2013高考一轮复习优秀课件：第六章机械能和能源第三单元 第5课时
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2013高考一轮复习优秀课件：第六章机械能和能源第一单元 第2课时
考点二 基础回顾
机车的两种启动方式
发动机的功率即是牵引力的功率，P＝________，在功 率一定的条件下，发动机的牵引力F跟________成反比．
答案：Fv 速度v 1．机车以恒定功率启动的过程 (1)机车以恒定功率启动的过程图如下：
(2)整个过程物理量的变化情况分析： 机车的启动只有一个过程，在此过程中，机车不断加速， 因为开始时机车已经达到最大功率P，所以在速度不断增大的 时候，由P＝Fv知，牵引力F会不断减小，由a＝知，加速度a也 不断减小，但因为加速度的方向和速度的方向相同，所以无论 加速度a怎样小，速度v也是增加的．直到速度达到最大，之后 机车做匀速运动．启动过程结束的标志就是“速度不变”． (3)整个过程物理量的变化情况用如下的v t图象表示：
题型一
功率的求解方法
(1)瞬时功率一般用推导式P＝Fvcos α求解，其中v是指该时刻 力作用点的瞬时速度，α是指力F与速度v之间的夹角． (2)求平均功率有两条途径：其一用定义式P＝ 用P＝ 计算． 如右图所示，一质量为m＝1.0 kg的 物体从高为h＝0.8 m的光滑斜面顶端静止开始 下滑．斜面倾角为37°.求： 计算；其二
答案：(1)12 W
(2)24 W
题型训练 1．质量为m＝0.5 kg的物体从高处以水平的初速度v0 ＝5 m/s抛出，在运动t＝2 s内重力对物体做的功是多少？这 2 s内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s末，重力对物 体做功的瞬时功率是多少？(g＝10 m/s2) 1．解析：t＝2 s内，物体在竖直方向下落的高度：
2．机车先以恒定牵引力启动接着以恒定功率运动的过程 (1)机车先以恒定牵引力启动接着以恒定功率运动的过程图 如下： F不变，
(2)整个过程物理量的变化情况分析：“过程1”是真正的匀 加速过程，在此过程中，速度由零开始不断增加，功率也由零 开始逐渐增加；因为加速度是不变的，所以在此过程中牵引力 也是不变的．此过程的结束就是变加速过程的开始，以“功率 P达到最大，但速度没有达到最大”为标志．在“变加速过程” 中因为还有加速度的存在，所以速度v会不断增加，在功率P不 变的情况下，根据P＝Fv，就可知道牵引力F不断减小，加速度 a也相应减小．变加速过程结 束的标志就是“机车的功率最大， 速度也是最大”，到此为止，整个 起动过程结束．再以后，机车将作 匀速直线运动，功率不变． (3)整个过程物理量的变化情 况用右面的v t图象表示．
2013高考一轮复习优秀课件：第六章机械能和能源第三单元 第4课时
(1)守恒的观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2.利用该式列方程时要 选定零势能参考面，一般选地面或物体运动过程中经过的最低 点为零势能面．
(2)转化的观点：ΔEk＝－ΔEp.利用该式列方程时一般不 必选零势面，但要明确物体势能减少(或增加)多少，动能增 加(或减少)多少． (3)转移的观点：ΔEA增＝ΔEB减．利用该式列方程时一般 不必选零势面，但要明确哪个物体机械能减少，减少多少， 哪个物体机械能增加，增加多少．
(3)相对性：重力势能具有相对性，处于同一位 置的一个物体，如果选择的参考面在物体的上方， 则重力势能为负，如果选择的参考面在物体的下方， 则重力势能为正．因而，要确定重力势能须首先确 定参考面．选择地面为参考面不用说明．
但是，同一物体在两个不同位置的重力势能之 差却是不变的，只与两位置的高度差Δh有关，与参 考面的选择无关． 弹性势能一般取形变量x＝0为参考面．
其动能与重 不变
3．(1)Ek2＋Ep2 (2)－ΔEp (3)ΔEB减 4．(1)重力 弹力 (2)等于零
要点深化 1．判断机械能守恒的两种角度
(1)从做功的角度：只有重力(或弹簧弹力)做功，虽受其他 力，但其他力不做功或做功的代数和为零．
(2)从能量转化角度：只有动能和势能的相互转化，系统 和外界没有发生机械能的转移，机械能也没有转变成其他形式 的能． 2．机械能守恒的几种表达式说明
题型一
机械能守恒条件的理解 关于机械能守恒的叙述，下列说法正确的是
(
) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做变速运动的物体机械能可能守恒
C．外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒
D．若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒
解析：A、C错，由物体沿粗糙斜面匀速滑下说明 物体所受合力为零，物体做匀速运动，但其势能减少， 动能却不变，因为通过摩擦力做功，减少的机械能转化 为内能． B、D对，比如在绳子约束下，绳子一端的小球在 竖直平面做变速圆周运动，由于仅有重力做功，其他力 没有做功，故机械能守恒． 答案：BD
2013高考一轮复习优秀课件：第六章机械能和能源第二单元 第3课时
2．应用动能定理时要注意的几个问题
(1)在分析物体受力时，要考虑物体受到的所 有力，包括重力．
(2)动能定理中的位移、速度各物理量都选地 面为参考系．
(3)计算时应把各已知功的正、负号代入动能 定理表达式，如果有的力是变力，则设一个功的 符号代替进行列式，求出其值(正值表示正功，负 值表示负功)．
要点深化 可以从以下几个方面理解动能的概念． (1)动能是标量，动能的取值可以为正值或零，但不会 为负值.
(2)动能是状态量，描述的是物体在某一时刻的运动状 态．一定质量的物体在运动状态(瞬时速度)确定时，Ek有惟 一确定的值，速度变化时，动能不一定变化，但动能变化 时，速度一定变化．
(3)动能具有相对性，由于瞬时速度与参考系有关， 所以Ek也与参考系有关，在高中，动能公式中速度都 要以地面作参考系．
警示 乱套功的公式 如图所示，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬 挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很 缓慢地移到Q点．则F做的功为( ) A．mgLcos θ B．mgL(1－cos θ)
C．FLcos θ
D．FLsin θ
错解：在力F的方向上小球运 动的位移为Lsin θ，所以F做的 功为FLsiபைடு நூலகம் θ.选择D.
点评：小球在沿槽壁运动过程中摩擦力方向尽管不断变 化，但摩擦力方向与运动方向始终在同一直线上，摩擦力做 功为力与路程的乘积．该题小球的运动具有往复性，用动能 定理研究整个过程可直接求出问题的答案．本题中作了摩擦 力不变的假设，学生应认真审题．
题型训练 3．如右图所示， BC是一条平直轨道，C点距 B点的距离为s＝3.0 m；AB是一 条竖直平面内的圆形轨道，轨道 长为1/4圆周，其中A比B高h＝80 cm.有一个质量为m＝1 kg的物体 从静止开始沿AB轨道滑下，测得 它经过B点的速度为vB＝2.0 m/s ， 当滑行到C点处停止．求： (1)物体在AB轨道上受到的平均阻力f1； (2)物体在BC轨道上的动摩擦因数μ.
高考物理一轮复习 第6章 第1单元 功和功率课件
3．功的正负判断
夹角 α＜90° α＞90° α＝90°
功的正负 力对物体做_正__功__ 力对物体做 负功，或者说物体 克服 这 个力做了功 力对物体不___做__功__
[试一试]
1.如图 6－1－2 所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种
有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了 100 m，
第
2
s
内外力所做的功
W2
＝
1 2
mv22
－
1 2
mv12
＝
(
1 2
×1×32
－
1 2
×1×22) J＝52 J，故 B 错误；第 1 s 末的瞬时功率 P1＝F1v1＝4 W。
第 2 s 末的瞬时功率 P2＝F2v2＝3 W，故 C 错误；第 1 s 内动能
的增加量 ΔEk1＝12mv12＝2 J，第 2 s 内动能的增加量 ΔEk2＝W2
1.功的正负的判断方法 (1)恒力做功的判断：若物体做直线运动，依据力与位移的 夹角来判断。 (2)曲线运动中功的判断：若物体做曲线运动，依据 F 与 v 的 方 向 夹 角 来 判 断 。 当 0°≤α<90°， 力 对 物 体 做 正 功 ； 90°<α≤180°，力对物体做负功，α＝90°，力对物体不做功。
功率的计算
1.平均功率的计算方法 (1)利用—P＝Wt 。 (2)利用—P＝F·—vcos θ，其中—v为物体运动的平均速度，F 为恒力。 2．瞬时功率的计算方法 (1)利用公式 P＝F·vcos θ，其中 v 为 t 时刻的瞬时速度。 (2)P＝F·vF，其中 vF 为物体的速度 v 在力 F 方向上的分速度。 (3)P＝Fv·v，其中 Fv 为物体受的外力 F 在速度 v 方向上的分力。
2013高考一轮复习优秀课件：第六章机械能和能源第一单元 第1课时
D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始 终对B做负功
解析：由牛顿第二定律和整体法，在弹簧伸长量为x时， 整体的加速度为a＝ ,方向向左．由牛顿第二定律和 隔离法，A所受的静摩擦力f＝ma＝ ，方向向左， 由此看出作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正 比．在弹簧收缩的过程中，A所受的静摩擦力与其运动方向相 同，静摩擦力对A做正功，B所受的静摩擦力与其运动方向相 反，静摩擦力对B做负功；但在弹簧伸长的过程中，A所受的 静摩擦力与其运动方向相反，静摩擦力对A做负功，B所受的 静摩擦力与其运动方向相同，静摩擦力对B做正功． 答案：A
题型训练 1．某物体同时受三个力作用而做匀减速直线运动， 其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v相同，F3与速度v 的方向相反，则下列说法中错误的是( ) A．F1对物体做正功 B．F2对物体做正功
C．F3对物体做负功
D．合外力对物体做负功
解析：因物体做匀减速直线运动，a的方向与速度v的 方向相反．故F1对物体做负功，A错误；F2与速度v的方向 相同做正功，B正确；F3与速度v的方向相反做负功，C正确； 合外力的方向与速度v的方向相反做负功，D正确．
力与位移
6．(1)正功 (2)不做功
要点深化 1．功的理解
(1)功是标量，也是过程量．正功表示对物体做功的力是 动力；负功表示对物体做功的力是阻力．
(2)功不是能量，而是能量转化的量度；能量是表征物体 做功本领的物理量． (3)恒力做功的位移是指力的作用点在空间移动的位移在 力的方向上的分解，不一定是物体移动的位移．
题型一
力做功特点的判断
常用的判断力是否做功及做功的正负性的方法
(1)根据力与位移或瞬时速度方向的夹角α判断：
夹角 α< 90° α> 90° α＝90° 功的正负 力对物体做正功 力对物体做负功或说物体克服这个力 做了功 力对物体不做功
高考物理一轮复习课件机械能守恒定律
传送带问题
分析物体在传送带上运动过程中的 受力情况，利用机械能守恒定律和 牛顿运动定律求解。
变质量问题
01
02
03
火箭发射问题
分析火箭发射过程中的质 量变化和受力情况，利用 机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
雨滴下落问题
分析雨滴在下落过程中的 质量变化和受力情况，利 用机械能守恒定律和牛顿 运动定律求解。
分析弹簧振子在运动过程中的受力情 况，利用机械能守恒定律和简谐运动 规律求解。
单摆问题
分析单摆运动过程中的受力情况，利 用机械能守恒定律和简谐运动规律求 解。
多物体系统问题
两物体碰撞问题
分析两物体碰撞前后的速度、动 量、能量等物理量的变化，利用 机械能守恒定律和动量守恒定律
求解。
连接体问题
分析连接体在运动过程中的受力情 况，利用机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
完全弹性碰撞
碰撞前后机械能守恒，无能量损失。
非完全弹性碰撞
碰撞后部分机械能转化为内能，导致 机械能损失。
弹性势能储存与释放过程
01
02
03
04
弹性势能是物体由于发生弹性 形变而具有的势能。
在弹性限度内，物体形变越大 ，弹性势能越大。
当物体恢复原状时，弹性势能 转化为动能或重力势能等其他
形式的能量。
爆炸问题
分析爆炸过程中的质量变 化和受力情况，利用机械 能守恒定律和动量守恒定 律求解。
03
实验探究与验证方法
实验原理及步骤介绍
• 实验原理：机械能守恒定律指出，在只有重力或弹力做功的物 体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变 。
实验原理及步骤介绍
实验步骤 1. 搭建实验装置，包括滑轮、细绳、钩码等。
分析物体在传送带上运动过程中的 受力情况，利用机械能守恒定律和 牛顿运动定律求解。
变质量问题
01
02
03
火箭发射问题
分析火箭发射过程中的质 量变化和受力情况，利用 机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
雨滴下落问题
分析雨滴在下落过程中的 质量变化和受力情况，利 用机械能守恒定律和牛顿 运动定律求解。
分析弹簧振子在运动过程中的受力情 况，利用机械能守恒定律和简谐运动 规律求解。
单摆问题
分析单摆运动过程中的受力情况，利 用机械能守恒定律和简谐运动规律求 解。
多物体系统问题
两物体碰撞问题
分析两物体碰撞前后的速度、动 量、能量等物理量的变化，利用 机械能守恒定律和动量守恒定律
求解。
连接体问题
分析连接体在运动过程中的受力情 况，利用机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
完全弹性碰撞
碰撞前后机械能守恒，无能量损失。
非完全弹性碰撞
碰撞后部分机械能转化为内能，导致 机械能损失。
弹性势能储存与释放过程
01
02
03
04
弹性势能是物体由于发生弹性 形变而具有的势能。
在弹性限度内，物体形变越大 ，弹性势能越大。
当物体恢复原状时，弹性势能 转化为动能或重力势能等其他
形式的能量。
爆炸问题
分析爆炸过程中的质量变 化和受力情况，利用机械 能守恒定律和动量守恒定 律求解。
03
实验探究与验证方法
实验原理及步骤介绍
• 实验原理：机械能守恒定律指出，在只有重力或弹力做功的物 体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变 。
实验原理及步骤介绍
实验步骤 1. 搭建实验装置，包括滑轮、细绳、钩码等。
高考物理一轮复习第六单元机械能第3讲机械能守恒定律及其应用练习(含解析)新人教版
第3讲机械能守恒定律及其应用1 重力做功与重力势能(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。
②定量关系:物体从位置A到位置B的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。
③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。
湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。
A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示为W=-ΔE p。
【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。
同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。
(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。
b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
2013高三物理第一轮总复习课件五：机械能
例与练 质量为m的物体沿倾角为α的固定斜面滑到底端时的速 度大小为v，此时重力的瞬时功率为（ B ） A． mgv B． m gvsin C． mgv cos D． mgv
tan
例与练
从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体 在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则 物体落地时重力的瞬时功率是多少？ 答案：P=Fv=mgvy=mg2t=300w
P额
例与练
关于汽车在水平路上运动，下列说法中正确的是 ( CD ) A．汽车以额定功率启动，在速率达到最大以前，加 速度是在不断增大的 B．汽车以恒定加速度启动，在速度达到最大以前， 牵引力是不断增大的 C．汽车启动后以最大速度行驶，则牵引力等于阻力 D．汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小 牵引功率
④用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量 的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒力的功)
例与练
如图所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用 力F拉着B向右移动，则下列说法中正确的是(A未脱离 B)( ABD ) A．拉力F对B做正功 B．绳的拉力对A不做功 C．B给A的摩擦力对A做正功 D．A给B的摩擦力对B做负功
1 1 ) 答案： W Fh( sin 1 sin 2
例与练 如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平 传送带，传送带以如图所示方向匀速运转，则传送带 对物体做功情况不可能是( B ) A．始终不做功 B．先做负功后做正功 C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功
例与练
用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一 周，如图所示，已知物块与轨道间的滑动摩擦系数为μ， 物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。 答案：W=μmg2πR
高考物理一轮复习第六章机械能6.4功能关系能量守恒定律课件
系分析．
(4)只涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系分析．
例1
(多选)(2016届山西大学附属中学月考 )如右图所示，建筑工地上载人升
降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿
竖直方向先匀加速上升后匀速上升．摩擦及空气阻力均不计．则(
)
A．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能 B．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 C．升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 D．升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能
加，且减少量和增加量相等． 2．机械能守恒定律与能量守恒定律的区别 (1)机械能守恒定律反映的是一个系统中只有重力或弹力做功，系统内物体的重 力势能、弹性势能与动能可以相互转化，但总的机械能保持不变．
(2)能量守恒定律反映的是一个系统有机械能损失，但损失的机械能转化为其他
形式的能，总的能量不变．
即时突破
答案：C
二、能量守恒定律 1．内容
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一
个物体转移到另一个物体，而在转化 或转移的过程中，能量的总量___________ 保持不变 ． 2．表达式
———————————————
ΔE减＝ΔE增．
加深理解
1．对能量守恒定律的理解：某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增
于零
两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功
即时突破
(2016届福建福州八中测试)如图，一固定斜面倾角为30°，一质 )
量为 m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大
高考物理一轮复习 第六章 专题强化十 动力学和能量观点的综合应用
2.功能关系分析 (1)传送带克服摩擦力做的功：W＝fs传； (2)系统产生的内能：Q＝fs相对. (3)功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q.
例1 (多选)如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带，在电动机 的带动下运输带始终以恒定的速度v0＝1 m/s顺时针传动.建筑工人将质量 m＝2 kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端，同时建筑工人以v0＝1 m/s 的速度向右匀速运动.已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为μ＝0.1， 运输带的长度为L＝2 m，重力加速度大小为g＝10 m/s2.以下说法正确的是
法二：滑块与挡板碰撞前，木板受到的拉力为F1＝2 N (第二问可知) F1做功为W1＝F1s＝2×0.8＝1.6 J 滑块与挡板碰撞后，木板受到的拉力为： F2＝f1＋f－s)＝22×1.2 J＝26.4 J 碰到挡板前滑块速度v1＝v0－at＝4 m/s 滑块动能变化：ΔEk＝20 J 所以系统因摩擦产生的热量： Q＝W1＋W2＋ΔEk＝48 J.
最终工件获得的动能 Ek＝12mv02＝20 J 工件增加的势能Ep＝mgh＝150 J 电动机多消耗的电能 E＝Q＋Ek＋Ep＝230 J.
方法点拨
摩擦生热的计算 1.正确分析物体的运动过程，做好受力分析. 2.利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及 位移关系，求出两个物体的相对位移. 3.代入公式Q＝f·s相对计算，若物体在传送带上做往复运动，则 为相对路程s相对.
经过C点时受轨道的支持力大小FN， 有 FN－mg＝mvRC2 解得FN＝50 N 由牛顿第三定律可得滑块在C点时对轨道的压力大小F压＝50 N
(3)弹簧的弹性势能的最大值； 答案 6 J
设弹簧的弹性势能最大值为Ep，滑块从C到F点 过程中， 根据动能定理有－μmgL－mgLsin 30°－Ep＝0－ 12mvC2 代入数据可解得Ep＝6 J
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必修2 第六章:机械能和能源
第三单元:能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ守恒定律
第5课时:功能关系 能量转化和守恒定律
考点一 基础回顾
功能关系
1．能的概念：一个物体能够____，这个物体就具有能量．
2．规律：各种不同形式的能量可以相互________，而且在 转化的过程中能量________．
3．功能关系：做功的过程就是____的过程，物体____就有 多少形式的能____为其他形式的能，功是能量转化的_____． 答案：1．对外做功
错解：由于拉力的作用会把绳子拉低，故绳子的重 心将下降，A正确．
分析纠错：上述凭着感觉而不能利用功能关系进行 判断而出错．处理这个问题时，关键是弄清力做功会实 现能的转化．由于绳索不可伸长，无弹性势能，缓慢拉 绳时，绳的动能不变，而人对绳做的功都转化为绳索增 加的重力势能，使其重心升高，故选项B正确．
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2∶s1 D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1∶s2
解析：根据牛顿第三定律，子弹所受的摩擦力等于木 块所受的摩擦力．根据动能定理，子弹损失的动能为f(s1 ＋s2)，木块获得的动能为fs2.根据功能关系，系统获得的 内能为fs1.由此可以看出本题的正确答案为AC.
题型训练 2．飞机场上运 送行李的装置为一水平 放置的环形传送带，传送带 的总质量为M，其俯视图如 图所示．现开启电动机，传 送带达到稳定运行的速度v 后，将行李依次轻轻放到传 送带上．若有n件质量均为 m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，忽略皮带轮、电动 机损失的能量．求从电动机开启，到运送完行李需要消耗的 电能为多少？
答案：B
祝
您
如右图所示，木块A放在 木板B的左端，用恒力F将木块A 拉到板B的右端．第一次将B固定 在地面上，F做功为W1，系统产生 的热量为Q1；第二次让B可以在光 滑水平地面上自由滑动，F做功为 W2，系统产生的热量为Q2，则有 ( ) A．W1＝W2，Q1＝Q2 C．W1<W2，Q1<Q2 B．W1<W2，Q1＝Q2 D．W1＝W2，Q1<Q2
说明：变化量统一定义为末量减去初量．另外，分子力做 的功和分子势能的关系、电场力做的功和电势能的关系在形式 上和上面相同，以后我们再讨论．
考点二 基础回顾
能量的转化和守恒定律
内容：能量既不能凭空________，也不能凭空________， 它只能从一种形式的能________为另一种形式的能，或者从 一个物体________到另一个物体，在转化和转移过程中，能 量的总量保持不变，这就是能量转化和守恒定律．
2．转化 守恒 3．能量转化 做了多少功 转化 量度
要点深化 搞清做功与哪些能量转化的对应关系
(1)搞清力对“谁”做功；对“谁”做功就对应“谁” 的位移，引起“谁”的能量变化；
如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的 位移去求解，这个功引起子弹动能变化． (2)搞清不同的力做功对应不同形式的能的改变
题型一
滑动摩擦力做功与能量转化
如右图所示，光滑水平面上放一上表面粗糙的小车，小 车左端的小木块以速度v0向右滑动，当木块与小车相对静止 时双方速度均为v.小木块与小车间的滑动摩擦力为f，木块相 对小车的位移d，小车相对于地面的位移为s.
对木块，由动能定理：
由此可知，通过滑动摩擦力做功(摩擦力乘以相对位移)， 系统损失的机械能全部转化为系统的内能．
所以在时间t1内，工件相对传送带的位移为： Δs＝s－s1＝0.8 m v20＝2as1，F1－mgsin θ＝ma，联立解得：F1＝75 N. 在时间t1内，因摩擦而产生的热量为：Q＝F1· Δs＝60 J 工件到达最高点时获得的动能为： 工件增加的势能为：Ep＝mgh＝150 J 所以电动机由于传送工件多消耗的电能为： E＝Q＋Ek＋Ep＝230 J. 答案：230 J
答案：产生 消失
转化
转移
要点深化 1．能量守恒定律从两个方面理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能增加， 且减少量和增加量相等； (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加， 且减少量和增加量相等． 2．应用能量守恒定律解题的步骤 (1)分清有多少形式的能(如动能、势能、内能、电势能等) 在转化； (2)分清列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式； (3)列恒等式ΔE减＝ΔE增求解．
第二次物体B可在光滑水平地面上运动，在A从B 的左端向右端滑动的过程中，由于B物体在滑动 摩擦力的作用下要向右加速，所以物体A滑到物 体B右端时，其对地位移大于B的长度L，所以有 W2>FL
而滑动摩擦力对系统做的功等于滑动摩擦力与相 对位移的乘积，所以由能量转化和守恒定律可得， 第二次产生的热量Q2＝fL 所以本题的正确选项为B.
解析：设行李与传送带间的动摩擦因数为μ，行李的运 动位移Δs，则传送带与行李间由于摩擦产生的总热量 Q＝nμmgΔs 由运动学公式得： Δs＝s传－s行＝ 又v＝μgt 联立解得： 由能量守恒得：
警示
不能利用功能关系理解 物体的重心位置的变化
将一根质量均匀分布的不可 伸长的绳索的两端挂于天花板上的 A、B两点，如右图所示．今在其最 低点将绳子用力缓慢向下拉成“V” 字形，则绳子的重心将( ) A．下降 C．不变 B．升高 D．无法确定
答案：AC
题型二 基础回顾
能量转化与守恒定律的应用
运用能的转化与守恒定律解题时，应首先弄清楚各种能 量间的转化关系，这种转化是靠做功实现的．因此，物体运 动过程中各个力的功是解题的关键．抓住能量转化和各个力 的功是解决这种问题的基础．
如右图所示，绷紧的传送带与 水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机 的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运 行．现把一质量m＝10 kg的工件(可视为 质点)轻轻放在皮带的底端，经时间t＝ 1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处， 取g＝10 m/s2.求电动机由于传送工件多 消耗的电能．
解析：由题意得，皮带长为： 工件速度达到v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速 运动的时间为t1，位移为s1，有： 因工件最终取得了与传送带相同的速度，所以达到v0之 后工件将做匀速运动，有：
L－s1＝v0(t－t1)
解得：t1＝0.8 s，s1＝0.8 m 在时间t1内，传送带运动的位移为：s＝v0t＝1.6 m
解析：设B板长度为L，A、B之间的摩擦力大小为f.
第一次B固定时，力F对物体A做的功为W1＝FL
物体A克服滑动摩擦力做的功为WfA＝fL 物体B的对地位移为零，所以摩擦力对物体B做的功 WfB为零，故滑动摩擦力对系统做的功为Wf1＝－WfA＋ WfB＝－fL
根据能量转化和守恒定律可得，第一次产生的热量 为Q1＝fL
答案：B
题型训练 1．如下图所示，一木块静置于光滑的水平面上，一颗子 弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此 同时木块沿水平面移动了s2.设子弹在木块中受到的阻力大小 不变，则在子弹进入木块的过程中( )
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(s1＋s2)∶s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为(s1＋s2)∶s2
第三单元:能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ守恒定律
第5课时:功能关系 能量转化和守恒定律
考点一 基础回顾
功能关系
1．能的概念：一个物体能够____，这个物体就具有能量．
2．规律：各种不同形式的能量可以相互________，而且在 转化的过程中能量________．
3．功能关系：做功的过程就是____的过程，物体____就有 多少形式的能____为其他形式的能，功是能量转化的_____． 答案：1．对外做功
错解：由于拉力的作用会把绳子拉低，故绳子的重 心将下降，A正确．
分析纠错：上述凭着感觉而不能利用功能关系进行 判断而出错．处理这个问题时，关键是弄清力做功会实 现能的转化．由于绳索不可伸长，无弹性势能，缓慢拉 绳时，绳的动能不变，而人对绳做的功都转化为绳索增 加的重力势能，使其重心升高，故选项B正确．
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2∶s1 D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1∶s2
解析：根据牛顿第三定律，子弹所受的摩擦力等于木 块所受的摩擦力．根据动能定理，子弹损失的动能为f(s1 ＋s2)，木块获得的动能为fs2.根据功能关系，系统获得的 内能为fs1.由此可以看出本题的正确答案为AC.
题型训练 2．飞机场上运 送行李的装置为一水平 放置的环形传送带，传送带 的总质量为M，其俯视图如 图所示．现开启电动机，传 送带达到稳定运行的速度v 后，将行李依次轻轻放到传 送带上．若有n件质量均为 m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，忽略皮带轮、电动 机损失的能量．求从电动机开启，到运送完行李需要消耗的 电能为多少？
答案：B
祝
您
如右图所示，木块A放在 木板B的左端，用恒力F将木块A 拉到板B的右端．第一次将B固定 在地面上，F做功为W1，系统产生 的热量为Q1；第二次让B可以在光 滑水平地面上自由滑动，F做功为 W2，系统产生的热量为Q2，则有 ( ) A．W1＝W2，Q1＝Q2 C．W1<W2，Q1<Q2 B．W1<W2，Q1＝Q2 D．W1＝W2，Q1<Q2
说明：变化量统一定义为末量减去初量．另外，分子力做 的功和分子势能的关系、电场力做的功和电势能的关系在形式 上和上面相同，以后我们再讨论．
考点二 基础回顾
能量的转化和守恒定律
内容：能量既不能凭空________，也不能凭空________， 它只能从一种形式的能________为另一种形式的能，或者从 一个物体________到另一个物体，在转化和转移过程中，能 量的总量保持不变，这就是能量转化和守恒定律．
2．转化 守恒 3．能量转化 做了多少功 转化 量度
要点深化 搞清做功与哪些能量转化的对应关系
(1)搞清力对“谁”做功；对“谁”做功就对应“谁” 的位移，引起“谁”的能量变化；
如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的 位移去求解，这个功引起子弹动能变化． (2)搞清不同的力做功对应不同形式的能的改变
题型一
滑动摩擦力做功与能量转化
如右图所示，光滑水平面上放一上表面粗糙的小车，小 车左端的小木块以速度v0向右滑动，当木块与小车相对静止 时双方速度均为v.小木块与小车间的滑动摩擦力为f，木块相 对小车的位移d，小车相对于地面的位移为s.
对木块，由动能定理：
由此可知，通过滑动摩擦力做功(摩擦力乘以相对位移)， 系统损失的机械能全部转化为系统的内能．
所以在时间t1内，工件相对传送带的位移为： Δs＝s－s1＝0.8 m v20＝2as1，F1－mgsin θ＝ma，联立解得：F1＝75 N. 在时间t1内，因摩擦而产生的热量为：Q＝F1· Δs＝60 J 工件到达最高点时获得的动能为： 工件增加的势能为：Ep＝mgh＝150 J 所以电动机由于传送工件多消耗的电能为： E＝Q＋Ek＋Ep＝230 J. 答案：230 J
答案：产生 消失
转化
转移
要点深化 1．能量守恒定律从两个方面理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能增加， 且减少量和增加量相等； (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加， 且减少量和增加量相等． 2．应用能量守恒定律解题的步骤 (1)分清有多少形式的能(如动能、势能、内能、电势能等) 在转化； (2)分清列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式； (3)列恒等式ΔE减＝ΔE增求解．
第二次物体B可在光滑水平地面上运动，在A从B 的左端向右端滑动的过程中，由于B物体在滑动 摩擦力的作用下要向右加速，所以物体A滑到物 体B右端时，其对地位移大于B的长度L，所以有 W2>FL
而滑动摩擦力对系统做的功等于滑动摩擦力与相 对位移的乘积，所以由能量转化和守恒定律可得， 第二次产生的热量Q2＝fL 所以本题的正确选项为B.
解析：设行李与传送带间的动摩擦因数为μ，行李的运 动位移Δs，则传送带与行李间由于摩擦产生的总热量 Q＝nμmgΔs 由运动学公式得： Δs＝s传－s行＝ 又v＝μgt 联立解得： 由能量守恒得：
警示
不能利用功能关系理解 物体的重心位置的变化
将一根质量均匀分布的不可 伸长的绳索的两端挂于天花板上的 A、B两点，如右图所示．今在其最 低点将绳子用力缓慢向下拉成“V” 字形，则绳子的重心将( ) A．下降 C．不变 B．升高 D．无法确定
答案：AC
题型二 基础回顾
能量转化与守恒定律的应用
运用能的转化与守恒定律解题时，应首先弄清楚各种能 量间的转化关系，这种转化是靠做功实现的．因此，物体运 动过程中各个力的功是解题的关键．抓住能量转化和各个力 的功是解决这种问题的基础．
如右图所示，绷紧的传送带与 水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机 的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运 行．现把一质量m＝10 kg的工件(可视为 质点)轻轻放在皮带的底端，经时间t＝ 1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处， 取g＝10 m/s2.求电动机由于传送工件多 消耗的电能．
解析：由题意得，皮带长为： 工件速度达到v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速 运动的时间为t1，位移为s1，有： 因工件最终取得了与传送带相同的速度，所以达到v0之 后工件将做匀速运动，有：
L－s1＝v0(t－t1)
解得：t1＝0.8 s，s1＝0.8 m 在时间t1内，传送带运动的位移为：s＝v0t＝1.6 m
解析：设B板长度为L，A、B之间的摩擦力大小为f.
第一次B固定时，力F对物体A做的功为W1＝FL
物体A克服滑动摩擦力做的功为WfA＝fL 物体B的对地位移为零，所以摩擦力对物体B做的功 WfB为零，故滑动摩擦力对系统做的功为Wf1＝－WfA＋ WfB＝－fL
根据能量转化和守恒定律可得，第一次产生的热量 为Q1＝fL
答案：B
题型训练 1．如下图所示，一木块静置于光滑的水平面上，一颗子 弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此 同时木块沿水平面移动了s2.设子弹在木块中受到的阻力大小 不变，则在子弹进入木块的过程中( )
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(s1＋s2)∶s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为(s1＋s2)∶s2