，求：(1)物块滑到 O 点时的速度大小(2)弹簧为最大压缩量 d 时的弹性势能( 设弹簧处于原长时弹性势能为零)(3)若物块 A 能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？规律总结：题型三、摩擦力做功与能量的关系例 4如图所示，AB 为半径 R0.8 m 的 1/4 光滑圆弧轨道，下端 B 恰与小车右端平滑对接。小车质量 M3 kg，车长 L2.06 m ，车上表面距地面的高度 h0.2 m ，现有一质量 m1 kg 的滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到 B 端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数 0.3，当车运动了 t01.5 s 时，车被地面装置锁定(g10 m/s 2)。试求：(1)滑块到达 B 端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道 B 端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。2015 届修文中学高三一轮复习物理学案 主备人：蒋田心 审核人：吴登强 复审

4、人：蒋田心 2014 年 10 月 10 日(2012重庆高考)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为 m，细杆可绕轴 O 在竖直平面内自由转动，摆锤重心到 O 点距离为 L。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与 O 等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离 x(xL) ，之后继续摆至与竖直方向成 角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为 F 的恒力，重力加速度为 g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。类别比较静摩擦力 滑动摩擦力能量的转化方面不同点一对摩擦力的总功方面相同点正功、负功、不做功方面题型四、传送带中的功能关系问题分析(2013常州模拟)如图所示，一质量为 m2 kg 的滑块从半径为 R0.2 m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端 A处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心 O 点等高，圆弧的底端 B 与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行速度为 v04 m/s，B

5、 点到传送带右端 C 点的距离为 L2 m当滑块滑到传送带的右端 C 点时，其速度恰好与传送带的速度相同(g10 m/s 2)求：(1)滑块到达底端 B 时对轨道的压力；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数 ；(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量 Q.【应用】 如图所示， 绷紧的传送带与水平面的夹角 30，皮带在电动机的带 动下，2015 届修文中学高三一轮复习物理学案 主备人：蒋田心 审核人：吴登强 复审人：蒋田心 2014 年 10 月 10 日始终保持 v02 m/s 的速率运行，现把一质量为 m10 kg 的工件(可看做质点) 轻轻放在皮带的底端，经过时间 1.9 s，工件被传送到 h1.5 m 的高处，取 g10 m/s 2，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能典例(15 分)(2013 山师附中模拟)如图 546 所示，水平传送带 AB 长 L4.9 m，以 v8 m/s 的速度沿逆时针运动，B 端与竖直面内的 相切( 传送带轮半径不计)。轨道 BC 的半径 R3m，所对的圆心光 滑圆 轨 道 BC 角 53 。现将可看成质点的质量 m1kg 的 ，物块经过 B 点后滑上圆轨道并从 C 点物块 轻 放 在 传 动 带 的 A点 冲出， 由 D 点滑上质量 M2 kg 的薄木板，C 、D 高度差为 h。木板左端固定一处于原长的轻刚 好 以 水 平 速 度 弹簧，轻弹簧右端距平台 D 端距离为 d0.4 m， ，此过程中克服弹物块 在 木 板 上 滑 动 并 压 缩 弹 簧 直 到 速 度 为 零 簧弹力做功 1.5 J。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数均为 10.5，木板与平台间的动摩擦因数20.2，g 取 10 m/s2，求：图 546(1)物块在传送带上运动的时间；(2)物块到达 C 点的速度大小和平台距 C 点的高度 h；(3)弹簧的最大形变量。规律总结：

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