功能關(guān)系功能關(guān)系

1、功能關(guān)系功能關(guān)系功能關(guān)系功能關(guān)系第1頁(yè)2022年9月4日功效關(guān)系第二專題：功能關(guān)系功能關(guān)系第2頁(yè)2022年9月4日一、對(duì)功效關(guān)系認(rèn)識(shí)1.功效觀點(diǎn)：做功必定伴伴隨能量轉(zhuǎn)化，當(dāng)一個(gè)形式能減小時(shí)，必有另一個(gè)形式能增加，功是能量改變(轉(zhuǎn)化)量度。2.功效對(duì)應(yīng)：一個(gè)形式能改變對(duì)應(yīng)著一個(gè)類型功，與其它類型功無(wú)關(guān)。3.功效效應(yīng)：功是表示力空間積累效應(yīng)大小，有力有位移才有功，因而功與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題相聯(lián)絡(luò)。能量改變是力做功時(shí)表達(dá)效應(yīng)，勢(shì)能改變直接表達(dá)在相互作用體系中各個(gè)對(duì)象之間相對(duì)位置改變；動(dòng)能改變直接反應(yīng)在物體運(yùn)動(dòng)快慢改變。功能關(guān)系功能關(guān)系第3頁(yè)2022年9月4日二、解題思緒和方法基礎(chǔ)方法： 抓點(diǎn)、分段、析過(guò)程；

2、 求功、標(biāo)能、找關(guān)系?；A(chǔ)思緒： 1.確定研究對(duì)象、研究過(guò)程； 2.分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程、受力情況； 3.分析能量改變、做功情況； 4.選擇功效關(guān)系、列式求解。功能關(guān)系功能關(guān)系第4頁(yè)2022年9月4日三、經(jīng)典例題分析例1. 滑雪者從A點(diǎn)由靜止沿斜面滑下，沿一平臺(tái)滑過(guò)后水平飛離B點(diǎn)，最終落到地面，空間幾何尺度（H、h和L）如圖所表示。斜面、平臺(tái)與滑雪板之間動(dòng)摩擦因數(shù)均為。假設(shè)滑雪者由斜面底端進(jìn)入平臺(tái)后馬上沿水平方向運(yùn)動(dòng)，且速度大小不變。求：(1)滑雪者從A到B過(guò)程中，克服 摩擦力做功；(2)滑雪者離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)速度大小；(3)滑雪者從B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng), 抵達(dá)地面時(shí)速度大小功能關(guān)系功能關(guān)系第5頁(yè)2022年9

3、月4日例2.（全國(guó)卷224 ）如圖，MNP 為整直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對(duì)于N高度為h，NP長(zhǎng)度為s。一木塊自M端從靜止開(kāi)始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停頓在水平軌道上某處。若在MN段摩擦可忽略不計(jì)，物塊與NP段軌道間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，求物塊停頓地方與N點(diǎn)距離可能值。功能關(guān)系功能關(guān)系第6頁(yè)2022年9月4日例3.（上海物理30 ）如圖，ABC和ABD為兩個(gè)光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點(diǎn)距水平面高度h，C點(diǎn)高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。(1)求滑塊落到水平面

4、時(shí)，落點(diǎn)與E點(diǎn)間距離SC和SD。(2)為實(shí)現(xiàn)SC SD ，v0應(yīng)滿足什么條件？功能關(guān)系功能關(guān)系第7頁(yè)2022年9月4日例4.（江蘇卷8 ）如圖所表示，平直木板AB傾斜放置，板上P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐步減小，先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A。上述兩過(guò)程相比較，以下說(shuō)法中一定正確有 ( )A. 物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)動(dòng)能，前一過(guò)程較小B. 物塊從頂端滑到P點(diǎn)過(guò)程中因摩擦 產(chǎn)生熱量，前一過(guò)程較少C. 物塊滑到底端速度，前一過(guò)程較大D. 物塊從頂端滑到底端時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)AD功能關(guān)系功能關(guān)系第8頁(yè)2022年

5、9月4日例5.（江蘇卷14 ）在游樂(lè)節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處繩飛越到水面浮臺(tái)上，小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所表示，他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=60kg質(zhì)點(diǎn)， 選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角=53，繩懸點(diǎn)O距水面高度為H=3m.不計(jì)空氣阻力和繩質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面高度不計(jì)，水足夠深。取g=10m/s2,sin53 =0.8。(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)繩拉力大小F；(2)若繩長(zhǎng)l =2m, 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松 手落入手中。設(shè)水碓選手平均浮 力，平均阻力，求選手落入水中 深度；(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手， 小明認(rèn)為繩越長(zhǎng)，在浮臺(tái)上落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽(yáng)認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越

6、遠(yuǎn)，請(qǐng)經(jīng)過(guò)推算說(shuō)明你觀點(diǎn)。(1)1080N；(2) (3)1.5m功能關(guān)系功能關(guān)系第9頁(yè)2022年9月4日1. 如圖所表示，空間有一水平 勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi) 有初速度為v0帶電微粒， 沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)到B， 其能量改變情況是 （ ）A. 動(dòng)能降低，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能降低B. 動(dòng)能降低，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能增加C. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能降低 D. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能降低 B補(bǔ)充練習(xí)功能關(guān)系功能關(guān)系第10頁(yè)2022年9月4日2. 如圖所表示，豎直放置兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略金屬棒與兩導(dǎo)軌一直保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝

7、置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上恒力F作用下加速上升一段時(shí)間內(nèi)，力F做功與安培力做功代數(shù)和等于 （ ） A.棒機(jī)械能增加量 B.棒動(dòng)能增加量 C.棒重力勢(shì)能增加量 D.電阻R上放出熱量RFA功能關(guān)系功能關(guān)系第11頁(yè)2022年9月4日3如圖所表示，傾角30粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未抵達(dá)地面），在此過(guò)程中（ ） A物塊機(jī)械能逐步增加 B軟繩重力勢(shì)能共降低了 C物塊重力勢(shì)能降低等于 軟繩克服摩擦力所做功 D軟繩重力勢(shì)能降低小

8、于 其動(dòng)能增加與克服摩擦 力所做功之和BD功能關(guān)系功能關(guān)系第12頁(yè)2022年9月4日4 . 如圖，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木塊M左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑。開(kāi)始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向水平恒力F1和F2。從兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)m、M和彈簧組成系統(tǒng)（整個(gè)過(guò)程中彈簧形變不超出其彈性程度）。正確說(shuō)法是（ ） A.因?yàn)镕1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B.F1、F2 分別對(duì)m、M做正功， 故彈簧彈性勢(shì)能能不停增加 C.F1、F2 分別對(duì)m、M做正功， 故系統(tǒng)機(jī)械能不停增加 D.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M動(dòng)能最大F1F2M

9、mD功能關(guān)系功能關(guān)系第13頁(yè)2022年9月4日5：某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控車性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)全過(guò)程統(tǒng)計(jì)下來(lái)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所表示vt圖象，已知小車在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第2 s末小車功率突然改變?yōu)榱硪粋€(gè)值P,并保持此功率運(yùn)動(dòng)8s，假設(shè)小車在7 s10 s內(nèi)速度改變不大，近似認(rèn)為小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10 s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m1 kg, 整個(gè)過(guò)程中小車受到阻力大小不變。求： （1）小車所受阻力f是多大？ （2）在2 s10 s內(nèi)小車牽引力功率P是多大？ （3）小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總位移s是多少？ 13

10、v / ms-1t / sO726410功能關(guān)系功能關(guān)系第14頁(yè)2022年9月4日6：如圖所表示，傾角為37斜面上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)另一端位于B點(diǎn)，斜面上方有二分之一徑R1m、圓心角為143豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于D處，圓弧軌道最高點(diǎn)為M.現(xiàn)用一質(zhì)量為m=1kg小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)）沿斜面將輕彈簧壓縮40cm到C點(diǎn)由靜止釋放，物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后在BD段運(yùn)動(dòng)時(shí)位移與時(shí)間關(guān)系為x8t4.5t2(x單位是m，t單位是s)，若物塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)后恰能抵達(dá)M點(diǎn)，取g10m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)彈簧最大彈性勢(shì)能； (3) B

11、D間距離x；OM143DBCA37功能關(guān)系功能關(guān)系第15頁(yè)2022年9月4日7：（安徽卷）20如圖所表示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料，不一樣粗細(xì)導(dǎo)線繞制（為細(xì)導(dǎo)線）。兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最終落到地面。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面一直保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。 設(shè)線圈、落地時(shí)速度大小分 別為 v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生 熱量分別為Q1、Q2。不計(jì)空氣阻 力，則（ ） A B C D D 功能關(guān)系功能關(guān)系第16頁(yè)2022年9月4日 例8.如圖所表示，粗糙程度均勻絕緣斜面下方O點(diǎn)處

12、有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，抵達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2（v2v1）。若小物體電荷量保持不變，OMON，則 （ ） A小物體上升最大高度為 B從N到M過(guò)程中，小物體電勢(shì)能逐步減小 C從M到N過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功 D從N到M過(guò)程中，小物體受到摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小AD功能關(guān)系功能關(guān)系第17頁(yè)2022年9月4日例9：（09安徽18.）在光滑絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處罰別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所表示。若將一個(gè)帶負(fù)電粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)過(guò)

13、程中 （ ） A. 先作勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng) B. 先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì) C. 電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小 D. 電勢(shì)能先減小，后增大D能量守恒功能關(guān)系功能關(guān)系第18頁(yè)2022年9月4日 例10.08江蘇7如圖所表示，兩光滑斜面傾角分別為30和45，質(zhì)量分別為2m和m兩個(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)輕繩經(jīng)過(guò)滑輪連接（不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦），分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則在上述兩種情形中正確有 ( ) A質(zhì)量為2m滑塊受到重力、繩張力、沿斜面下滑力和斜面支持力作用 B質(zhì)量為m滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng) C繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊拉力均大于該滑塊對(duì)繩拉力 D系統(tǒng)

14、在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒m2m3045BD功能關(guān)系功能關(guān)系第19頁(yè)2022年9月4日練1：（09廣東物理6）如圖所表示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷小物塊。由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停頓。在物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下表述正確是 （ ） A兩個(gè)物塊電勢(shì)能逐步降低 B物塊受到庫(kù)侖力不做功 C兩個(gè)物塊機(jī)械能守恒 D. 物塊受到摩擦力一直小于其受到庫(kù)侖力A功能關(guān)系功能關(guān)系第20頁(yè)2022年9月4日 練2. 如圖所表示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所表示運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡最右點(diǎn)。不計(jì)重力，以下表述正確是（ ） A

15、粒子在M點(diǎn)速率最大 B粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向 C粒子在電場(chǎng)中加速度不變 D粒子在電場(chǎng)中電勢(shì)能一直在增加C功能關(guān)系功能關(guān)系第21頁(yè)2022年9月4日 練3.（09山東20）如圖所表示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上P點(diǎn)位于右側(cè)。以下判斷正確是（ ） A在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大 D若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小AC功能關(guān)系功能關(guān)系第22頁(yè)2022年9月4日練4.（09北京19）如圖所表示虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電粒

16、子a（不計(jì)重力）以一定初速度由左邊界O點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)一樣粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b ( ) A穿出位置一定在O點(diǎn)下方 B穿出位置一定在O點(diǎn)上方 C運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中電勢(shì)能一定減小 D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小 C功能關(guān)系功能關(guān)系第23頁(yè)2022年9月4日 練5.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，h代表下落距離，以水平地面為零勢(shì)能面。以下所表示圖像中，能正確反應(yīng)各物理量之間關(guān)系是（ ）OEptOEpvOEpEkOEphABCDB功能關(guān)系功能關(guān)系第

17、24頁(yè)2022年9月4日練6.如圖所表示，電阻為R矩形導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)ad=h，ab=l，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，經(jīng)過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閔(如圖所表示)若線框恰好以恒定速度經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生焦耳熱是 (不考慮空氣阻力)功能關(guān)系功能關(guān)系第25頁(yè)2022年9月4日 練7：(浙江理綜，24，18分）某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所表示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R光滑豎直圓軌道，離開(kāi)豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過(guò)壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進(jìn)入豎

18、直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨即在運(yùn)動(dòng)中受到阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。問(wèn)：要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)最少工作多長(zhǎng)時(shí)間？（取g=10m/s2）功能關(guān)系功能關(guān)系第26頁(yè)2022年9月4日練8：08山東24（15分）某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所表示玩具軌道，其中“”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑薄壁細(xì)圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（全部數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以va=5m/s水平初速度由a點(diǎn)彈出，從b點(diǎn)進(jìn)入軌道，依次經(jīng)過(guò)“8002”后從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，不計(jì)其它機(jī)械能損失。已知ab段長(zhǎng)L=1.5m，數(shù)字“0”半徑R=0.2m，小物體質(zhì)量m=0.01kg，g=10m/s2。求：小物體從p點(diǎn)拋出后水平射程。小物體經(jīng)過(guò)數(shù)字“0”最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體作用力大小和方向