【學海導航】2013屆高三物理一輪復習課件（人教版）：第5章第4節(jié)功能關系能的轉化和守恒定律

1、第4節(jié)功能關系 能的轉化和守恒定律考點1：機械能的變化等于除重力(或彈力)以外的力做的功【例1】已知貨物的質量為m，在某段時間內起重機將貨物以a的加速度加速升高h，則在這段時間內敘述正確的是(重力加速度為g)()A貨物的動能一定增加mah-mghB貨物的機械能一定增加mahC貨物的重力勢能一定增加mahD貨物的機械能一定增加mah+mgh切入點：運用動能定理、功能關系分析【解析】準確把握功和對應能量變化之間的關系是解答此類問題的關鍵，具體分析如下： 續(xù)表答案： D點評：在應用功能關系時，應首先弄清研究對象，明確力對“誰”做功，就要對應“誰”的位移，從而引起“誰”的能量變化，在應用能量的轉化和守

2、恒時，一定要明確存在哪些能量形式，哪些是增加的？哪些是減少的？然后再列式求解考點2：能的轉化和守恒定律的應用(1)滑環(huán)第一次通過圓弧軌道O2的最低點F處時對軌道的壓力；(2)滑環(huán)通過圓弧軌道O1最高點A的次數；(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程圖541切入點：分析有哪些力做功，能量是怎樣轉化的點評：運用能的轉化與守恒定律解題時，應首先弄清楚各種能量間的轉化關系，這種轉化是靠做功實現的，因此，物體運動過程中各個力的功是解題的關鍵，抓住能量轉化和各個力的功是解決這種問題的基礎題型一：摩擦力做功過程中的能量轉化【例3】(2009合肥模擬)如圖542所示，水平長傳送帶始終以速度v=3m/s勻速運動

3、現將一質量為m=1kg的物塊放于左端(無初速度)最終物塊與傳送帶一起以3m/s的速度運動，在物塊由速度為零增加至v=3m/s的過程中，求：圖542(1)物塊從速度為零增至3m/s的過程中，由于摩擦而產生的熱量；(2)由于放了物塊，帶動傳送帶的電動機多消耗多少電能？【解析】(1)小物塊剛放到傳送帶上時其速度為零，將相對傳送帶向左滑動，受到一個向右的滑動摩擦力，使物塊加速，最終與傳送帶達到相同速度v.題型二：功能關系的綜合應用【例4】如圖543所示，一物體質量m=2kg.在傾角為=37的斜面上的A點以初速度v0=3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB=4m.當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓

4、縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD=3m.擋板及彈簧質量不計，g取10m/s2，求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數.(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.圖543點評：(1)由于摩擦力的存在，因此機械能不守恒，所以要用功能關系求解(2)彈簧被壓縮最短時，具有最大彈性勢能，即題目中的C點1.游樂場中的一種滑梯如圖544所示小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離后停下來，則( )A下滑過程中支持力對小朋友做功B下滑過程中小朋友的重力勢能增加C整個運動過程中小朋友的機械能守恒D在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功圖544D【解析】重力做正功

5、，重力勢能減少，B錯；支持力不做功，摩擦力做負功，所以機械能不守恒，A、C皆錯，D正確Am=MBm=2MC木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度等于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能圖545答案：B3.(2011上海)如圖546(a)，磁鐵A、B的同名磁極相對放置，置于水平氣墊導軌上A固定于導軌左端，B的質量m=0.5kg，可在導軌上無摩擦滑動將B放在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測量B在不同位置處的速度，得到B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖(c)中曲線.若將導軌右端抬高，使其與水平面成一定角度如圖(b)所示，則B的總勢能曲線如

6、圖(c)中所示，將B在x=20.0cm處由靜止釋放，求：(解答時必須寫出必要的推斷說明取g=9.8m/s2)圖546(1)B在運動過程中動能最大的位置；(2)運動過程中B的最大速度和最大位移；(3)圖(c)中直線為曲線的漸近線，求導軌的傾角(4)若A、B異名磁極相對放置，導軌的傾角不變，在圖(c)上畫出B的總勢能隨x的變化曲線【解析】(1)勢能最小處動能最大 由圖線得 x=6.1cm(在5.9cm6.3cm間均視為正確) (2)由圖讀得釋放處勢能Ep=0.90J，此即B的總能量出于運動中總能量守恒，因此在勢能最小處動能最大，由圖象得最小勢能為0.47J，則最大動能為 Ekm=0.9J-0.47

7、J=0.43J (Ekm在0.42J0.44J間均視為正確) (4)若異名磁極相對放置，A，B間相互作用勢能為負值，總勢能隨x的變化曲線如圖4.(2011遼寧沈陽)如圖547所示，甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶傾斜于水平地面放置以同樣恒定速率v向上運動現將一質量為m的小物體(視為質點)輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達B處時恰好達到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達離B豎直高度為h的C處時達到傳送帶的速率v.已知B處離地面高度均為H，則在物體從A到B的運動過程中( )A兩種傳送帶對小物體做功相等B將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能相等C兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數不同D將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產生的熱量相等圖547答案：AC5.(2011廣東六校聯考)2010年廣州亞運會上，劉翔重歸賽場，以打破亞運記錄的方式奪得110米跨欄的冠軍他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心如圖548所示，假設質量為m的運動員，在起跑時前進的距離s內，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻，則在此過程中( )圖548答案：BD6.如圖549所示，質量m=1kg的物塊從h=0.8m高處沿光滑斜面滑下，到達底部時通過光滑圓弧BC滑至水平傳送帶CD上，CD部分長L=2m.傳