高三一轮复习功能关系

学案15 功能关系 能量守恒定律

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.

2.功与对应能量的变化关系

合外力的功(所有外力的功)

变化 重力做的功

变化 弹簧弹力做的功

变化 外力(除重力、弹力)做的功

变化 一对滑动摩擦力做的总功

变化 电场力做的功

变化 分子力做的功

变化

题型探究

题型1 功和能的相应关系的理解

【例1】已知货物的质量为m ，在某段时间内起重机将货物以a 的加速度加速升高h ，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)( )

A ．货物的动能一定增加mah －mgh

B ．货物的机械能一定增加mah

C ．货物的重力势能一定增加mah

D ．货物的机械能一定增加mah ＋mgh

变式训练

1．如图所示，质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，

其运动的加速度为34

g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体( ) A ．重力势能增加了34

mgh B ．重力势能增加了mgh C ．动能损失了mgh D ．机械能损失了12

mgh 题型二 能量守恒定律的应用

例二(2010年广州模拟)小物块A 的质量为m ，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h ，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O 点处

无机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M 处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O 点，如图所示．物块A 从坡道顶端由静止滑下，求：

(1)物块滑到O 点时的速度大小；

(2)弹簧为最大压缩量d 时的弹性势能；

(3)物块A 被弹回到坡道时上升的最大高度

变式练习2．为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，如图所示．让该装置从不太陡的斜面上A 处滚下，到斜面上B 处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B 处自动滚了上去．下列关于该装置能量转化的判断正确的是( )

A ．从A 处滚到

B 处，主要是重力势能转化为动能

B ．从A 处滚到B 处，主要是弹性势能转化为动能

C ．从B 处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D ．从B 处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

题型三 功能关系在传送带问题中的应用

例三如图所示，一传送皮带与水平面夹角为30°，以2 m/s

的恒定速度顺时针运行．现将一个质量为10 kg 的工件轻放

于底端，经一段时间送到高2 m 的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数为μ(μ＝32

)，求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能．(取g ＝10 m/s2)

变式练习3

(2010年重庆一中)如图所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是

( )

A ．电动机做功为12mv 2

B ．该过程中产生的热量为12

mv 2 C ．传送带克服摩擦力做功为mv 2 D ．电动机增加的功率为μmgv

课堂反馈

1．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是 ( )

A ．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小

B ．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小

C ．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况

D ．三种情况中，物体的机械能均增加

2. 如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是()

A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的

功之和

B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能

D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

3. 有一滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底部向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2

A．上升过程中机械能增加，下降过程中机械能增加

B．上升过程中机械能增加，下降过程中机械能减少

C．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能减少

D．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加

4．一小滑块放在如图所示的斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F所做的功大小为A，斜面对滑块的作用力所做的功大小为B，重力做的功大小为C，空气阻力做的功大小为D，则(1)小滑块动能的增量为多少？

(2)滑块机械能增量为多少？

5．如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为l、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下．已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s，求这一过程中：

(1)木板增加的动能；

(2)小铁块减少的动能；

(3)系统机械能的减少量；

(4)系统产生的热量

练案15功能关系能量守恒定律

1．(2009年江苏)如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑．弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内．在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有()