功能关系PPT教学课件.ppt

1、知知 识识 精精 要要一一 功能关系功能关系1.功功是能量转化的量度是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转即做了多少功就有多少能量发生了转化化,而且能的转化必通过而且能的转化必通过做功做功来实现来实现.2.几种常见力的功与能量转化的关系几种常见力的功与能量转化的关系.(1)重力做功重力做功:重力势能重力势能和其他能相互转化和其他能相互转化.(2)弹簧弹力做功弹簧弹力做功:弹性势能弹性势能和其他能相互转化和其他能相互转化.(3)滑动摩擦力做功滑动摩擦力做功:机械能转化为机械能转化为内能内能.(4)电场力做功电场力做功:电势能电势能与其他能相互转化与其他能相互转化.(5)安培力做功安培

2、力做功:电能电能和机械能相互转化和机械能相互转化.二二 能量守恒定律能量守恒定律1.内容内容.能量既不会消灭能量既不会消灭,也不会创生也不会创生,它只能从一种形式它只能从一种形式转化转化为另一为另一种形式种形式,或者从一个物体或者从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体,而在转化和转而在转化和转移的过程中移的过程中,能量的总量能量的总量保持不变保持不变.2.应用能量守恒的两条基本思路应用能量守恒的两条基本思路(1)某种形式的能减少某种形式的能减少,一定存在另一种形式的能一定存在另一种形式的能增加增加,且减少且减少量和增加量量和增加量相等相等.(2)某个物体的能量减少某个物体的能量减少,一定存

3、在另一个物体的能量一定存在另一个物体的能量增加增加且且减少量和增加量减少量和增加量相等相等.双双 基基 精精 练练1.对于功和能对于功和能,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.功和能的单位相同功和能的单位相同,它们的概念也相同它们的概念也相同B.做功的过程就是物体能量转化的过程做功的过程就是物体能量转化的过程C.做了多少功做了多少功,就有多少能量发生了转化就有多少能量发生了转化D.各种不同形式的能可以互相转化各种不同形式的能可以互相转化,且在转化的过程中且在转化的过程中,能的能的总量是守恒的总量是守恒的答案答案:BCD2.关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是关于摩擦力做功的下列说法中不正确

4、的是()A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定做负功静摩擦力和滑动摩擦力一定做负功D.系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于零零答案答案:ABCD解析解析:功的计算公式功的计算公式W=Fscos中的中的s是指相对于地面的位移是指相对于地面的位移,滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相或相对运动趋势对运动

5、趋势)的作用的作用,它与物体对地它与物体对地“绝对位移绝对位移”的方向既的方向既可能相同也可能相反可能相同也可能相反,说它们一定做负功是错误的说它们一定做负功是错误的.物体间物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止有静摩擦力作用时两物体相对静止,物体可以对地移动物体可以对地移动,所所以静摩擦力也可能做功以静摩擦力也可能做功.物体间有相对滑动时物体间有相对滑动时,伴随机械能伴随机械能的损耗的损耗(转化为内能转化为内能),所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值负值.3.如所示如所示,质量为质量为m的物体的物体(可视为质点可视为质点)以某一速度从以某一速度从A点冲上点冲上倾

6、角为倾角为30的固定斜面的固定斜面,其运动的加速度为其运动的加速度为 g g ,此物体在斜此物体在斜面上上升的最大高度为面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体则在这个过程中物体()A.重力势能增加了重力势能增加了 mghB.重力势能增加了重力势能增加了mghC.动能损失了动能损失了mghD.机械能损失了机械能损失了 mgh答案答案:BD4.(2008高考广东卷高考广东卷)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程两个过程.将人和伞看成一个系统将人和伞看成一个系统,在这两个过程中在这两个过程中,下列说下列说法正确的是法正确的是()A.阻力对系统始终做负功阻力

7、对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势能增加重力做功使系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等任意相等的时间内重力做的功相等解析解析:本题主要考查功的计算公式及重力做功与重力势能变本题主要考查功的计算公式及重力做功与重力势能变化的关系化的关系,阻力的方向总与运动方向相反阻力的方向总与运动方向相反,故阻力总做负故阻力总做负功功,A项正确项正确;运动员加速下降时运动员加速下降时,合外力向下合外力向下,减速下降时合减速下降时合外力向上外力向上,B项错误项错误;重力做功使系统重力势能减小重力做功使系统重力势能减小,C项错项错误误;由于

8、做变速运动由于做变速运动,任意相等时间内的下落高度任意相等时间内的下落高度h不相等不相等,所以重力做功所以重力做功W=mgh不相等不相等,D项错误项错误.答案答案:A疑疑 难难 精精 讲讲疑难点一疑难点一.比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两种比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两种摩擦力做功与机械能摩擦力做功与机械能 内能间转化的关系内能间转化的关系.名师在线名师在线:1.静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功静摩擦力可以做正功,也可以做负功也可以做负功,还可以不做功还可以不做功;(2)在静摩擦力做功的过程中在静摩擦力做功的过程中,有机械能的相互转移有机械能的

9、相互转移,而没有机而没有机械能转化为其他形式的能械能转化为其他形式的能;(3)相互摩擦的系统内相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的总功为零一对静摩擦力所做的总功为零.2.滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以做负功也可以做负功,还可以不做还可以不做功功;(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将一对滑动摩擦力做功将产生两方面的可能效果产生两方面的可能效果:相互摩擦的物体之间部分机械能转移相互摩擦的物体之间部分机械能转移,另有部分机械能转化另有部分机械能转化为内能为内能;机械能全部转化为

10、内能机械能全部转化为内能.(3)在相互摩擦的系统内在相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统做的总功总一对滑动摩擦力对系统做的总功总是负值是负值,其绝对值等于滑动摩擦力其绝对值等于滑动摩擦力Ff与相对位移与相对位移x相相的乘积的乘积,恰等于系统损失的机械能恰等于系统损失的机械能,亦即等于转化成的内能亦即等于转化成的内能,可写成可写成Q=Ffx相相.名师提示名师提示:一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q=Ffx相对相对,其中其中x相对相对是物体间相对路径长度是物体间相对路径长度,如果两物体同向如果两物体同向运动运动,x相对相对为两物体对地位移大小之差为

11、两物体对地位移大小之差;如果两物体反向运如果两物体反向运动动,x相对相对为两物体对地位移大小之和为两物体对地位移大小之和;如果一个物体相对另如果一个物体相对另一物体做往复运动一物体做往复运动,则则x相对相对为两物体相对滑行路径的总长度为两物体相对滑行路径的总长度.疑难点二疑难点二.机械能守恒定律与能量守恒定律有什么区别和联系机械能守恒定律与能量守恒定律有什么区别和联系?名师在线名师在线:机械能守恒定律是机械能之间的相互转化机械能守恒定律是机械能之间的相互转化(包括动包括动能能 重力势能和弹性势能重力势能和弹性势能),是有条件的是有条件的(只有重力和弹簧的只有重力和弹簧的弹力做功弹力做功),是能

12、量守恒的一个特例是能量守恒的一个特例;能量守恒定律是自然界能量守恒定律是自然界中客观存在的一个普遍规律中客观存在的一个普遍规律,包括各种形式的能包括各种形式的能(如机械能如机械能 电势能电势能 内能内能 磁场能磁场能 核能核能)的转化的转化,是无条件的是无条件的.名师提示名师提示:应用能量守恒定律解决有关问题应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析关键是准确分析有多少种形式的能在变化有多少种形式的能在变化,求出减少的能量总和求出减少的能量总和E减减和增和增加的能量总和加的能量总和E增增,然后再依据然后再依据E减减=E增增列式求解列式求解.易易 错错 点点 拨拨易错点一不清楚功和能量转化的关

13、系导致出错易错点一不清楚功和能量转化的关系导致出错自我诊断自我诊断1(2009长沙模拟长沙模拟)如图所示如图所示,质量为质量为m的物体在水平的物体在水平传送带上由静止释放传送带上由静止释放,传送带由电动机带动传送带由电动机带动,始终保持以速始终保持以速度度v匀速运动匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为物体与传送带间的动摩擦因数为,物体最后物体最后能保持与传送带相对静止能保持与传送带相对静止,对于物体从开始释放到相对静对于物体从开始释放到相对静止这一过程止这一过程,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.电动机多做的功为电动机多做的功为 mv2B.摩擦力对物体做的功为摩擦力对物体做的功为mv2

14、C.传送带克服摩擦力做的功为传送带克服摩擦力做的功为 mv2D.电动机增加的功率为电动机增加的功率为mgv答案答案:D解析解析:由能量守恒由能量守恒,电动机做的功等于物体获得的动能和由于电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量摩擦而产生的热量,故故A错错.对物体受力分析知对物体受力分析知,仅有摩擦力仅有摩擦力对物体做功对物体做功,由动能定理知由动能定理知,B错错;传送带克服摩擦力做功等传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积于摩擦力与传送带对地位移的乘积,而易知这个位移是木而易知这个位移是木块对地位移的两倍块对地位移的两倍,即即W=mv2,故故C错错;由功率公式易知电动

15、由功率公式易知电动机增加的功率为机增加的功率为mgv,故故D对对.易错点二分析物理过程不完整导致出错易错点二分析物理过程不完整导致出错自我诊断自我诊断2如图所示如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板一轻弹簧左端固定在长木板M的左端的左端,右右端与小木块端与小木块m连接连接,且且m M及及M与地面间接触面光滑与地面间接触面光滑.开始开始时时m和和M均静止均静止,现同时对现同时对m M施加等大反向的水平恒力施加等大反向的水平恒力F1和和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对对m M和弹簧组成的系统和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度整个过程弹簧

16、形变不超过其弹性限度),下列说法正确的是下列说法正确的是()A.由于由于F1 F2等大反向等大反向,故系统机械能守恒故系统机械能守恒B.由于由于F1 F2分别对分别对m M做正功做正功,故系统的动能不断增加故系统的动能不断增加C.由于由于 F1 F2分别对分别对m M做正功做正功,故系统的机械能不断增加故系统的机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与当弹簧弹力大小与F1 F2大小相等时大小相等时,m M的动能最大的动能最大答案答案:D解析解析:在在F1 F2作用下作用下,m与与M先分别向右先分别向右 左做加速运动左做加速运动(F1=F2kx时时),再做减速运动再做减速运动(F1=F20,即即FF,故

17、故F做正功多于克服摩擦力做功做正功多于克服摩擦力做功,机械能增大机械能增大.答案答案:A题型二摩擦力做功与能的转化的关系题型二摩擦力做功与能的转化的关系 【例例2】电机带动水平传送带以速度电机带动水平传送带以速度v匀速传动匀速传动,一质量为一质量为m的的小木块由静止轻放在传送带上小木块由静止轻放在传送带上,如图如图5-4-5所示所示.若小木块与若小木块与传送带之间的动摩擦因数为传送带之间的动摩擦因数为,当小木块与传送带相对静当小木块与传送带相对静止时止时,求求:(1)小木块的位移小木块的位移;(2)传送带转过的路程传送带转过的路程;(3)小木块获得的动能小木块获得的动能;(4)摩擦过程产生的摩

18、擦热摩擦过程产生的摩擦热;(5)电机带动传送带匀速传动输出的总能量电机带动传送带匀速传动输出的总能量.解析解析:木块刚放上时速度为零木块刚放上时速度为零,必然受到传送带的滑动摩擦力必然受到传送带的滑动摩擦力作用作用,做匀加速直线运动做匀加速直线运动,达到与传送带共速后不再相对滑达到与传送带共速后不再相对滑动动,整个过程中木块获得一定的能量整个过程中木块获得一定的能量,系统要产生摩擦热系统要产生摩擦热.对小木块对小木块,相对滑动时由相对滑动时由ma=mg得加速度得加速度a=g.(注意注意,Q=Ek是一种巧合是一种巧合,不是所有的问题都这样不是所有的问题都这样)(5)由能量守恒定律得由能量守恒定律

19、得,电机输出的总能量转化为小木块的动电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热能与摩擦热,所以所以E总总=Ek+Q=mv2.2222211:(1)(2)(3)(4)(5)222vvmvmvmvgg答案方法总结方法总结:求解物体在传送带上运动的问题时求解物体在传送带上运动的问题时,首先要正确分首先要正确分析物体的运动过程析物体的运动过程,一般都是先加速一般都是先加速 后匀速后匀速;作好受力情作好受力情况分析况分析,然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移传送带在相应时间内的位移,找出物体和传送带之间的位找出物体和传送带之间的位移

20、关系移关系,再利用再利用Q=Ffx相对求摩擦生热相对求摩擦生热,利用功能关系求功利用功能关系求功.创新预测创新预测2 如图如图5-4-6所示所示,传送带与水平面之间的夹角为传送带与水平面之间的夹角为=30,其上其上A B两点间的距离为两点间的距离为l=5 m,传送带在电动机传送带在电动机的带动下以的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动的速度匀速运动,现将一质量为现将一质量为m=10 kg的小物体的小物体(可视为质点可视为质点)轻放在传送带的轻放在传送带的A点点,已知小物体与已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为传送带之间的动摩擦因数为 在传送带将小在传送带将小物体从物体从A点传送到点传送到B点的

21、过程中点的过程中,求求:3,2(1)传送带对小物体做的功传送带对小物体做的功.(2)电动机做的功电动机做的功.(g取取10 m/s2)解析解析:(1)根据牛顿第二定律知根据牛顿第二定律知,mgcos-mgsin=ma.可得可得a=g=2.5 m/s2.当物体的速度为当物体的速度为1 m/s时时,位移为位移为l1=0.2 m.即物体匀速运动了即物体匀速运动了4.8 m.由功能关系可得由功能关系可得W=Ek+Ep=255 J.22va(2)电动机做功使小物体机械能增加电动机做功使小物体机械能增加,同时小物体与传送带间同时小物体与传送带间因摩擦产生热能因摩擦产生热能Q.而由而由v=at,得得t=0.

22、4 s.相对位移为相对位移为l=vt-l1=0.2 m,摩擦生热摩擦生热Q=Ffl=mglcos=15 J.故电动机做的功为故电动机做的功为270 J.答案答案:(1)255 J (2)270 J题型三能量守恒定律的应用题型三能量守恒定律的应用 【例例3】煤煤 石油石油 天然气等常规能源随着人类的开采正在天然气等常规能源随着人类的开采正在急剧减少急剧减少,并且造成了对生态环境的巨大破坏并且造成了对生态环境的巨大破坏,因此因此,新型清新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题洁能源的开发利用成为人类的重点课题.风能作为一种清风能作为一种清洁能源洁能源,对环境的破坏小对环境的破坏小,可再生可再生,将

23、成为人类未来大规模应将成为人类未来大规模应用的能源之一用的能源之一.假设某地区的平均风速是假设某地区的平均风速是6.0 m/s,已知空气已知空气密度是密度是1.2 kg/m3,此地有一风车此地有一风车,它的车叶转动时可以形成它的车叶转动时可以形成半径为半径为20 m的圆面的圆面,假如这个风车能将此圆面内假如这个风车能将此圆面内10%的气的气流的动能转变为电能流的动能转变为电能.问问:(1)在圆面内在圆面内,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少?(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少这个风车平均每秒内发出的电能是多少?答案答案:(1)1.63105 J (2)1

24、.63104 J解析解析:(1)在在1 s内内,能和车叶发生作用的气流体积能和车叶发生作用的气流体积V=vS=vr2.则这股气流的动能则这股气流的动能将将 r v值代入上式得值代入上式得Ek=1.63105 J.(2)每秒得到的电能为每秒得到的电能为E=Ek=1.63104 J.22223111.222kEmvvrvr v 方法总结方法总结:应用能量守恒定律解题的基本步骤应用能量守恒定律解题的基本步骤:(1)确定研究对象及过程确定研究对象及过程,并作好受力分析并作好受力分析.(2)分析有哪些力做功分析有哪些力做功,哪些力不做功哪些力不做功,做功的结果导致了哪些做功的结果导致了哪些能量增加能量增

25、加,哪些能量减少哪些能量减少.(3)减少的能量一定等于增加的能量减少的能量一定等于增加的能量,据此列出等式据此列出等式:E减减=E增增.创新预测创新预测3 某海湾共占面积某海湾共占面积1.0107m2,涨潮时平均水深涨潮时平均水深20 m,此时关上水坝闸门此时关上水坝闸门,可使水位保持可使水位保持20 m不变不变.退潮时退潮时,坝外水坝外水位降至位降至18 m(如图如图5-4-7).利用此水坝建立一座水力发电站利用此水坝建立一座水力发电站,重力势能转化为电能的效率为重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮每天有两次涨潮,该电该电站每天能发出多少电能站每天能发出多少电能?(g取取10 m

26、/s2,不计发电机的能量损不计发电机的能量损失失)答案答案:41010 J解析解析:退潮时退潮时,由坝内流向坝外的水的质量由坝内流向坝外的水的质量m=V=Sh=11031107(20-18)kg.该过程中重力势能的减少量该过程中重力势能的减少量:Ep减减=两次涨潮两次涨潮 退潮势能共减少退潮势能共减少:Ep=2mg ,故每天发的电能故每天发的电能E电电=Ep10%=11031107210 210%J=41010 J.2hmg2h22高高 效效 作作 业业1.如图如图5-4-8所示所示,在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端,另一端另一端挂一物体挂一物体,物体在物体在A点处

27、于平衡状态点处于平衡状态.现用平行于斜面向下现用平行于斜面向下的力拉物体的力拉物体,第一次直接拉到第一次直接拉到B点点,第二次将物体先拉到第二次将物体先拉到C点点,再回到再回到B点点,在这两次过程中下列说法正确的是在这两次过程中下列说法正确的是()A.重力势能的改变量相等重力势能的改变量相等B.弹性势能的改变量相等弹性势能的改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做的功相等弹簧弹力对物体做的功相等答案答案:ABD解析解析:两次初末位置相同两次初末位置相同,所以重力和弹簧的弹力做的功是相所以重力和弹簧的弹力做的功是相同的同的,此题中滑动摩擦力始终做负功此题中滑

28、动摩擦力始终做负功,大小为摩擦力乘路程大小为摩擦力乘路程,与路径有关与路径有关,所以两次摩擦力做功不同所以两次摩擦力做功不同.2.一竖直弹簧下端固定于水平地面上一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高小球从弹簧的正上方高为为h的地方自由下落到弹簧上端的地方自由下落到弹簧上端,如图如图5-4-9所示所示,经几次反经几次反弹以后小球落在弹簧上静止于某一点弹以后小球落在弹簧上静止于某一点A,则则()A.h愈大愈大,弹簧在弹簧在A点的压缩量愈大点的压缩量愈大B.弹簧在弹簧在A点的压缩量与点的压缩量与h无关无关C.小球第一次到达小球第一次到达A点时的速度与点时的速度与h无关无关D.h愈小愈小

29、,小球第一次到达小球第一次到达A点时的速度愈大点时的速度愈大答案答案:B解析解析:小球静止于某点小球静止于某点A时满足时满足mg=kx,x是弹簧的压缩量是弹簧的压缩量,x的大的大小为小为x=,与下落高度与下落高度h无关无关,故故B对对A错错;由机械能守恒由机械能守恒知知,mg(h+x)=Ep mv2,Ep一定一定,弹簧的压缩量弹簧的压缩量x一定一定,故故h越大越大,小球第一次到达小球第一次到达A点的速度越大点的速度越大,选项选项C D错误错误.mgk123.如图如图5-4-10所示所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的一轻质弹簧一端固定在墙上的O点点,另一端另一端可自由伸长到可自由伸长到B点点.今使

30、一质量为今使一质量为m的小物体靠着弹簧的小物体靠着弹簧,将弹将弹簧压缩到簧压缩到A点点,然后释放然后释放,小物体能在水平面上运动到小物体能在水平面上运动到C点静点静止止,已知已知AC=L;若将小物体系在弹簧上若将小物体系在弹簧上,在在A点由静止释放点由静止释放,则则小物体将做阻尼振动直到最后静止小物体将做阻尼振动直到最后静止,设小物体通过的总路设小物体通过的总路程为程为x,则下列说法中可能的是则下列说法中可能的是()A.xL B.x=LC.x0,WF=Ep+Ek,Ek=0,所以所以Ep0,即绳的重力势能增加即绳的重力势能增加,所以重心升高所以重心升高.7.滑块以速率滑块以速率v1靠惯性沿固定斜

31、面由底端向上运动靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到当它回到出发点时速率变为出发点时速率变为v2,且且v2v1,若滑块向上运动的位移中点若滑块向上运动的位移中点为为A,取斜面底端所在水平面的重力势能为零取斜面底端所在水平面的重力势能为零,则则()A.上升时机械能减小上升时机械能减小,下降时机械能增大下降时机械能增大B.上升时机械能减小上升时机械能减小,下降时机械能也减小下降时机械能也减小C.上升过程中动能和势能相等的位置在上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方点上方D.上升过程中动能和势能相等的位置在上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方点下方答案答案:BC解析解析:由由v2v1,需要

32、考虑摩擦力需要考虑摩擦力,故无论上升还是下降故无论上升还是下降,机械能都机械能都是减少的是减少的,故选项故选项B是正确的是正确的.设滑块上升的最大高度为设滑块上升的最大高度为h,上上升过程中克服摩擦力做功为升过程中克服摩擦力做功为W摩摩,由动能定理得由动能定理得mgh+W摩摩=mv21.设上升过程动能和势能相等的高度为设上升过程动能和势能相等的高度为h,此时滑块此时滑块速度为速度为v,克服摩擦力做功为克服摩擦力做功为W摩摩,由动能定理得由动能定理得mgh+W摩摩=mv21-mv2,由题意知由题意知,mgh=mv2,则则2mgh+W摩摩=mv21,根根据据W摩摩,即动能与势能相等的位置在即动能与

33、势能相等的位置在A点上点上方方,C正确正确.8.如图如图5-4-14所示所示,分别用恒力分别用恒力F1 F2先后将质量为先后将质量为m的物体由的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所两次所用时间相同用时间相同,第一次力第一次力F1沿斜面向上沿斜面向上,第二次力第二次力F2沿水平方向沿水平方向,则两个过程则两个过程()A.合外力做的功相同合外力做的功相同B.物体机械能变化量相同物体机械能变化量相同C.F1做的功与做的功与F2做的功相同做的功相同D.F1做的功比做的功比F2做的功多做的功多答案答案:AB解析解析:两次物体运动的位移和时间相

34、等两次物体运动的位移和时间相等,则两次的加速度相等则两次的加速度相等,末速度也应相等末速度也应相等,则物体的机械能变化量相等则物体的机械能变化量相等,合力做功也合力做功也应相等应相等,用用F2拉物体时拉物体时,摩擦力做功多些摩擦力做功多些,两次重力做功相等两次重力做功相等,由动能定理知由动能定理知,用用F2拉物体时拉力做功多拉物体时拉力做功多.9.如图如图5-4-15所示所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端另一端固定在墙上的固定在墙上的P点点,已知物体的质量为已知物体的质量为m=2.0 kg,物体与水平物体与水平面间的动摩擦因数面间的动摩擦因数=0.4,弹

35、簧的劲度系数弹簧的劲度系数k=200 N/m.现用现用力力F拉物体拉物体,使弹簧从处于自然状态的使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左点由静止开始向左移动移动10 cm.这时弹簧具有弹性势能这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0 J,物体处于静止状物体处于静止状态态,若取若取g=10 m/s2,则撤去外力则撤去外力F后后()A.物体向右滑动的距离可达到物体向右滑动的距离可达到12.5 cmB.物体向右滑动的距离一定小于物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC.物体回到物体回到O点时速度最大点时速度最大D.物体到达最右端时动能为零物体到达最右端时动能为零,系统机械能不为零系统机械能不为零答案答案:

36、BD解析解析:当物体向右运动至当物体向右运动至O点过程中点过程中,弹簧的弹力向右弹簧的弹力向右.由牛顿由牛顿第二定律可知第二定律可知,kx-mg=ma(x为弹簧的伸长量为弹簧的伸长量),当当a=0时时,物物体速度最大体速度最大,此时此时kx=mg,弹簧仍处于伸长状态弹簧仍处于伸长状态,故故C错误错误.当当物体至物体至O点时点时,由由Ep-mg0.1=mv2可知可知,物体至物体至O点的速度点的速度不为零不为零,将继续向右压缩弹簧将继续向右压缩弹簧,由能量守恒可得由能量守恒可得,Ep=mgs+Ep,因因Ep0,所以所以s12.5cm,A错误错误,B正确正确.物体到达最右端时物体到达最右端时,动动能

37、为零能为零,但弹簧有弹性势能但弹簧有弹性势能,故系统的机械能不为零故系统的机械能不为零,D正确正确.二二 非选择题非选择题10.如图如图5-4-16所示所示,斜面的倾角为斜面的倾角为,质量为质量为m的滑块距挡板的滑块距挡板P的距离为的距离为x0,滑块以初速度滑块以初速度v0沿斜面上滑沿斜面上滑,滑块与斜面间的动滑块与斜面间的动摩擦因数为摩擦因数为,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下 的分力的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过求滑块经过的总路程的总路程.201:(0)2vx tangcos答案解析解析:滑块最终要停

38、在斜面底部滑块最终要停在斜面底部,设滑块经过的总路程为设滑块经过的总路程为x,对滑对滑块运动的全程应用功能关系块运动的全程应用功能关系,全程所产生的热量为全程所产生的热量为Q=mv20+mgx0sin,又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功,即即Q=mgxcos,11.如图如图5-4-17所示所示,已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能势能Ep=kx2,其中其中k为弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数,x为其形变量为其形变量.现有质现有质量为量为m1的物体与劲度系数为的物体与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在的轻弹簧相连并

39、静止地放在光滑的水平桌面上光滑的水平桌面上,弹簧的另一端固定弹簧的另一端固定,按住物块按住物块m1,弹簧处弹簧处于自然长度于自然长度,在在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩一个挂钩.现在将质量为现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上的小物体轻轻地挂在挂钩上,设设细线不可伸长细线不可伸长,细线细线 挂钩挂钩 滑轮的质量及一切摩擦均不滑轮的质量及一切摩擦均不计计,释放释放m1,求求:(1)m1速度达最大值时弹簧伸长的长度速度达最大值时弹簧伸长的长度;(2)m2的最大速度值的最大速度值.2212:(1)(2)()m gm gkmm k答案解析解析:(1

40、)FT-kx=m1am2g-FT=m2a由得由得m2g-kx=(m1+m2)a当当a=0时时,m1 m2速率达最大值速率达最大值,所以所以x 2m gk(2)系统机械能守恒系统机械能守恒,以弹簧原长处为弹性势能零点以弹簧原长处为弹性势能零点,m2刚挂上刚挂上时的位置为重力势能零点时的位置为重力势能零点,则系统初态机械能为零则系统初态机械能为零,故有故有:(m1+m2)v2+kx2-m2gx=0将式代入式解得将式代入式解得v 故故m2的最大速度的最大速度v212,()m gmm k 212.()m gmm k12.飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带飞机场上运送行李的装置为一水平放置的

41、环形传送带,传传送带的总质量为送带的总质量为M,其俯视图如图其俯视图如图5-4-18所示所示,现开启电动机现开启电动机,传送带达到稳定运行的速度传送带达到稳定运行的速度v后后,将行李依次轻轻放到传将行李依次轻轻放到传 送带上送带上.若有若有n件质量均为件质量均为m的行李需通过传送带运送给旅客的行李需通过传送带运送给旅客,假设在转弯处行李与传送带无相对滑动假设在转弯处行李与传送带无相对滑动,忽略皮带轮忽略皮带轮 电电动机损失的能量动机损失的能量,求从电动机开启求从电动机开启,到运送完行李需要消耗到运送完行李需要消耗的电能为多少的电能为多少?221:2Mvnmv答案 黄花岗七十二烈士事略黄花岗七十

42、二烈士事略序序 孙中山孙中山 课文字词课文字词艰难险艰难险巇巇坚毅不坚毅不挠挠踬踣踬踣者屡者屡吾党吾党菁菁华华全国久全国久蛰蛰之人心之人心怒涛排怒涛排壑壑民国民国肇肇造造一一抔抔土土湮湮没没墓墓碣碣编编纂纂以史迁之善以史迁之善传传游侠游侠贼氛方贼氛方炽炽杌陧杌陧之象之象并以为国人之读兹编者并以为国人之读兹编者勖勖XXnonoZhZh b bjngjngzhzhhhzhozhopupuynynjijizuzun nzhunzhunchchW ni W ni xx在本段中作者又在本段中作者又“痛痛”什么？什么？“七年七年”“始有墓碣之建始有墓碣之建修修”，“十年始有事略之编十年始有事略之编纂纂”，两个时间短语，对表达，两个时间短语，对表达作者情感有何意义？作者情感有何意义？用用“以史迁之善传游侠，亦以史迁之善传游侠，亦不能为五百人立传不能为五百人立传”作类比起作类比起到了怎样的表达效果？到了怎样的表达效果？