《功能关系能量守恒定律》.ppt

4.一物体悬挂在细绳下端,由静止开 始沿竖直方向向下运动,运动过程 中,物体的机械能与位移的关系图 象如图7所示,其中0～x1过程的图象 为曲线,x1～x2过程的图象为直线,根据该图象,下 列说法正确的是( ) A.0～x1过程中物体所受拉力一定是变力,且不断 减小 B.x1～x2过程中物体可能在做匀变速直线运动 C.x1～x2过程中物体可能在做变加速直线运动 D.O～x2过程中物体的动能可能在不断增大 图7 解析 选取物体开始运动的起点为重力零势能点, 物体下降位移x,由动能定理得 则物体的机械能为 在E-x 图象中,图象斜率的大小反映拉力的大小,0～x1过程 中,斜率变大,所以拉力一定变大,A错;x1～x2过程的 图象为直线,拉力F不变,物体可能在做匀加速或匀减 速直线运动,B对,C错;如果全过程都有mgF,则物体 的动能不断增大,故D项也正确. 答案 BD 5.如图8所示,一轻弹簧的左端固定, 右端与一小球相连,小球处于光滑 水平面上.现对小球施加一个方向 水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小 球在向右运动的整个过程中( ) A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大然后减小 图8 解析 小球在向右运动的整个过程中,力F做正功, 由功能原理知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐 增大,选项A错误,选项B正确;弹力一直增大,当弹 力等于F时,小球的速度最大,动能最大,当弹力大 于F时,小球开始减速运动,速度减小,动能减小,选 项C错误,选项D正确. 答案 BD 6.如图9所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨 在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的 物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下 物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点 进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后 向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求: (1)物体在A点时弹簧的弹性势能. (2)物体从B点运动至C点的过程中克服阻力所做的功. 图9 解析 (1)设物体在B点速度为vB,弹力为FNB,则有 又FNB=8mg 所以 由能量转化与守恒可知:弹性 势能 (2)设物体在C点速度为vC,由题意可知: 物体由B运动到C点的过程中,克服阻力所做的功为W,由能量守恒得 解得W=mgR 答案 (1) (2)mgR 7.如图10所示,有一个可视为质点的质量为m=1 kg的小 物块,从光滑平台上的A点以v0=2 m/s 的初速度水平 抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在 水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨 道末端D 点的质量为M=3 kg的长木板.已知木板上表 面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面 之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3, 圆弧轨道的半径为R=0.4 m,C点和圆弧的圆心连线与 竖直方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,g取10 m/s2. 求: 第4课时 功能关系 能量守恒定律 考点自清 一、功能关系 1.内容 (1)功是 的量度,即做了多少功就有 发生了转化. (2)做功的过程一定伴随着 ,而且 必通过做功来实现. 能量转化 多少能量 能量的转化 能量的转化 2.功与对应能量的变化关系 名师点拨 每一种形式的能量的变化均对应一定力的功. 变化 分子力做的功 变化 电场力做的功 变化 一对滑动摩擦力做的总功 变化 外力(除重力、弹力)做的功 变化 弹簧弹力做的功 变化 重力做的功 动能变化 合外力的功(所有外力的功) 重力势能 弹性势能 机械能 内能 电势能 分子势能 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会消灭,也 .它只会从一 种形式 为其他形式,或者从一个物体转移 到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量 的总量 . 2.表达式:ΔE减= . 名师点拨 ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减 为初状态的能量减去末状态的能量. 不会创生 转化 保持不变 ΔE增 热点聚焦 热点一 几种常见的功能关系 1.合外力所做的功等于物体动能的增量