高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題2 功和能 第2講 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系課件.ppt

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第2講 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系,,核心考點(diǎn)聚焦,,熱點(diǎn)考向例析,如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速v0＝2 m/s，左右兩端長(zhǎng)L＝6 m．傳送帶左端有一頂端高為h＝1.8 m的光滑斜面軌道，斜面底端有一小段圓弧與傳送帶平滑連接．傳送帶右端有一豎直放置的光滑圓弧軌道MNP，半徑為R，M、O、N在同一豎直線(xiàn)上，P點(diǎn)到傳送帶頂端的豎直距離也為R.一質(zhì)量為m＝0.6 kg的物塊自斜面的頂端由靜止釋放，之后從傳送帶右端水平拋出，并恰好由P點(diǎn)沿切線(xiàn)落入圓弧軌道，已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，OP連線(xiàn)與豎直方向夾角θ＝60.(g取10 m/s2)求：,考向一 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,解決機(jī)械能守恒綜合題目的一般方法 (1)對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，分析每一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律． (2)對(duì)物體進(jìn)行每一過(guò)程中的受力分析，確定有哪些力做功，有哪些力不做功，哪一過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律的條件． (3)分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律及有關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解．,[題組訓(xùn)練] 1．靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)上升過(guò)程中，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是( ),如圖所示，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為L(zhǎng)，把一個(gè)小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用水平向左的恒力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過(guò)程中物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1(這一過(guò)程中傳送帶始終靜止)．隨后讓傳送帶以v2的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，此人仍用相同的水平向左恒力F拉物體，使它以相對(duì)傳送帶為v1的速度勻速?gòu)腁滑行到B，這一過(guò)程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2.下列關(guān)系中正確的是( ),考向二 功能關(guān)系的應(yīng)用,A．W1＝W2，P1＜P2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，P1＜P2，Q1＞Q2 C．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2，Q1＞Q2 D．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2，Q1＝Q2,(1)功能關(guān)系的應(yīng)用“三注意” ①分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負(fù)功；根據(jù)功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況． ②也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤其可以方便計(jì)算變力做功的多少．,,[題組訓(xùn)練] 1．(多選)在大型物流貨場(chǎng)，廣泛應(yīng)用著傳送帶搬運(yùn)貨物．如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將m＝1 kg的貨物放在傳送帶上的A處，經(jīng)過(guò)1.2 s到達(dá)傳送帶的B端．用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g＝10 m/s2，由v－t圖可知( ),解析： 由圖乙可計(jì)算出，貨物在前0.2 s運(yùn)動(dòng)的距離L1＝0.2 m，在0.2～1.2 s內(nèi)移動(dòng)的距離L2＝3 m，所以A、B兩點(diǎn)距離L＝L1＋L2＝3.2 m，A錯(cuò)誤；從圖象上看，前0.2 s貨物的加速度a1＝10 m/s2，0.2～1.2 s內(nèi)貨物的加速度a2＝2 m/s2，根據(jù)受力情況，可知ma1＝mgsin θ＋μmgcos θ，ma2＝mgsin θ－μmgcos θ，解得μ＝0.5，B正確；同時(shí)還解得摩擦力Ff＝μmgcos θ＝4 N，前0.2 s摩擦力做功W1＝FfL1＝0.8 J，在0.2～1.2 s內(nèi)摩擦力做功W2＝－FfL2＝－12 J，摩擦力對(duì)貨物做的總功W1＋W2＝－11.2 J，C錯(cuò)誤；從圖象可求得相對(duì)位移L相＝1.2 m，摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝1.24 J＝4.8 J，D正確． 答案： BD,(2015河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下．已知在下滑的過(guò)程中，金屬塊動(dòng)能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，下列判斷中正確的是( ) A．金屬塊帶負(fù)電 B．金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J C．金屬塊的機(jī)械能減少12 J D．金屬塊的電勢(shì)能減少4 J,考向三 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用,解析： 設(shè)重力做功為WG，克服摩擦力做功Wf，電場(chǎng)力做功W，由動(dòng)能定理WG＋W－Wf＝ΔEk，解得電場(chǎng)力做功W＝－4 J，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，由于斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下故金屬塊帶正電，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；除重力外的其他外力做功W－Wf＝－12 J，故金屬塊的機(jī)械能減少12 J，C選項(xiàng)正確；電場(chǎng)力做負(fù)功，金屬塊的電勢(shì)能增加，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案： C,1．電場(chǎng)中的功能關(guān)系 (1)若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變． (2)若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變． (3)所有外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化． 2．在解決電磁學(xué)中功能關(guān)系問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1)洛倫茲力在任何情況下都不做功． (2)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的變化． (3)力學(xué)中的幾個(gè)功能關(guān)系在電磁學(xué)中仍然成立．,[題組訓(xùn)練] 1．地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)．一質(zhì)量為1.0010－4 kg、帶電荷量為－1.0010－7 C的小球從靜止釋放，在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0 m．對(duì)此過(guò)程，該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空氣阻力)( ) A．－1.5010－4 J和9.9510－3 J B．1.5010－4 J和9.9510－3 J C．－1.5010－4 J和9.6510－3 J D．1.5010－4 J和9.6510－3 J,解析： 根據(jù)功能關(guān)系解決問(wèn)題． 小球下落過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能 ΔEp＝qEh＝1.0010－715010.0 J＝1.5010－4 J. 由動(dòng)能定理知，動(dòng)能的改變量為合外力做的功，則動(dòng)能改變量 ΔEk＝(mg－qE)h＝(1.0010－49.8－1.0010－7150)10.0 J＝9.6510－3 J. 答案： D,,真題高效演練,,,謝謝觀看！,