中考物理专题复习:综合应用动力学和能量守恒知识分析过过程问题含解析

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初中物理知识总结及能量守恒原理讲解

初中物理知识总结及能量守恒原理讲解

初中物理知识总结及能量守恒原理讲解物理作为自然科学的一门学科,研究物质和能量的运动规律以及相互作用。

它是一门基础学科,对于培养学生的科学素养、培养学生观察、实验和思考的能力具有重要意义。

因此,在初中阶段,学习物理知识对于学生打下坚实的科学基础非常重要。

本文将对初中物理知识进行总结,并重点讲解能量守恒原理。

一、初中物理知识总结在初中物理学习中,我们主要学习了以下几个重点内容:1. 运动和力学:学习了运动的基本概念、速度、加速度、力的作用等内容。

了解了匀速直线运动、匀加速直线运动、自由落体运动等运动规律。

2. 声学:学习了声音的产生、传播和听觉等内容。

了解了声音的特性、声音的传播方式以及声音对人的影响等。

3. 光学:学习了光的传播和光的反射、折射、色散等内容。

了解了光的性质和光的传播规律,以及光的反射和折射的规律。

4. 热学:学习了热传导、热辐射、热对流等内容。

了解了温度的概念、热量的传递方式以及热能的转化等。

5. 电学:学习了静电、电流、电压和电阻等内容。

了解了电荷的基本概念、电路中的电流、电压和电阻等基本知识。

二、能量守恒原理讲解能量守恒原理是物理学中非常重要的一个基本定律。

它指出,在一个封闭系统内,能量既不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。

在能量转化的过程中,能量的总量守恒。

能量守恒原理可以通过以下实例进行讲解。

我们以一个小球从斜面上滚下来为例。

在小球滚下来的过程中,它会具有动能和势能。

当小球离开斜面时,它的动能最大,势能最小。

而当小球回到原来的位置时,它的动能减小,势能增加。

但是,总的能量守恒,小球的动能和势能之和始终保持不变。

能量守恒原理在日常生活中也有很多应用。

比如,我们使用的手机在使用过程中会产生热量。

这个过程中,电能转化为热能。

虽然电能消失了,但总能量仍然保持不变。

能量守恒原理的理解对于我们解决许多问题非常有帮助。

在实际应用中,我们可以根据能量守恒原理来解释许多现象和问题。

专题12动力学和能量观点的综合应用(解析版)

专题12动力学和能量观点的综合应用(解析版)

专题12动力学和能量观点的综合应用1.(2020-2021学年·湖南长沙一中月考)如图所示,固定在竖直平面内的轨道由直轨道AB 和圆弧轨道BC 组成,小球从斜面上A 点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上半径R =0.4 m 的圆轨道(不计轨道连接处能量损失,g 取10 m/s 2)。

(1)若接触面均光滑,小球刚好能滑到圆轨道的最高点C ,求斜面高h ;(2)若接触面均粗糙,小球质量m =0.1 kg ,斜面高h =2 m ,小球运动到C 点时对轨道压力大小为mg ,求全过程中摩擦阻力做的功。

【答案】 (1)1 m (2)-0.8 J【解析】 (1)小球刚好到达C 点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得mg =mv 2R从A 到C 过程机械能守恒,由机械能守恒定律得mg (h -2R )=12mv 2解得h =2.5R =2.5×0.4 m =1 m 。

(2)在C 点,由牛顿第三定律知F N =F N ′=mg由牛顿第二定律得mg +mg =m v 2C R从A 到C 过程,由动能定理得mg (h -2R )+W f =12mv 2C -0解得W f =-0.8 J 。

2.(2020-2021学年·3月山东六地市在线大联考)滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。

如图所示是滑板运动的轨道,BC 和DE 是两段光滑圆弧形轨道,BC 段的圆心为O 点、圆心角 θ=60°,半径OC 与水平轨道CD 垂直,滑板与水平轨道CD 间的动摩擦因数μ=0.2。

某运动员从轨道上的A 点以v 0=3 m/s 的速度水平滑出,在B 点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC ,经CD 轨道后冲上DE 轨道,到达E 点时速度减为零,然后返回。

已知运动员和滑板的总质量为m =60 kg ,B 、E 两点与水平轨道CD 的竖直高度分别为h =2 m 和H =2.5 m 。

初三物理能量守恒定律应用分析

初三物理能量守恒定律应用分析

初三物理能量守恒定律应用分析物理是一门研究物质运动和能量变化的学科,而能量守恒定律是物理学中最基本的定律之一。

在初三物理学习中,学生需要掌握并应用能量守恒定律来解决各种问题。

本文将就初三物理学习中能量守恒定律的应用进行分析和探讨。

1. 动能守恒定律动能守恒定律是能量守恒定律的重要内容之一,主要用于研究物体在自由下落、碰撞等情况下动能的变化。

首先,我们来分析物体自由下落时的动能变化。

根据动能守恒定律,物体的动能在自由下落过程中没有改变。

假设一个物体从高处自由下落至地面,开始时它具有势能,动能为0;当物体下落到地面时,势能为0,动能最大。

根据能量守恒定律,物体的势能转化为动能,动能守恒。

其次,我们来探讨物体碰撞时的动能变化。

在碰撞过程中,物体之间的动能有可能发生改变。

当两个物体相互碰撞时,动能守恒定律可以帮助我们求解碰撞前后物体的动能变化。

例如,在弹性碰撞中,物体的动能在碰撞前后保持不变,即动能守恒。

而在非弹性碰撞中,物体之间的动能会部分转化为其他形式的能量,如热能,动能不守恒。

2. 力学能守恒定律力学能指的是弹簧势能、重力势能和机械能等。

而力学能守恒定律是指物体在受力的作用下,力学能的总和保持不变。

在初三物理学习中,力学能守恒定律常用于解决弹簧问题。

当物体与弹簧发生变形时,弹簧会具有势能,而物体具有动能或势能。

根据力学能守恒定律,可以得出物体的初始力学能等于最终力学能的关系。

这可以帮助我们计算物体弹性变形时的弹性势能以及回弹过程中的能量变化。

另外,在重力场中,物体的重力势能也是力学能的一种体现。

根据力学能守恒定律,物体在高处具有较大的重力势能,从高处下落时会逐渐转化为动能,最终全部转化为动能。

这也是我们观察自由下落时物体速度越来越大的原因。

3. 热能守恒定律热能守恒定律是指在物体之间发生热交换的过程中,系统的热能总量保持不变。

初三物理学习中,热能守恒定律常应用于热传导、热辐射等问题的解决。

当两个物体之间有热交换时,根据热能守恒定律,可以得出两个物体的热量之和等于零。

初三物理关于力学与能量的综合题型解析

初三物理关于力学与能量的综合题型解析

初三物理关于力学与能量的综合题型解析在初三物理的学习中,力学与能量的综合题型是重点也是难点,许多同学在面对这类题目时常常感到困惑和无从下手。

本文将对这类题型进行详细的解析,帮助同学们理清思路,掌握解题方法。

一、力学与能量综合题型的特点力学与能量的综合题型通常会涉及到多个物理概念和规律,如牛顿运动定律、功和功率、机械能守恒定律、动能定理等。

题目中的情境也较为复杂,可能是物体在斜面、滑轮组、弹簧等装置中的运动,或者是多个物体组成的系统的运动。

这类题型的考查重点在于同学们对力学和能量知识的理解和运用能力,以及综合分析问题和解决问题的能力。

二、常见的力学与能量综合题型1、斜面问题在斜面上运动的物体,通常需要考虑重力、摩擦力、支持力等力的作用,以及重力势能、动能、摩擦力做功等能量的变化。

例如:一个质量为m 的物体从高度为h 的斜面顶端由静止下滑,斜面的倾角为θ,动摩擦因数为μ,求物体滑到底端时的速度。

解题思路:首先,根据重力沿斜面方向和垂直斜面方向的分力,求出物体沿斜面方向受到的合力。

然后,根据牛顿第二定律求出物体的加速度。

接着,根据运动学公式求出物体下滑的距离和时间。

最后,根据动能定理,合力做功等于物体动能的变化,求出物体滑到底端时的速度。

2、滑轮组问题滑轮组问题中,通常要考虑物体的重力、绳子的拉力、滑轮的重力和摩擦力等。

同时,还要关注物体上升或下降过程中的势能和动能的变化。

比如:一个由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,动滑轮的质量为m1,悬挂的物体质量为 m2,忽略绳子的质量和摩擦力,求物体上升 h 高度时拉力做的功。

解题思路:首先,根据滑轮组的特点,求出绳子的拉力。

然后,根据拉力和物体移动的距离,求出拉力做的功。

在计算过程中,要注意绳子移动的距离与物体移动距离的关系。

3、弹簧问题涉及弹簧的题目,往往要考虑弹簧的弹力、弹性势能以及物体的动能和势能的转化。

比如:一个质量为 m 的物体与一个劲度系数为 k 的弹簧相连,在光滑水平面上做简谐运动,求物体的最大速度。

中考物理考点一遍过考点26能量的转化和守恒含解析

中考物理考点一遍过考点26能量的转化和守恒含解析

考点26 能量的转化和守恒考点解读能量的转化和守恒(1)各种形式的能量有:电能、热能、化学能、生物能,机械能(包括动能和势能)、光能、太阳能、水能、风能,原子核能、地热能、潮汐能等。

(2)能量的相互转化实质上是能量的转移和转化过程,包括“消耗能量”“利用能量”和“获得能量”。

能量的转化普遍存在,如动能转化为势能,化学能转化为电能,生物能转化为势能,电能转化为光能和热能等。

(3)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移。

在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。

运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。

(3)在自然界中能量的转化也是普遍存在的。

小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。

(4)能量守恒定律: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,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

重点考向考向一能量及其守恒定律典例引领(2020•黑龙江)目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具--冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是()A.内能转化为机械能B.内能转化为电能C.只有机械能和内能的转化D.有电能、机械能和内能的转化【答案】D【解析】(1)当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能;(2)钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;由此分析可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。

故选:D。

变式扩展(2020•恩施州)动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。

动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成,在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入,通过电阻耗能起到一定的制动作用。

中考物理专题14.3能量的转化和守恒(解析版)

中考物理专题14.3能量的转化和守恒(解析版)

第十四章内能的利用专题14.3 能量的转化和守恒一、学习目标1.了解能量及其存在的多种形式。

2.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中能量转化的过程。

3.理解能量守恒定律,有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识,体会能量守恒定律的普适性。

二、课标要求1.了解能量及其存在的多种形式。

描述各种各样的能量和生产生活的联系。

2.通过实验,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。

3.知道能量守恒定律。

列举日常生活中能量守恒定律的实例。

有用能量转化和守恒的观点分析问题的意识。

知识点1:能量的转化(1)能量及其存在的形式:如果一个物体能对别的物体做功,我们就说这个物体具有能。

自然界有多种形式的能量,如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。

(2)能量的转移与转化:能量可以从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。

知识点2:能量守恒定律1.能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。

大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。

3.“第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。

注意1:试论述能量的转化、转移和守恒问题。

(1)在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。

能量转化反映了各种现象之间的联系,如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系;电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。

(2)不同形式的能量通过做功可以相互转化,同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移,能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。

(3)能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

2024届高考物理复习讲义:专题强化九 动力学和能量观点的综合应用(一)——多运动组合问题

2024届高考物理复习讲义:专题强化九 动力学和能量观点的综合应用(一)——多运动组合问题

专题强化九动力学和能量观点的综合应用(一)——多运动组合问题学习目标掌握运用动力学和能量观点分析复杂运动的方法,进而利用动力学和能量观点解决多运动组合的综合问题。

1.分析思路(1)受力与运动分析:根据物体的运动过程分析物体的受力情况,以及不同运动过程中力的变化情况。

(2)做功分析:根据各种力做功的不同特点,分析各种力在不同运动过程中的做功情况。

(3)功能关系分析:运用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律进行分析,选择合适的规律求解。

2.方法技巧(1)“合”——整体上把握全过程,构建大致的运动情景。

(2)“分”——将全过程进行分解,分析每个子过程对应的基本规律。

(3)“合”——找出各子过程之间的联系,以衔接点为突破口,寻求解题最优方案。

例1(2022·浙江1月选考,20)如图1所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角α=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成,B、D和F为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高),B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。

已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg,轨道BCD和DEF的半径R=0.15m,轨道AB长度l AB=3m,滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=7 8。

滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放,图1(1)若释放点距B 点的长度l =0.7m ,求滑块到最低点C 时轨道对其支持力F N 的大小;(2)设释放点距B 点的长度为l x ,求滑块第1次经F 点时的速度v 与l x 之间的关系式;(3)若滑块最终静止在轨道FG 的中点,求释放点距B 点长度l x 的值。

答案(1)7N (2)v =12l x -9.6(m/s)(0.85m ≤l x ≤3m)(3)见解析解析(1)滑块从A 到C 的过程只有重力做功,机械能守恒,则mgl sin 37°+mgR (1-cos 37°)=12m v 2C 在C 点根据牛顿第二定律有F N -mg =m v 2CR代入数据解得F N =7N 。

高中物理-专题三第2课时 动力学和能量观点的综合应用

高中物理-专题三第2课时 动力学和能量观点的综合应用

第2课时动力学和能量观点的综合应用高考题型1多运动过程问题1.运动模型多运动过程通常包括匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动或者是一般的曲线运动。

在实际问题中通常是两种或者多种运动的组合。

2.基本规律运动学的基本规律、牛顿运动定律、圆周运动的知识和动能定理。

3.分析技巧(1)多个运动过程的组合实际上是多种物理规律和方法的综合应用,分析这种问题时应注意要独立分析各个运动过程,而不同过程往往通过连接点的速度建立联系,有时对整个过程应用能量的观点解决问题会更简单。

(2)如果涉及加速度、时间和受力的分析和计算,一般应用动力学方法;如果只涉及位移、功和能量的转化问题,通常采用动能定理分析。

【例1】(2021·全国甲卷,24)如图1,一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出),相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d;一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。

已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。

观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度均相同。

小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离s后停下。

已知小车与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。

图1(1)求小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能;(2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能;(3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能,则L应满足什么条件?答案(1)mgd sin θ(2)mg(29d+L)sin θ-μmgs30(3)L>d+μs sin θ解析(1)设小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能为ΔE,由小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度均相同,可知小车通过每一个减速带时重力势能的减少量等于经过减速带损失的机械能,即ΔE=mgd sin θ①(2)设小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能为ΔE0,对小车从静止开始到进入水平面停止,由动能定理有mg(49d+L)sin θ-30ΔE0-20ΔE-μmgs=0-0②联立①②解得ΔE0=mg(29d+L)sin θ-μmgs30③(3)要使ΔE0>ΔE,有mg(29d+L)sin θ-μmgs30>mgd sin θ④解得L>d+μssin θ。

中考物理守恒知识点总结

中考物理守恒知识点总结

中考物理守恒知识点总结一、能量守恒定律能量守恒定律是物理中最基本的守恒定律之一,它指出在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。

能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量在任何时间都保持恒定。

这意味着在一个封闭系统中,能量不能被新创造或者被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。

在不同的物理过程中,能量可以以不同的形式存在,如动能、势能、热能、电能等,但总的来说,能量守恒定律要求系统中所有形式的能量总和不变。

能量守恒定律的应用非常广泛,例如在机械运动中,动能守恒定律可以被用来解释不同物体之间的能量转换过程;在热力学中,热能守恒定律可以用来分析热传导、热辐射等过程;在光学中,光能守恒定律可以用来解释光的传播和反射过程。

总之,能量守恒定律是物理学中非常重要的一个定律,它帮助我们理解和揭示了许多自然现象和规律。

二、动量守恒定律动量守恒定律是指在一个孤立系统中,系统的总动量保持不变。

动量是一个矢量,它的大小等于物体的质量乘以其速度,方向则与速度方向相同。

动量守恒定律可以表述为:如果一个孤立系统不受外力作用,系统的总动量在任何时间都保持不变。

这意味着即使在碰撞或者其他物理过程中,系统内部的物体相互作用,但整个系统的总动量仍然保持不变。

动量守恒定律在物理学中有着广泛的应用,特别是在研究力学和碰撞现象中。

例如在弹性碰撞中,根据动量守恒定律,我们可以求解碰撞前后各个物体的速度和运动方向;在火箭发射过程中,动量守恒定律可以用来解释火箭的推进原理;在运动问题中,动量的守恒性质可以被用来分析物体的轨迹和速度等。

总之,动量守恒定律是物理学中非常重要的一个定律,它对我们理解和研究物体的运动和相互作用起着重要的作用。

三、角动量守恒定律角动量守恒定律是指在一个封闭系统中,系统的总角动量保持不变。

角动量是一个矢量,它是物体的质量、速度和与速度方向相交的距离的乘积。

在一个孤立系统中,如果系统不受外力矩作用,系统的总角动量在任何时间都保持不变。

九年级能量守恒定律知识点

九年级能量守恒定律知识点

九年级能量守恒定律知识点能量守恒定律是能量守恒定律是能量在物理学中的基本原理。

根据这一定律,能量在系统内总是守恒的,不会凭空消失或产生。

为了更好地理解能量守恒定律,我们需要了解以下几个相关的概念和原理。

一、能量的形式和转换能量可以存在于多种形式,如机械能、热能、化学能、光能等。

在能量守恒定律中,我们要关注的是能量的转换。

能量的转换是指能量在不同形式之间的相互转化的过程。

例如,当我们把一块木头切成小块,然后将这些小块燃烧时,木头中的化学能被转化为热能和光能。

再如,当我们将一个弹簧压紧,弹簧中的弹性势能被转化为机械能。

二、闭合系统和开放系统在能量守恒定律中,我们常常用到闭合系统和开放系统的概念。

闭合系统是指没有能量出入的系统,其中的能量转化只发生在系统内部,不与外界相互作用。

开放系统则是指能量可以通过与外界的交互作用而进入或流出的系统。

在日常生活中,我们常常遇到开放系统。

例如,一个汽车的发动机是一个开放系统,在汽车运行过程中,发动机会从油箱中获得化学能,并将其转化为热能和机械能,同时通过排气系统向外界排放废气。

三、机械能守恒定律机械能守恒定律是能量守恒定律中的一个重要法则。

根据机械能守恒定律,一个物体的机械能在没有外力做功的情况下保持不变。

机械能包括动能和势能两部分。

动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

势能则是物体由于位置而具有的能量,它与物体的质量和位置有关。

当一个物体在运动过程中没有受到摩擦力等外力的作用时,它的机械能保持恒定。

例如,当我们将一个小球放在斜面上,小球在斜面上滚动时,它的势能会转化为动能。

如果我们假设没有能量损失,那么在滚动过程中,小球的机械能始终保持不变。

四、能量转换的损失实际情况下,能量转换往往会有一定的损失。

这是由于各种因素,如摩擦力、空气阻力等造成的能量损耗。

能量转换的损失会导致系统内的能量总量减少。

例如,当我们用手摩擦两个物体,物体之间的机械能会转化为热能,但同时也会有一部分能量损失。

(内能的利用) 能量守恒定律—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义

(内能的利用)  能量守恒定律—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义

微专题14-3 能量守恒定律知识·解读一,能量守恒定律内容能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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,而在转化和转移地过程中,能量地总量保持不变.二,能量守恒定律地理解1,不同形式地能量之间可以相互转化(1)各种运动形式都有对应地能,如机械运动对应机械能,分子热运动对应内能等.(2)不同形式地能量之间可以相互转化,如“摩擦生热”机械能转化为内能,“电炉取热”电能转化为内能等.2,能量守恒定律及意义(1)各种不同形式地能之间相互转化时保持总量不变.(2)意义:一切物理过程都适用,比机械能守恒定律更普遍,是19世纪自然科学地三大发现之一.3.永动机是不可能制成地(1)不消耗能量能源源不断地对外做功地机器,叫永动机,其前景是诱人地.但因为永动机违背了能量守恒定律,所以无一例外地归于失败.(2)永动机给我们地启示人类利用和改造自然时,一定遵循自然规律.典例·解读类型一,能量地转化例1,一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上地木块,并从中穿出.对于这一过程,下面表述中正确地是( )A.子弹减少地机械能等于木块增加地机械能B.子弹减少地动能等于木块增加地动能C.子弹减少地机械能等于木块增加地动能与木块增加地内能之和D.子弹减少地动能等于木块增加地动能与子弹和木块增加地内能之和【结果】D.【思路】射穿木块地过程中,由于相互间摩擦力地作用使得子弹地动能减小,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生地热量在数值上等于系统机械能地损失.A,B项没有考虑到系统增加地内能,C项中应考虑地是系统减少地机械能等于系统增加地内能.故正确结果为D.例2,现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光.则这款鞋发光地原理,从能量转化地角度思路正确地是( )A. 机械能转化为电能,再转化为光能B. 电能转化为机械能,再转化为光能C. 机械能转化为光能,再转化为电能D. 光能转化为机械能,再转化为电能【结果】A.【思路】鞋子里有一个小型地发电机,走路时,机械能转化为电能,电能再转化为小灯泡地光能,使小灯泡发光.故选A.类型二:能量守恒定律例3,(多选)相关能量和能量守恒,下面表述正确地是( )A.能量可以从一种形式转化为另一种形式B.能量可以从一个物体转移到另一个物体C.能量是守恒地,所以能源永不枯竭D.满足能量守恒定律地物理过程一定能自发进行E.永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律【结果】ABE.【思路】由能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,A,B正确。

14.3能量的转化和守恒-2022年中考物理考前回归教材必备知识

14.3能量的转化和守恒-2022年中考物理考前回归教材必备知识

14.3 能量的转化和守恒■知识点一:能量的转化和守恒1.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。

大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。

【要点诠释】能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

从物理、化学到地质、生物,大到宇宙天体。

小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律。

从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用。

人类对各种能量,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用,都是通过能量转化来实现的。

能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。

一、考点导图二、真题再现考向一:能量的转化和转移1.(2021·青海中考真题)2021年5月29日,我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。

对接后若以核心舱为参照物,“天舟二号”货运飞船是______的。

飞船是通过______向地面传回信息的。

飞船在上升过程中,是将燃料燃烧的化学能转化为______能,再转化为______能。

【答案】静止;电磁波;内;机械。

【解析】[1]对接成功后,“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱以相同的速度一起运动,它们之间是相对静止的。

[2]电磁波可以在真空中传播,飞船是通过电磁波向地面传回信息。

[3][4]燃料燃烧时产生大量的热,将化学能转化为内能,使得飞船上升,机械能增大,所以上升过程是将燃料燃烧的化学能转化为内能,再转化为飞船的机械能。

2.(2021·黑龙江中考真题)2020年5月5日,我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功,火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大;火箭向下喷射燃气获得推力加速上升,是内能转化为______能。

中考物理能量的转化与守恒

中考物理能量的转化与守恒

中考物理能量的转化与守恒能量是物理学中一个重要的概念,它贯穿了整个自然界,无处不在。

中考物理考试中,能量的转化与守恒是一个关键的考点。

通过了解能量的转化与守恒原理,我们可以更好地理解物理现象,解决问题。

本文将介绍能量的转化与守恒的基本概念、各种能量之间的转化关系,并结合实例进行说明。

1. 能量的转化与守恒原理能量转化与守恒原理是基于能量守恒定律的,能量守恒定律是指在一个封闭系统中,能量总量保持不变。

根据这个原理,能量可以在不同的形式之间进行转化,但总能量不变。

2. 各种能量之间的转化关系2.1 动能与势能的转化动能是由运动物体所具有的能量,势能是由物体的位置或形状所具有的能量。

当物体从高处自由下落时,其势能逐渐转化为动能;而当物体被提起时,动能则逐渐转化为势能。

2.2 动能与热能的转化动能也可以转化为热能。

例如,当两个摩擦物体相互摩擦时,动能逐渐转化为热能,使物体升温。

2.3 热能与机械能的转化热能也可以转化为机械能。

例如,蒸汽机通过燃烧煤炭产生热能,然后将热能转化为机械能,推动机械设备的运转。

3. 实例分析3.1 摆钟的能量转化摆钟通过势能和动能的转化来保持正常的运行。

当摆钟的摆锤被提起时,由于位置的提高,摆锤具有了势能;当摆锤被释放,下落运动时动能逐渐增加,而势能减小。

摆钟的摆动过程中,势能和动能不断转化,使得摆钟持续运行。

3.2 水的能量转化当水从高处流下时,其具有较高的势能,随着下落过程中动能的增加,势能逐渐消失。

当水流经水轮机或水力发电站时,动能可以被转化为机械能或电能。

4. 总结能量的转化与守恒是一个基本的物理原理,它描述了能量在不同形式之间的转化过程以及整个系统能量的守恒。

在中考物理考试中,理解并掌握这一原理将有助于解答与能量转化与守恒相关的问题。

通过学习能量的转化与守恒,我们可以更好地理解物理世界的运行规律,培养科学思维的能力。

(以上内容为文章正文,总字数已超过1500字)。

能量守恒九年级物理知识点

能量守恒九年级物理知识点

能量守恒九年级物理知识点能量守恒是九年级物理中一个重要的知识点。

能量守恒原理表明在一个孤立系统中,能量的总量是不变的。

换句话说,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

本文将详细介绍能量守恒的概念、公式和应用。

一、能量守恒的概念能量守恒原理是基于热力学第一定律,也被称为能量守恒定律。

它指出在一个孤立系统内,能量从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变。

例如,一个自由落体物体从一定高度下落,其势能转化为动能;当物体触地后,动能转化为热能和声能。

总之,能量的总量在任何物理过程中保持不变。

二、能量守恒的公式能量守恒可以用公式表达为:能量的初始总量等于能量的最终总量。

这可以用以下公式表示:E初始 = E最终其中,E初始表示初始时的能量总量,E最终表示最终时的能量总量。

这个公式可以应用于各种物理问题中,帮助解决与能量转化和守恒相关的计算。

三、能量守恒的应用1. 动能和势能转化能量守恒原理可应用于动能和势能的转化问题。

例如,当一个物体从高处下落时,势能逐渐转化为动能。

根据能量守恒定律,可以通过解析问题来计算物体的速度和高度变化。

2. 机械能守恒在不考虑摩擦等外力的情况下,机械能守恒定律成立。

机械能是指势能和动能的总和。

当没有外力做功时,机械能守恒。

这在弹簧振子、摆钟等问题中很常见。

3. 热能转化在能量守恒中,热能的转化也是一个重要的应用。

当一个物体受到加热或冷却时,热能会转化为其他形式的能量,如势能或动能。

根据能量守恒原理,可以计算这一过程中能量的转化。

四、能量守恒的重要性能量守恒原理对于物理学的其他领域也具有重要的指导意义。

它不仅仅适用于力学,还适用于热学、电学和光学等学科。

能量守恒的概念和公式为我们理解和分析各种物理现象提供了基础。

总结:能量守恒是九年级物理中的一个重要知识点。

它强调能量在物理过程中的转化和守恒。

能量守恒定律可以用公式表示,并应用于动能和势能转化、机械能守恒以及热能转化等问题。

初三物理 能量的转化与守恒试题答案及解析

初三物理 能量的转化与守恒试题答案及解析

初三物理能量的转化与守恒试题答案及解析1.燃料的燃烧,使人类获得大量的能,同时也造成了,所以保护环境,控制和消除,已成为目前需要解决的重大课题。

【答案】内,环境污染和生态破坏,污染【解析】燃料的燃烧,使人类获得大量的内能,这消耗了能源,同时又释放了大量有害物质,因此也造成了环境污染和生态破坏,保护环境,控制和消除污染,已成为目前需要解决的重大课题.故答案为:内,环境污染和生态破坏,污染.思路分析:燃料燃烧时,它的化学能转化为内能,但同时会释放出大量废气污染环境,要想保持人类的可持续发展,保护环境、控制污染才是长久之计.试题点评:“发展是一把双刃剑”,在使人们享受现代生活的同时,也让能源急剧减少,环境逐渐恶化,因此,保护环境、控制污染是全人类的共同任务.2.能源中:①柴薪;②煤炭;③石油;④天然气;⑤水能;⑥风能;⑦太阳能;⑧地热能等,在大量耗用各种能源是,会造成空气污染的有_____________;会造成水土流失和沙漠化的是___________(填题序号);【答案】①②③;①【解析】柴薪、煤炭、石油在燃烧的过程中,都会或多或少的产生一些有害气体、烟尘,会造成空气污染;水能、风能、太阳能、地热能是清洁能源,不会产生任何污染;过量的使用柴薪能源会造成水土流失和沙漠化.故答案为:①②③;①.思路分析:根据我们对于各种能源的使用过程来作答.试题点评:此题考查各种能源使用所带来的环境问题,这也是我们现在比较关心的问题,是中考的一个热点.3.人类前进每一步,都和能源的利用息息相关,你能举出两个人类利用的能源吗?__________________;___________________。

【答案】煤、石油【解析】从古到今人类利用的能源有:煤,石油、天然气、核能、太阳能等等.故本题答案为:煤、石油.思路分析:要解答本题需掌握:从古到今人们主要利用了哪些能源.试题点评:本题是一道基础题,是考查学生对能源种类的了解和掌握.4.产生温室效应的祸首是( )A.一氧化碳B.氧气C.氮气D.二氧化碳【答案】D【解析】温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,大量排放尾气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的.二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能.它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,对红外线进行反射,其结果是地球表面变热起来.因此,二氧化碳也被称为温室气体.故选:D思路分析:温室效应是大气保温效应的俗称,大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应.试题点评:自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题,引起了全世界各国的关注.5.目前我国较广泛的能源有(写一个一次),最大天然能源.【答案】煤、太阳能【解析】现在我们使用较广泛的能源有煤炭、石油和天然气等,这些都是一次能源;根据太阳能的特点,最大的天然能源就是太阳能,故答案为:煤、太阳能.思路分析:我们现在最常用的能源主要是煤炭、石油和天然气,称为化石能源.太阳能十分巨大,而且供应时间长,分布广阔,获取方便,而且安全、清洁.试题点评:本题主要考查的是对能源的认识.6.下列关于能源的说法正确的是()A.煤、石油是当今人类利用的主要能源,它们是可再生能源B.天然气是一种清洁的能源,人类可以无尽地开发利用C.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能D.热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化【答案】C【解析】A、煤、石油是当今人类利用的主要能源,这些能源一旦使用后,在短期内无法再生,故是不可再生能源,故错误;B、太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等是清洁能源,天然气不是清洁能源,故错误;C、核电站发电的过程是先将核能转化为内能,而后再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能的,故该选项正确;D、热传递改变物体的内能的过程是能量的转移过程,故错误;故选C.思路分析:(1)由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看,可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源.(2)所谓清洁能源是指污染环境少的可再生能源,且大多数为一次能源,包括太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等等;(3)核电站发电的过程是先将核能转化为内能,而后再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能;(4)改变内能的方式有两种,即做功和热传递,做功改变内能是能量的转化,热传递改变内能属于能的转移.试题点评:该题考查了一次能源和二次能源的区分、清洁能源的理解、核能发电的过程和改变内能的两种方式,是一道综合题.7.我们生活在电的时代,电能的来源很多,应用很广泛……(1)列举出自然界存在的各种形式的能(三项以上),可以较为方便的转化为电能。

综合运用动力学动量观点能量观点分析解决多物体多过程问题高三物理一轮复习专题

综合运用动力学动量观点能量观点分析解决多物体多过程问题高三物理一轮复习专题

一.必备知识精讲1.解动力学问题的三个根本观点〔1〕力的观点:用牛顿运动定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运动问题。

〔2〕能量观点:用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。

〔3〕动量观点:用动量定理和动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。

2.力学规律的选用原那么〔1〕如果要列出各物理量在某一时刻的动力学关系式,可用牛顿第二定律。

〔2〕研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理涉及时间的问题或动能定理涉及位移的问题去解决问题。

〔3〕假设研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用动量守恒定律和能量守恒定律机械能守恒定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件。

〔4〕在涉及相对位移问题时那么优先考虑能量守恒定律,系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,即转变为系统内能的量。

〔5〕在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换,这种问题由于作用时间都极短,因此用动量守恒定律去解决。

3.解题技巧〔2〕通过画运动轨迹图和v-t图像,再现运动过程。

〔3〕明确研究对象,分析其不同的运动阶段的受力情况、运动特点、各力做功及系统能量转化情况,用量和未知量列出相关方程。

一个方程不能求解,那么通过方程组求解。

二.典型例题精讲:例1:(·高考)如下图,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5 m。

物块A以v0=6 m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1 m。

物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1 kg(重力加速度g 取10 m/s 2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短)。

(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)假设碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值; (3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式。

九年级物理能量守恒知识点

九年级物理能量守恒知识点

九年级物理能量守恒知识点能量是物理学中的重要概念,我们生活中的许多现象都与能量有关。

能量守恒定律是能量守恒理论的基础,它在九年级物理学习中占据着重要地位。

本文将会详细介绍九年级物理学中关于能量守恒的知识点。

一、能量的定义和分类能量是物体或系统进行工作所具有的能力。

根据其性质和形式,能量主要分为机械能、热能、电能和化学能等几种。

1. 机械能:机械能是物体由于位置和运动所具有的能量。

它包括动能和势能两个部分。

动能是物体由于运动而具有的能量,可以用公式E = 1/2mv^2来计算,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

势能是物体由于位置而具有的能量,它又可分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

2. 热能:热能是物体内部微观粒子的热运动所具有的能量。

热能是一个物体温度高低的体现,热能的传递是通过热传导、热辐射和对流传递的。

热能的单位是焦耳(J)。

3. 电能:电能是电荷在电场中所具有的能量。

电能的动能体现在电荷的流动中,电能的势能体现在电荷的分布形式中。

电能的单位是焦耳(J)。

4. 化学能:化学能是化学反应所释放或吸收的能量。

在化学能转化过程中,化学键的形成和断裂导致了化学能的变化。

二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它描述了一个系统内能量的转化和传递过程。

能量守恒定律可以表述为:一个系统中的能量总量在封闭过程中保持不变。

能量守恒定律可以分为机械能守恒定律和热能守恒定律。

1. 机械能守恒定律:在没有外力做功和无能量损失的情况下,一个封闭的力学系统中机械能守恒。

即动能和势能的总和保持不变。

在现实情况下,由于摩擦力和空气阻力等因素的存在,机械能并不能完全守恒。

2. 热能守恒定律:能量守恒定律在热力学中的具体表现,描述了热能在系统内的转化和传递过程。

热能守恒定律可以简化为系统所吸收的热量等于系统所做的功和热量的总和。

三、能量转化和能量传递根据能量守恒定律,能量可以在不同形式之间进行转化和传递。

1. 能量转化:能量在物体或系统中由一种形式转换为另一种形式的过程。

高考物理专题——动力学和能量观点的综合应用

高考物理专题——动力学和能量观点的综合应用

第2讲 动力学和能量观点的综合应用 专题复习目标学科核心素养 高考命题方向 1.本讲在应用机械能守恒定律解决问题的过程中,引导学生体会守恒的思想,领悟从守恒的角度分析问题的方法,增强分析和解决问题的能力。

2.掌握从动力学和能量观点分析问题的基本思路和方法。

1.物理观念:能量观念。

2.科学推理和论证:应用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理以及能量守恒定律分析和推理。

高考以创设较为复杂的运动情景为依托,强调受力分析、运动过程分析以及应用动力学和能量观点进行分析和推理。

主要题型:动力学方法和动能定理的应用;动力学和能量观点分析多运动过程问题。

一、动力学方法1.匀变速直线运动的运动学公式 速度公式:v =v 0+at ,位移公式:x =v 0t +12at 2,速度位移公式:v 2-v 20=2ax ,平均速度公式v -=v 0+v 2。

2.牛顿第二定律物体运动的加速度与物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与物体所受合外力的方向是一致的。

表达式:F 合=ma ,加速度是联系受力和运动的桥梁。

二、能量观点1.动能定理(1)内容:物体所受合外力做的功等于物体动能的变化量。

(2)表达式:W =12m v 22-12m v 21。

(3)应用技巧:如果一个物体有多个运动过程,应用动能定理的时候,可以对全过程和分过程应用动能定理列式。

2.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力(或者弹力)做功的物体系统内,动能和势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。

(2)表达式3.功率表达式P=F v的应用(1)求v:由F牵-F阻=ma,P=F牵v,可求v=PF阻+ma。

(2)求v m:由P=F阻v m,可求v m=PF阻。

题型一动力学方法和动能定理的应用1.规律方法运动学的基本规律、牛顿运动定律、圆周运动的知识和动能定理。

2.解题技巧如果涉及加速度、时间和受力的分析和计算,一般应用动力学方法解决;如果只涉及位移、功和能量的转化问题,通常采用动能定理分析。

动力学和能量观点的综合应用(含解析)

动力学和能量观点的综合应用(含解析)

动力学和能量观点的综合应用类型一 传送带模型知识回望1.设问的角度(1)动力学角度:首先要正确分析物体的运动过程,做好受力分析,然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移,找出物体和传送带之间的位移关系. (2)能量角度:求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等,常依据功能关系或能量守恒定律求解. 2.功能关系分析(1)功能关系分析:W =ΔE k +ΔE p +Q . (2)对W 和Q 的理解:①传送带克服摩擦力做的功:W =F f x 传; ②产生的内能:Q =F f x 相对.例1 (2019·福建福州市期末质量检测)如图所示,水平传送带匀速运行的速度为v =2 m/s ,传送带两端A 、B 间距离为x 0=10 m ,当质量为m =5 kg 的行李箱无初速度地放在传送带A 端后,传送到B 端,传送带与行李箱间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)行李箱开始运动时的加速度大小a ; (2)行李箱从A 端传送到B 端所用时间t ; (3)整个过程行李箱对传送带的摩擦力做的功W . 【答案】(1)2 m/s 2 (2)5.5 s (3)-20 J【解析】(1)行李箱刚放上传送带时的加速度大小:a =F f m =μmg m =μg =2 m/s 2(2)经过t 1时间二者共速,t 1=v a =22s =1 s行李箱匀加速运动的位移为:x 1=12at 12=12×2×12 m =1 m行李箱随传送带匀速运动的时间:t 2=x 0-x 1v =10-12 s =4.5 s则行李箱从A 传送到B 所用时间:t =t 1+t 2=1 s +4.5 s =5.5 s (3)t 1时间内传送带的位移:x 2=v t 1=2×1 m =2 m根据牛顿第三定律,传送带受到行李箱的摩擦力大小F f ′=F f行李箱对传送带的摩擦力做的功:W =-F f ′x 2=-μmgx 2=-0.2×5×10×2 J =-20 J 变式训练1 如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v 0=2 m/s 的速率运行,现把一质量为m =10 kg 的工件(可视为质点)轻轻放在传送带的底端,经过时间t =1.9 s ,工件被传送到h =1.5 m 的高处,g 取10 m/s 2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数; (2)电动机由于传送工件多消耗的电能. 【答案】 (1)32(2)230 J 【解析】(1)由题图可知,传送带长x =hsin θ=3 m工件速度达到v 0前,做匀加速运动的位移x 1=v 02t 1匀速运动的位移为x -x 1=v 0(t -t 1) 解得加速运动的时间t 1=0.8 s 加速运动的位移x 1=0.8 m 所以加速度大小a =v 0t 1=2.5 m/s 2由牛顿第二定律有μmg cos θ-mg sin θ=ma 解得μ=32. (2)由能量守恒定律知,电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量. 在时间t 1内,传送带运动的位移 x 传=v 0t 1=1.6 m在时间t 1内,工件相对传送带的位移 x 相=x 传-x 1=0.8 m在时间t 1内,摩擦产生的热量 Q =μmg cos θ·x 相=60 J最终工件获得的动能E k =12m v 02=20 J工件增加的势能E p =mgh =150 J 电动机多消耗的电能 E =Q +E k +E p =230 J.变式训练2 (倾斜传送带问题)(多选)(2020·山西新绛中学月考)在大型物流系统中,广泛使用传送带来搬运货物.如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定的速率逆时针方向转动,皮带始终是绷紧的,将m =1 kg 的货物放在传送带上的A 端,经过1.2 s 到达传送带的B 端.用速度传感器分别测得货物与传送带的速度v 随时间t 变化的图象如图乙所示.已知重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,可知( )A .货物与传送带间的动摩擦因数为0.05B .A 、B 两点间的距离为1.2 mC .货物从A 运动到B 的过程中,传送带对货物做功-11.2 JD .货物从A 运动到B 的过程中,货物与传送带间因摩擦产生的热量为4.8 J 【答案】D【解析】0~0.2 s 内,货物沿传送带向下做匀加速直线运动,摩擦力沿斜面向下,a 1=g sin θ+μg cos θ=20.2 m/s 2=10 m/s 2;0.2~1.2 s 内,货物继续沿传送带向下做匀加速直线运动,a 2=g sin θ-μg cos θ=21 m/s 2=2 m/s 2,解得μ=0.5,θ=37°,故A 错误;从题图可知,0~1.2s 内,货物v -t 图线与t 轴围成的面积对应位移x =x 1+x 2=3.2 m ,则A 、B 两点间的距离为 3.2 m ,故B 错误;传送带对货物做的功即摩擦力做的功,W 1=F f x 1=μmg cos θ·x 1=0.8 J ,W 2=-F f x 2=-μmg cos θ·x 2=-12 J ,W =W 1+W 2=-11.2 J ,故C 正确;从题图乙可知,0~ 0.2 s 内,传送带比货物多走0.2 m .0.2~1.2 s 内,货物比传送带多走1 m ,所以货物从A 运动到B 的过程中,相对位移为1.2 m .因摩擦产生的热量Q =F f x 相对=μmg cos θ·x 相对=4.8 J ,故D 正确. 故选D 。

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3. 综合应用动力学和能量守恒知识分析多过程问题
典型例题
[例1] (高考全国卷Ⅰ)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态。

直轨道与一半径为5
6R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =
7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内。

质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出),随后P 沿轨道被弹回,最高到达F 点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=1
4
,重力加速度大小为
g .(取sin 37°=35,cos 37°=45
)
(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小。

(2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能。

(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放。

已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后,恰好通过G 点。

G 点在C 点左下方,与C 点水平相距7
2
R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后
P 的质量。

解析 (1)根据题意知,B 、C 之间的距离l 为
l =7R -2R =5R

设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得
mgl sin θ-μmgl cos θ=1
2
mv 2B

式中θ=37°.联立①②式并由题给条件得
v B =2gR ③
(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,此时弹簧的弹性势能为E P .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有
mgx sin θ-μmgx cos θ-E p =0-1
2
mv 2B ④
E 、
F 之间的距离l 1为 l 1=4R -2R +x

P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有 E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0

联立③④⑤⑥式并由题给条件得
x =R ⑦ E p =125
mgR

(3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为
x 1=72R -56
R sin θ ⑨ y 1=R +5
6
R +56
R cos θ

式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实。

设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有
y 1=1
2
gt 2
⑪ x 1=v D t

联立⑨⑩○
11○12式得 v D =
3
5
5gR ⑬
设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒,有 12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g ⎝ ⎛⎭
⎪⎫56R +56R cos θ

P 由E 点运动到C 点的过程中,同理,由动能定理有 E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=1
2
m 1v 2C

联立⑦⑧⑬⑭⑮式得
m 1=1
3
m

答案 (1)2gR (2)125mgR (3)355gR 1
3
m
[例2]。

如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D ,质量均为m =1 kg 的物体A 和B 用一劲度系数k =240 N/m 的轻弹簧连接,物体B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P 挡住。

用一不可伸长的轻绳跨过定滑轮使物体A 与质量为M 的小环C 连接,小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C 位于Q 处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B 对挡板P 的压力恰好为零。

图中SD 水平且长度为d =0.2 m,位置R 与位置Q 关于位置S 对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。

现让环C 从位置R 由静止释放,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2
.求:
(1)小环C 的质量M ;
(2)小环C 通过位置S 时的动能E k 及环从位置R 运动到位置S 的过程中轻绳对环做的功W T ; (3)小环C 运动到位置Q 的速率v .
解析:(1)先以AB 组成的整体为研究对象,AB 系统受到重力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态,则绳子的拉力为:
T =2mg sin θ=2×10×sin 37° N=12 N
以C 为研究对象,则C 受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态,如图1所示,则:
T ·cos 53°=Mg
代入数据得:M =0.72 kg
(2)由题意,开始时B 恰好对挡板没有压力,所以B 受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧处于伸长状态;产生B 沿斜面方向的受力:F 1=mg sin θ=1×10×sin 37°=6 N
弹簧的伸长量:Δx 1=mg sin θ/k =0.025 m 当小环C 通过位置S 时A 下降的距离为
x A =
d
sin α
-d =0.05 m 此时弹簧的压缩量Δx 2=x A -Δx 1=0.025 m
由速度分解可知此时A 的速度为零,所以小环C 从R 运动到S 的过程中,初末态的弹性势能相等,对于小环C 、弹簧和A 组成的系统机械能守恒有:Mgd cot α+mgx A sin θ=E k
解得:E k =1.38 J
环从位置R 运动到位置S 的过程中,由动能定理可知:
W T +Mgd cot α=E k
解得:W T =0.3 J
(3)环从位置R 运动到位置Q 的过程中,对于小环C 、弹簧和A 组成的系统机械能守恒
Mg (2d cot α)=1
2Mv 2+12
mv 2A
对环在Q 点的速度进行分解如图2所示,则:
v A=v cos α
两式联立可得:v=2 m/s
答案:(1)小环C的质量是0.72 kg;
(2)小环C通过位置S时的动能E k是1.38 J,环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功是0.3 J;
(3)小环C运动到位置Q的速率是2 m/s.
方法总结
涉及做功与能量转化问题的解题方法
1。

分清是什么力做功,并且分析该力做正功还是做负功;根据功能之间的对应关系,判定能的转化形式,确定能量之间的转化情况。

2。

当涉及摩擦力做功时,机械能不守恒,一般应用能的转化和守恒定律,特别注意摩擦产生的内能Q=F f x x相对为相对滑动的两物体间相对滑动路径的总长度。

相对,
3。

解题时,首先确定初、末状态,然后分清有多少种形式的能在转化,再分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解。

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