功能原理、摩擦生热
内舒拿原理
内舒拿原理的基本原理1. 概述内舒拿原理是一种通过对物体施加压力并产生热量来实现舒适感的技术。
它基于以下两个基本原理:内部摩擦和远红外线辐射。
2. 内部摩擦内部摩擦指的是物体内部分子之间相互碰撞产生的摩擦力。
当物体受到外力作用时,其分子会因为受力而产生运动,这些运动会导致分子之间的碰撞,从而产生摩擦力。
根据能量守恒定律,这种分子间的碰撞会导致能量转化为热能,使物体温度升高。
在内舒拿中,人体与床垫、座椅等触点接触时,人体施加了压力,并且由于身体活动而产生了运动。
这些运动会导致人体内部分子之间的摩擦,从而产生热量。
这种热量可以提高人体表面和深层组织的温度,促进血液循环和新陈代谢。
3. 远红外线辐射远红外线是一种波长范围在5.6至1000微米之间的电磁辐射。
它具有较强的穿透力,能够渗透到人体的皮肤深层组织中。
远红外线可以被人体吸收,转化为热能,并提高组织温度。
内舒拿设备通常会使用远红外线加热器来产生远红外线辐射。
当人体暴露在这种辐射下时,它会被吸收并转化为热能,从而提高人体的温度。
这种热能可以促进血液循环、增强免疫系统、缓解肌肉紧张和改善睡眠质量。
4. 内舒拿原理的应用内舒拿原理在许多领域都有广泛的应用。
4.1 健康保健内舒拿技术可以通过提高身体温度和促进血液循环来改善健康。
它被用于缓解肌肉酸痛、减轻压力和焦虑、增强免疫系统以及改善睡眠。
内舒拿设备通常被用于按摩椅、床垫和座椅上,以提供舒适的体验和健康效益。
这些设备利用内部摩擦和远红外线辐射来产生热量,并将其传递给人体。
4.2 体育训练内舒拿原理也被广泛应用于体育训练领域。
运动员在训练前通常会进行热身运动,以提高身体温度和血液循环。
内舒拿设备可以提供类似的效果,帮助运动员准备好比赛或训练。
通过使用内舒拿设备,运动员可以在短时间内提高肌肉温度,增加血液流量,并改善肌肉弹性。
这有助于预防受伤、加速恢复和提高运动表现。
4.3 康复治疗内舒拿技术也被广泛应用于康复治疗中。
微波炉 原理
微波炉原理微波炉的原理是把水和空气隔开,使其产生频率极高的微波。
这种微波碰到食物,会引起食物内分子震动并互相摩擦,进而产生热量。
用电磁波加热食物,速度很快,只需要两秒钟,就可以达到150 ℃的高温。
我最喜欢的一道菜是蛋糕,如果把蛋糕放入微波炉加热,再拿出来,就像刚出炉的蛋糕一样松软可口。
妈妈每次做菜,都先在锅里放一点油,等油烧热后再放肉,然后把锅端下去炒。
用这种方法炒出来的肉,非常鲜嫩。
而用微波炉就不必这样费事了,因为微波炉工作时发出的微波就像光一样,从微波炉的炉腔中发出来,照射到食物上,使它受热均匀。
油是没有味道的,所以肉类、蛋类都不用加任何调料就非常好吃。
我这才想起来,妈妈对我说过:“微波炉是很安全的,不会泄漏出辐射来伤害人体,因为微波是看不见摸不着的。
”微波是一种听不见也看不见的“无线电波”,它能穿透玻璃、陶瓷、塑料制品,所以微波炉加热食物时,是食物本身在发热,而不是靠电磁波的热效应。
美国消费者产品安全委员会(CPSC)指出,人体可以吸收的微波频率是在2。
15至300。
4千兆赫之间,太阳光是最有力的天然微波发生器,所以你将食物置于太阳下晒一晒,也能使它加热,但那是因为食物自己在发热,跟微波炉没关系。
我坐在沙发上休息了一会儿,觉得饿了,妈妈也不见回来,我干脆进厨房帮妈妈打下手,她看我的手挺脏,便给我倒了杯茶。
微波炉只用两秒钟就加热好了鸡腿,还冒着热气呢!真香啊!我连忙狼吞虎咽地吃起来,正当我们俩吃得津津有味时,妈妈回来了。
看到桌上热气腾腾的饭菜,惊讶地问:“谁来了?”“是我呀!”我说。
“哦,你会加热鸡腿?”妈妈边吃边说。
我一边往鸡腿上刷酱,一边回答:“是呀!我们用微波炉自带的烧烤功能加热鸡腿,鸡腿自己就热了,可香了。
”我还没说完,妈妈突然停下来,满脸惊讶地说:“真的?微波炉能加热?”“是呀!”我说。
妈妈继续惊讶地问:“微波炉怎么会发出微波呢?”“妈妈,这些问题我都上网查过了。
”我把百度出来的答案告诉了妈妈。
摩擦机工作原理
摩擦机工作原理
摩擦机是一种利用摩擦力来进行工作的设备。
其工作原理可以简单描述为在接触面上施加力,使物体间发生相对运动,并通过摩擦力产生机械能来实现特定的功能。
一般来说,摩擦机由驱动装置、摩擦件和工作部件组成。
驱动装置通过传动装置将动力传递给摩擦件,使其产生相对运动。
摩擦件通常由摩擦盘、摩擦片等组成,可以根据需要选择合适的材料和结构。
工作部件是摩擦机的最终工作目标,可以是任何需要进行摩擦加工、磨削、研磨、切割或压制等操作的物体。
摩擦机的工作过程中,驱动装置提供动力,驱动摩擦件开始运动。
摩擦盘上的摩擦片与工作部件接触,并施加一定的力。
摩擦力的作用下,摩擦盘和工作部件之间产生相对运动。
这种相对运动会导致两个物体间的摩擦发热,一部分机械能将转化为热能而散失。
同时,摩擦力还会进一步产生一系列的摩擦效应,如磨削、研磨、切割等。
工作部件在摩擦力的作用下,根据摩擦机的不同结构和功能,可能会发生形变、磨耗、切削等变化,从而实现特定的工作目标。
最后,通过控制驱动装置的运动和摩擦力的大小,可以调整摩擦机的工作状态和工作效果。
总的来说,摩擦机通过摩擦力产生机械能,将输入的动力转化为实现特定工作目标所需的能量。
其工作原理基于摩擦产生的相对运动和摩擦力所引发的一系列效应,在工程和制造领域中有着广泛的应用。
橡皮的原理和应用是什么
橡皮的原理和应用是什么橡皮的原理橡皮是一种常见的文具,用于擦除铅笔或墨水的痕迹。
它的主要原理是通过摩擦和吸附来去除痕迹。
橡皮一般由橡胶制成,而橡胶具有弹性和粘性的特性,这使得橡皮成为一种有效的擦除工具。
橡皮的擦除原理是基于摩擦发热的原理。
当橡皮与铅笔或墨水痕迹发生摩擦时,橡皮表面会产生热量。
这些热量会导致痕迹中的颜料或墨水变得柔软,使其更容易被橡皮擦除。
此外,橡皮还具有一定的吸附性能。
橡皮的表面具有微小的孔隙,可以吸附铅笔或墨水的颜料分子。
当橡皮与痕迹发生接触时,这些颜料分子会被橡皮吸附,并从纸面上移除,实现了擦除的效果。
橡皮的擦除效果还与橡皮的材质有关。
一般来说,橡胶材质的橡皮比其他材质的橡皮效果更好,因为橡胶具有更好的弹性和吸附性能。
橡皮的应用橡皮的主要应用是用于擦除铅笔或墨水的痕迹。
它广泛应用于学生、艺术家和办公人员等人群中。
以下是橡皮的应用的一些例子:•学生使用橡皮在书写时纠正错误。
在学习过程中,学生经常需要修改自己的笔记或作业,橡皮是他们进行修改的必备工具。
•艺术家使用橡皮在绘画和素描时添补或修正细节。
橡皮可以非常精确地去除铅笔、炭笔或素描笔的痕迹,使艺术作品更加完美。
•办公人员使用橡皮在撰写文件或签名时纠正错误。
在无法使用液体纸张修正液的情况下,橡皮是纠正错误的最佳选择。
另外,橡皮还可以用于其他一些创意应用。
例如,橡皮可以被切割成各种形状,用于手工制作、卡片制作和装饰。
一些艺术家还通过雕刻橡皮来制作橡皮章等手工艺品。
橡皮的注意事项在使用橡皮时,需要注意以下几个问题:1.不同材质的橡皮适用于不同的用途。
一般而言,普通的橡胶橡皮适用于大部分的擦除需求,但对于一些特殊的纸张或绘画材料,可能需要使用特殊类型的橡皮。
2.在使用橡皮擦除时,要轻柔地进行。
过度摩擦或磨损可能会导致纸张损坏或痕迹难以完全擦除。
3.对于粉笔或蜡笔等较粗的材料,橡皮可能无法完全擦除。
在这种情况下,可以尝试使用湿布或专用擦除剂等辅助工具。
晨光文具热可擦笔的原理
晨光文具热可擦笔的原理晨光文具热可擦笔是一种特殊的笔类产品,它具有写字方便、易擦除等特点,在学生、教师、办公等场合广泛应用。
其原理主要涉及热敏色素、摩擦产热和橡皮擦的作用。
首先,晨光文具热可擦笔的主要原理是基于热敏色素。
热敏色素是一种特殊的材料,在受到热量作用时会发生颜色变化。
晨光文具热可擦笔利用了这种热敏色素的特性,通过加热来改变墨水的颜色,从而实现书写和擦除的功能。
其次,晨光文具热可擦笔的原理还涉及到摩擦产热。
当我们使用晨光文具热可擦笔进行书写时,笔尖与纸面之间会发生摩擦,产生一定的热量。
这种摩擦产热可以使笔尖的温度升高,从而与热敏色素产生反应,使墨水发生颜色变化。
另外,晨光文具热可擦笔还使用了特殊的橡皮擦。
这种橡皮擦具有特殊的材料组成,能够与热敏色素发生反应并恢复原来的墨水颜色。
当我们需要擦除书写内容时,只需使用这种特殊的橡皮擦对墨迹进行擦拭,橡皮擦的热敏材料会与墨水发生反应,将墨迹的颜色恢复为原来的颜色,达到擦除的效果。
总结起来,晨光文具热可擦笔的原理主要包括热敏色素、摩擦产热和橡皮擦的作用。
通过加热改变墨水颜色的特性,使得笔尖在与纸面摩擦时产生热量,与热敏色素产生反应;同时利用特殊的橡皮擦,通过热敏材料与墨水的反应来恢复原来的颜色,从而实现了热可擦的功能。
需要说明的是,尽管晨光文具热可擦笔在书写和擦除方面具有较好的功能,但也有一些使用要注意的事项。
首先,由于热敏色素对于温度敏感,晨光文具热可擦笔在高温环境下可能会出现自动擦除的情况,因此需要避免对笔进行过度加热。
此外,晨光文具热可擦笔的现象是可逆的,墨迹擦除后可能会重新出现,因此需要谨慎使用避免误触。
总体来说,晨光文具热可擦笔通过热敏色素、摩擦产热和橡皮擦的作用,实现了方便的书写和易擦除的功能。
它的使用对于提高书写质量和效率,减少用纸浪费,十分有益。
所以,晨光文具热可擦笔具有广泛的市场需求。
高频治疗仪治疗原理
高频治疗仪治疗原理
高频治疗仪是一种医疗设备,可用于治疗各种疾病和疼痛。
它的治疗原理是利用高频电磁波的热效应和生物学效应。
高频电磁波可以穿透人体组织,通过振动和摩擦来产生热量。
当高频电磁波在人体组织中传播时,它会引起组织分子的振动和摩擦,导致组织温度升高。
这种热效应可以促进血液循环,增加氧气和营养物质的供应,加速新陈代谢,促进组织修复和康复。
除了热效应,高频电磁波还可以通过生物学效应对疾病和疼痛进行治疗。
它可以改善细胞膜的渗透性,增加细胞内钙离子浓度,促进细胞代谢的活跃性。
这些生物学效应可以改善细胞功能,增强免疫系统的抗炎能力,减轻疼痛和炎症症状,促进组织修复和康复。
高频治疗仪通常通过电极或传感器将高频电磁波传递到人体组织中。
治疗师会根据患者的具体病情和治疗需要,调节治疗仪的功率、频率和时间。
治疗过程通常是无痛的,患者可能会感受到温热或轻微的刺痛感。
高频治疗仪在临床上被广泛应用于各个领域,如康复医学、物理治疗和疼痛管理等。
它可以用于治疗创伤和运动损伤、关节炎和风湿病、神经病和肌肉病等疾病和疼痛症状。
然而,患者在使用高频治疗仪时应遵循医生的指导,并注意避免过度使用和误用。
火焰棒的原理
火焰棒的原理火焰棒是一种常见的点火工具,常用于野外生存、露营和户外烹饪等场合。
它的原理是利用摩擦产生的热量点燃燃料。
下面我将详细介绍火焰棒的原理。
火焰棒通常由两部分组成:打火棒和燃料棒。
打火棒由硅酸镁质材料制成,其主要成分是镁粉(Mg)和氧化物(MgO)。
燃料棒则由燃烧剂、木粉和粘合剂等组成。
当我们使用火焰棒时,首先要做的是将打火棒上的保护层刮除,露出镁条。
然后,使用刮削器或任何利器将镁条刮下一些镁粉。
这些镁粉是火焰的主要产生物质。
接下来,我们需要将打火棒和燃料棒摩擦起火。
当我们用力擦拭打火棒时,摩擦力产生了热量。
这种热量会引起镁粉的氧化反应,即镁与空气中的氧气发生反应产生氧化镁。
这个过程释放出的热量高达2500,远高于镁的燃点,因此镁会迅速燃烧。
这就是为什么镁条会发出明亮的白色火焰的原因。
当镁条燃烧时,它会将火焰传递给燃料棒。
而燃料棒中的燃烧剂会进一步加强火焰的燃烧。
通过这种方式,火焰棒可以持续燃烧一段时间,为我们提供火源。
火焰棒的点火原理包括几个重要的物理过程。
首先是摩擦,通过擦拭打火棒和燃料棒之间产生的摩擦力,使镁粉产生热量。
其次是氧化反应,燃烧过程中镁与氧气结合生成氧化镁。
最后是燃烧剂的作用,它可以加速火焰的燃烧,延长火焰的持续时间。
火焰棒的优点是使用方便、可靠性高和使用寿命长。
与其他点火工具相比,火焰棒不受天气和环境条件的限制。
它可以在潮湿的环境中使用,比如雨天或者水中,因为它不依赖外部的点火源。
火焰棒也不会因为风的吹灭而失去点火功能。
此外,火焰棒的使用寿命较长,一根火焰棒可以点燃数千次。
总之,火焰棒是一种靠摩擦产生热量点燃燃料的点火工具。
它的原理是利用摩擦产生的热量使镁粉发生氧化反应,进而点燃燃料棒。
火焰棒在户外活动中具有广泛的应用,因为它方便易用、可靠性高、使用寿命长。
功能原理、摩擦生热
你通常会认为摩擦是不好的,但这个思想可能需要改变一下。今天,我们将 带您了解一些与摩擦和摩擦生热相关的惊奇现象和应用领域。
功能原理
表面的微观形貌
两个物体表面都有微小隆起和凹陷,当物体运动时, 这些凸出就会与其他物体的表面产生接触并断裂, 产生热量。
摩擦与导热的关系
摩擦还有可能导致高温和爆炸。如当汽车制动时, 发生的高摩擦热可能会使车轮产生火花。
优势
制造热能的一种相对简单的方法,大多 数人可以运用摩擦原理制造摩擦热。
结论和要点
1 摩擦热可以用来产生 2 了解摩擦热的原理和 3 我们也要充分了解摩
热能或者制造其他一
应用领域对学习和理
擦热带来的安全风险,
些特定技术。
解相关技术非常有益。
多注意防范措施。
摩擦生热的原理
1
热量的产生
摩擦能会转化成热能,并产生高温。
热传导
2
产生的热量很快通过物体本身传播,比如通过金属的导热作用。
3
活化能
在许多情况下,摩擦热的产生需要克服
摩擦系数
4
活化能的障碍。
摩擦系数越高,摩擦热就越强,摩擦也 越强。
摩擦热的定义
烧烤的一种方式
烤肉时,肉和炭火之间的磨擦产生的热量被转化成 把肉烤熟的热能。
打印和复印分别使用摩擦原理产生的静电和热能。
电钻、切割
电钻和切割工具利用摩擦热来熔化或削减物体。
摩擦力学实验
摩擦力学实验使用各种各样的物体,包括金属、石 头、布,以解释摩擦热的一些成因。
按摩和理疗
手部按摩使用手部或工具进行间歇性的摩擦热疗法, 来缓解压力和疼痛。
摩擦热的优势与局限
1
高中考前物理必背知识点资料总结
高中考前物理必背知识点资料总结物理匀变速直线运动规律总结1、物理匀变速直线运动、加速度本节开头学习匀变速直线运动及其规律,能够正确理解加速度是学好匀变速直线运动的基础和关键,因此学习中要特殊留意对加速度概念的深化理解。
(1)沿直线运动的物体,假如在任何相等的时间内物体运动速度的改变都相等,物质的运动叫匀变速直线运动。
匀变速直线运动是变速运动中最基本、最简洁的一种,应当指示:常见的很多变速运动事实上并不是匀变速运动,可是不少变速运动很接近于匀变速运动,可以当作匀速运动处理,所以匀变速直线运动也是一种抱负化模型。
(2)加速度是指描述物质速度改变快慢而引入的一个重要物理量,对于作匀变速直线运动的物体,速度的改变量△v与所用时间的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,加速度是矢量,加速度的方向与速度改变的方向是相同的,对于作直线运动的物体,在确定运动为正方向的条件下,可以用正负号表示加速度的方向,如vtv0,a为正,如vtv0,a为负。
前者为加速,后者为减速。
p=根据匀变速直线运动的定义可知,作匀变速直线运动物体的加速度是恒定不变的。
(3)在学习加速度的概念时,要正确区分速度、速度改变量及速度改变率。
其中速度v是反映物体运动快慢的物理量。
而速度改变量△v=v2v1,是反映物体速度改变大小和方向的物理量。
速度改变量△v也是矢量,在加速直线运动中,速度改变量的方向与物体速度方向相同,在减速直线运动中,速度改变量的方向与物体速度方向相反。
加速度就是速度改变率,它反映了物体运动速度随时间改变的快慢。
匀变速直线运动中,物体的加速度在数值上等于单位时间内物体运动速度的改变量。
所以物体运动的速度、速度改变量及加速度都是矢量,但它们的确从不同方面反映了物体运动状况。
物理匀变速直线运动规律例题讲解例如:关于速度和加速度的关系,以下说法正确的选项是:A.物体的加速度为零时,其加速度必为零B.物体的加速度为零时,其运动速度不肯定为零C.运动中物体速度改变越大,则其加速度也越大D.物体的加速度越小,则物体速度改变也越慢要知道物体运动的加速度与速度之间并没有直接的关系。
2023年高考物理一轮复习讲义——功能关系 能量守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律目标要求 1.熟练掌握几种常见的功能关系,并会用于解决实际问题.2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系.3.会应用能量守恒观点解决综合问题.考点一 功能关系的理解和应用1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程,不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的. (2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等. 2.常见的功能关系能量功能关系表达式势能重力做功等于重力势能减少量 W =E p1-E p2=-ΔE p弹力做功等于弹性势能减少量静电力做功等于电势能减少量 分子力做功等于分子势能减少量动能 合外力做功等于物体动能变化量 W =E k2-E k1=12m v 2-12m v 02机械能 除重力和弹力之外的其他力做功等于机械能变化量W 其他=E 2-E 1=ΔE 摩擦 产生 的内能 一对相互作用的滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能Q =F f ·x 相对电能 克服安培力做功等于电能增加量W 电能=E 2-E 1=ΔE1.一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少.( √ ) 2.合力做的功等于物体机械能的改变量.( × )3.克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、静电力等)做的功等于对应势能的增加量.( √ ) 4.滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的转化.( √ )1.功的正负与能量增减的对应关系(1)物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功.(2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、静电力等)做负功还是做正功.(3)机械能的增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功.2.摩擦力做功的特点(1)一对静摩擦力所做功的代数和总等于零;(2)一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值,差值为机械能转化为内能的部分,也就是系统机械能的损失量;(3)说明:无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功.考向1功能关系的理解例1在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,当地的重力加速度为g,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是()A.他的动能减少了FhB.他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了(F-mg)hD.他的机械能减少了Fh答案 D解析运动员进入水中后,克服合力做的功等于动能的减少量,故动能减少(F-mg)h,故A 错误;运动员进入水中后,重力做功mgh,故重力势能减小mgh,故B错误;运动员进入水中后,除重力外,克服阻力做功Fh,故机械能减少了Fh,故C错误,D正确.例2如图所示,弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行.在通过弹簧中心的直线上,小球P从直线上的N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是()A.小球P的动能一定在减小B.小球P的机械能一定在减少C.小球P与弹簧系统的机械能一定在增加D.小球P重力势能的减小量大于弹簧弹性势能的增加量答案 B解析小球P与弹簧接触后,刚开始弹力小于重力沿斜面向下的分力,合力沿斜面向下,随着形变量增大,弹力大于重力沿斜面向下的分力,合力方向沿斜面向上,合力先做正功后做负功,小球P的动能先增大后减小,A错误;小球P与弹簧组成的系统的机械能守恒,弹簧的弹性势能不断增大,所以小球P的机械能不断减小,B正确,C错误;在此过程中,根据系统机械能守恒,可知小球P重力势能的减小量与动能减小量之和等于弹簧弹性势能的增加量,即小球P重力势能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量,D错误.考向2功能关系与图像的结合例3(多选)(2020·全国卷Ⅰ·20)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2.则()A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2D.当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J答案AB解析由E-s图像知,物块动能与重力势能的和减小,则物块下滑过程中机械能不守恒,故A正确;由E-s图像知,整个下滑过程中,物块机械能的减少量为ΔE=30 J-10 J=20 J,重力势能的减少量ΔE p=mgh=30 J,又ΔE=μmg cos α·s,其中cos α=s2-h2s=0.8,h=3.0m,g=10 m/s2,则可得m=1 kg,μ=0.5,故B正确;物块下滑时的加速度大小a=g sin α-μg cosα=2 m/s2,故C错误;物块下滑2.0 m时损失的机械能为ΔE′=μmg cos α·s′=8 J,故D错误.考向3摩擦力做功与摩擦生热的计算例4(多选)如图所示,一个长为L,质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点),以水平初速度v0,从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g.则在此过程中()A.摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B.摩擦力对木板做功为μmgsC.木板动能的增量为μmgdD.由于摩擦而产生的热量为μmgs答案AB解析根据功的定义W=Fs cos θ,其中s指物体对地的位移,而θ指力与位移之间的夹角,可知摩擦力对物块做功W1=-μmg(s+d),摩擦力对木板做功W2=μmgs,A、B正确;根据动能定理可知木板动能的增量ΔE k=W2=μmgs,C错误;由于摩擦而产生的热量Q=F f·Δx =μmgd,D错误.例5(多选)(2019·江苏卷·8)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中()A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块克服摩擦力做的功为2μmgsC.弹簧的最大弹性势能为μmgsD.物块在A点的初速度为2μgs答案BC解析 物块处于最左端时,弹簧的压缩量最大,然后物块先向右加速运动再减速运动,可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力μmg ,选项A 错误;物块从开始运动至最后回到A 点过程,由功的定义可得物块克服摩擦力做功为2μmgs ,选项B 正确;物块从最左侧运动至A 点过程,由能量守恒定律可知E p =μmgs ,选项C 正确;设物块在A 点的初速度为v 0,对整个过程应用动能定理有-2μmgs =0-12m v 02,解得v 0=2μgs ,选项D 错误.考点二 能量守恒定律的理解和应用1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,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.3.应用能量守恒定律解题的步骤(1)首先确定初、末状态,分清有几种形式的能在变化,如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等.(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量ΔE 减和增加的能量ΔE 增的表达式.例6 (2020·浙江1月选考·20)如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E 分别与水平轨道EO 和EA 相连)、高度h 可调的斜轨道AB 组成.游戏时滑块从O 点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道.全程不脱离轨道且恰好停在B 端则视为游戏成功.已知圆轨道半径r =0.1 m ,OE 长L 1=0.2 m ,AC 长L 2=0.4 m ,圆轨道和AE 光滑,滑块与AB 、OE 之间的动摩擦因数μ=0.5.滑块质量m =2 g 且可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能.忽略空气阻力,各部分平滑连接.求:(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F 时的速度v F 大小;(2)当h =0.1 m 且游戏成功时,滑块经过E 点对圆轨道的压力F N 大小及弹簧的弹性势能E p0; (3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能E p 与高度h 之间满足的关系. 答案 见解析解析 (1)滑块恰好能过F 点的条件为mg =m v F 2r解得v F =1 m/s(2)滑块从E 点到B 点,由动能定理得 -mgh -μmgL 2=0-12m v E 2在E 点由牛顿第二定律得F N ′-mg =m v E 2r解得F N =F N ′=0.14 N从O 点到B 点,由能量守恒定律得: E p0=mgh +μmg (L 1+L 2) 解得E p0=8.0×10-3 J(3)使滑块恰能过F 点的弹性势能 E p1=2mgr +μmgL 1+12m v F 2=7.0×10-3 J到B 点减速到0E p1-mgh 1-μmg (L 1+L 2)=0 解得h 1=0.05 m设斜轨道的倾角为θ,若滑块恰好能停在B 点不下滑, 则μmg cos θ=mg sin θ解得tan θ=0.5,此时h 2=0.2 m 从O 点到B 点E p =mgh +μmg (L 1+L 2)=2×10-3(10h +3) J 其中0.05 m ≤h ≤0.2 m.例7 如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A 与斜面之间的动摩擦因数μ=34,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C 点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A 和B ,滑轮右侧绳子与斜面平行,A 的质量为2m =4 kg ,B 的质量为m =2 kg ,初始时物体A 到C 点的距离L =1 m ,现给A 、B 一初速度v 0=3 m/s ,使A 开始沿斜面向下运动,B 向上运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹回到C 点.已知重力加速度g =10 m/s 2,不计空气阻力,整个过程中轻绳始终处于伸直状态.求在此过程中:(1)物体A 向下运动刚到C 点时的速度大小; (2)弹簧的最大压缩量; (3)弹簧的最大弹性势能. 答案 (1)2 m/s (2)0.4 m (3)6 J解析 (1)在物体A 向下运动刚到C 点的过程中,对A 、B 组成的系统应用能量守恒定律可得 μ·2mg cos θ·L =12×3m v 02-12×3m v 2+2mgL sin θ-mgL解得v =2 m/s.(2)对A 、B 组成的系统分析,在物体A 从C 点压缩弹簧至将弹簧压缩到最大压缩量,又恰好返回到C 点的过程中,系统动能的减少量等于因摩擦产生的热量,即 12×3m v 2-0=μ·2mg cos θ·2x 其中x 为弹簧的最大压缩量 解得x =0.4 m.(3)设弹簧的最大弹性势能为E pm ,从C 点到弹簧最大压缩量过程中由能量守恒定律可得 12×3m v 2+2mgx sin θ-mgx =μ·2mg cos θ·x +E pm 解得E pm =6 J.课时精练1.(多选)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,其减速运动的加速度为34g ,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,则在这个过程中物体( )A .重力势能增加了mghB .机械能损失了12mghC .动能损失了mghD .克服摩擦力做功14mgh答案 AB解析 加速度大小a =34g =mg sin 30°+F f m ,解得摩擦力F f =14mg ,机械能损失等于克服摩擦力做的功,即F f x =14mg ·2h =12mgh ,故B 项正确,D 项错误;物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,所以重力势能增加了mgh ,故A 项正确;动能损失量为克服合力做功的大小,动能损失量ΔE k =F 合x =34mg ·2h =32mgh ,故C 项错误.2.某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m ,弹簧的左端固定,木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩,记下木块右端位置A 点,静止释放后,木块右端恰能运动到B 1点.在木块槽中加入一个质量m 0=800 g 的砝码,再将木块左端紧靠弹簧,木块右端位置仍然在A 点,静止释放后木块离开弹簧,右端恰能运动到B 2点,测得AB 1、AB 2长分别为27.0 cm 和9.0 cm ,则木块的质量m 为( )A .100 gB .200 gC .300 gD .400 g 答案 D解析 根据能量守恒定律,有μmg ·AB 1=E p ,μ(m 0+m )g ·AB 2=E p ,联立解得m =400 g ,D 正确. 3.一木块静置于光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中.当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm 时,木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm.在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为( ) A .1∶2 B .1∶3 C .2∶3 D .3∶2答案 C解析 根据题意,子弹在摩擦力作用下的位移为x 1=(2+1) cm =3 cm ,木块在摩擦力作用下的位移为x 2=1 cm ;系统损失的机械能转化为内能,根据功能关系,有ΔE 系统=Q =F f ·Δx ;子弹损失的动能等于子弹克服摩擦力做的功,故ΔE 子弹=F f x 1;所以ΔE 系统ΔE 子弹=23,所以C 正确,A 、B 、D 错误.4.如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返回A,斜面与滑块之间有摩擦.下图分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能E p和机械能E随时间的变化图像,可能正确的是()答案 C解析由牛顿第二定律可知,滑块上升阶段有:mg sin θ+F f=ma1;下滑阶段有:mg sin θ-F f=ma2,因此a1>a2,故选项B错误;速度-时间图像的斜率表示加速度,当上滑和下滑时,加速度不同,则斜率不同,故选项A错误;重力势能先增大后减小,且上升阶段加速度大,所用时间短,势能变化快,下滑阶段加速度小,所用时间长,势能变化慢,故选项C可能正确;由于摩擦力始终做负功,机械能一直减小,故选项D错误.5.如图所示,赫章的韭菜坪建有风力发电机,风力带动叶片转动,叶片再带动转子(磁极)转动,使定子(线圈,不计电阻)中产生电流,实现风能向电能的转化.若叶片长为l,设定的额定风速为v,空气的密度为ρ,额定风速下发电机的输出功率为P,则风能转化为电能的效率为()A.2Pπρl2v3 B.6Pπρl2v3 C.4Pπρl2v3 D.8Pπρl2v3答案 A解析风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能,设风吹向发电机的时间为t,则在t时间内吹向发电机的风柱的体积为V=v t·S=v tπl2,则风柱的质量M=ρV=ρv tπl2,因此风吹过的动能为E k =12M v 2=12ρv t πl 2·v 2,在此时间内发电机输出的电能E =P ·t ,则风能转化为电能的效率为η=E E k =2Pπρl 2v3,故A 正确,B 、C 、D 错误.6.(多选)如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 点的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 点运动到B 点的过程中( )A .重力做功2mgRB .机械能减少mgRC .合外力做功12mgRD .克服摩擦力做功12mgR答案 CD解析 小球从P 点运动到B 点的过程中,重力做功W G =mg (2R -R )=mgR ,故A 错误;小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力,则有mg =m v B 2R ,解得v B =gR ,则此过程中机械能的减少量为ΔE =mgR -12m v B 2=12mgR ,故B 错误;根据动能定理可知,合外力做功W 合=12m v B 2=12mgR ,故C 正确;根据功能关系可知,小球克服摩擦力做的功等于机械能的减少量,为12mgR ,故D 正确.7.质量为2 kg 的物体以10 m/s 的初速度,从起点A 出发竖直向上抛出,在它上升到某一点的过程中,物体的动能损失了50 J ,机械能损失了10 J ,设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定,则该物体再落回到A 点时的动能为(g =10 m/s 2)( ) A .40 J B .60 J C .80 J D .100 J 答案 B解析 物体抛出时的总动能为100 J ,物体的动能损失了50 J 时,机械能损失了10 J ,则动能损失100 J 时,机械能损失20 J ,此时到达最高点,由于空气阻力大小恒定,所以下落过程,机械能也损失20 J ,故该物体从A 点抛出到落回到A 点,共损失机械能40 J ,所以该物体再落回到A点时的动能为60 J,A、C、D错误,B正确.8.(多选)(2019·全国卷Ⅱ·18)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得()A.物体的质量为2 kgB.h=0时,物体的速率为20 m/sC.h=2 m时,物体的动能E k=40 JD.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J答案AD解析根据题图可知,h=4 m时物体的重力势能E p=mgh=80 J,解得物体质量m=2 kg,抛出时物体的动能为E k0=100 J,由公式E k0=12可知,h=0时物体的速率为v=10 m/s,2m v选项A正确,B错误;由功能关系可知F f h4=|ΔE总|=20 J,解得物体上升过程中所受空气阻力F f=5 N,从物体开始抛出至上升到h=2 m的过程中,由动能定理有-mgh-F f h=E k-E k0,解得E k=50 J,选项C错误;由题图可知,物体上升到h=4 m时,机械能为80 J,重力势能为80 J,动能为零,即从地面上升到h=4 m,物体动能减少100 J,选项D正确.9.(多选)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab与水平面的夹角为60°,光滑斜面bc与水平面的夹角为30°,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m)的两滑块A和B,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动,A、B不会与定滑轮碰撞.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A.轻绳对滑轮作用力的方向竖直向下B.拉力和重力对M做功之和大于M动能的增加量C.拉力对M做的功等于M机械能的增加量D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功答案 BD解析 根据题意可知,两段轻绳的夹角为90°,轻绳拉力的大小相等,根据平行四边形定则可知,合力方向与绳子方向的夹角为45°,所以轻绳对滑轮作用力的方向不是竖直向下的,故A 错误;对M 受力分析,受到重力、斜面的支持力、绳子拉力以及滑动摩擦力作用,根据动能定理可知,M 动能的增加量等于拉力和重力以及摩擦力做功之和,而摩擦力做负功,则拉力和重力对M 做功之和大于M 动能的增加量,故B 正确;根据除重力以外的力对物体做功等于物体机械能的变化量可知,拉力和摩擦力对M 做的功之和等于M 机械能的增加量,故C 错误;对两滑块组成系统分析可知,除了重力之外只有摩擦力对M 做功,所以两滑块组成的系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功,故D 正确.10.(多选)如图所示,光滑水平面OB 与足够长粗糙斜面BC 交于B 点.轻弹簧左端固定于竖直墙面,现将质量为m 1的滑块压缩弹簧至D 点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B 点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上.不计滑块在B 点的机械能损失.换用相同材料质量为m 2的滑块(m 2>m 1)压缩弹簧至同一点D 后,重复上述过程,下列说法正确的是( )A .两滑块到达B 点的速度相同B .两滑块沿斜面上升的最大高度相同C .两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同D .两滑块上升到最高点过程机械能损失相同答案 CD解析 两滑块到B 点的动能相同,但速度不同,故A 错误;两滑块在斜面上运动时加速度相同,由于质量不同,则在B 点时的速度不同,故上升的最大高度不同,故B 错误;滑块上升到斜面最高点过程克服重力做的功为mgh ,由能量守恒定律得E p =mgh +μmg cos θ·h sin θ,则mgh =E p 1+μtan θ,故两滑块上升到斜面最高点过程克服重力做的功相同,故C 正确;由能量守恒定律得E 损=μmg cos θ·h sin θ=μmgh tan θ,结合C 可知D 正确. 11.(多选)如图所示,质量为M 的长木板静止在光滑水平面上,上表面OA 段光滑,AB 段粗糙且长为l ,左端O 处有一固定挡板,挡板上固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接在竖直墙上,轻绳所能承受的最大拉力为F .质量为m 的小滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达到最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落.重力加速度为g ,则( )A .细绳被拉断瞬间长木板的加速度大小为F MB .细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为12m v 2 C .弹簧恢复原长时滑块的动能为12m v 2 D .滑块与长木板AB 段间的动摩擦因数为v 22gl答案 ABD解析 细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F ,对长木板,由牛顿第二定律得F =Ma ,得a =F M,A 正确;滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,到弹簧压缩量最大时速度为0,由系统的机械能守恒得,细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为12m v 2,B 正确;弹簧恢复原长时长木板与滑块都获得动能,所以滑块的动能小于12m v 2,C 错误;弹簧最大弹性势能E p =12m v 2,小滑块恰未掉落时滑到木板的最右端B ,此时小滑块与长木板均静止,又水平面光滑,长木板上表面OA 段光滑,则有E p =μmgl ,联立解得μ=v 22gl,D 正确. 12.如图所示,一物体质量m =2 kg ,在倾角θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3 m/s 下滑,A 点距弹簧上端挡板位置B 点的距离AB =4 m .当物体到达B 点后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC =0.2 m ,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D 点,D 点距A 点的距离AD =3 m .挡板及弹簧质量不计,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,求:(结果均保留三位有效数字)(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)弹簧的最大弹性势能E pm .答案 (1)0.521 (2)24.4 J解析 (1)物体从A 点到被弹簧弹到D 点的过程中,弹簧弹性势能没有发生变化,机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功,即:12m v02+mgAD·sin θ=μmg cos θ·(AB+2BC+BD)代入数据解得:μ≈0.521.(2)物体由A到C的过程中,动能减少量ΔE k=12m v02重力势能减少量ΔE p=mg sin θ·AC摩擦产生的热量Q=μmg cos θ·AC由能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能为:E pm=ΔE k+ΔE p-Q≈24.4 J.13.如图所示,在倾角为37°的斜面底端固定一挡板,轻弹簧下端连在挡板上,上端与物块A 相连,用不可伸长的细线跨过斜面顶端的定滑轮把A与另一物体B连接起来,A与滑轮间的细线与斜面平行.已知弹簧劲度系数k=40 N/m,A的质量m1=1 kg,与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,B的质量m2=2 kg.初始时用手托住B,使细线刚好处于伸直状态,此时物体A 与斜面间没有相对运动趋势,物体B的下表面离地面的高度h=0.3 m,整个系统处于静止状态,弹簧始终处于弹性限度内.重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)由静止释放物体B,求B刚落地时的速度大小;(2)把斜面处理成光滑斜面,再将B换成一个形状完全相同的物体C并由静止释放,发现C 恰好到达地面,求C的质量m3.答案(1) 2 m/s(2)0.6 kg解析(1)因为初始时刻A与斜面间没有相对运动趋势,即A不受摩擦力,此时有:m1g sin θ=F弹此时弹簧的压缩量为:x1=F弹k=m1g sin θk=0.15 m当B落地时,A沿斜面上滑h,此时弹簧的伸长量为:x2=h-x1=0.15 m所以从手放开B到B落地过程中以A、B和弹簧为系统,弹簧伸长量和压缩量相同,弹性势能不变,弹簧弹力不做功,根据能量守恒定律可得:m 2gh =m 1gh sin θ+μm 1g cos θ·h +12(m 1+m 2)v 2 代入数据解得:v = 2 m/s(2)由(1)分析同理可知换成光滑斜面,没有摩擦力,则从手放开C 到C 落地过程中以A 、C 和弹簧为系统,根据机械能守恒可得:m 3gh =m 1gh sin θ代入数据解得m 3=0.6 kg.。
高中物理:功和能的关系
功是能量转化的方式及量度。
能量的转化是通过做功来实现的,做功的过程就是能量转化的过程,即功是能量转化的方式;做了多少功,就有多少能量发生了转化,即功是能量转化的量度。
自然界中各种不同性质的力做功,使形形色色的能发生相互转化,不同力做的功对应着不同的能量转化。
1、摩擦生热系统增加的内能就等于系统克服滑动摩擦内力所做的总功。
简单的理解:在摩擦生热现象中,系统内能的获得,是通过系统克服滑动摩擦内力做功的方式来实现的。
公式:内克相(Q表示系统获得的内能,f表示滑动摩擦力的大小,S相表示系统内两物体之间的相对位移或路程)2、重力做功与重力势能变化的关系重力做功等于重力势能变化的负值。
简单的理解:重力势能的变化是通过重力做功的方式来实现的,重力不做功,物体的重力势能就不变化。
公式:3、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系弹簧弹力做功等于弹力势能变化的负值。
简单的理解:弹簧弹性势能的变化是通过弹力做功的方式来实现的,弹力不做功,弹簧的弹性势能就不变化。
公式:4、物体的动能定理:合外力做功和物体动能变化的关系合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
简单的理解:物体动能的变化是通过合外力做功的方式来实现的,合外力不做功,物体的动能就不变化。
公式:外5、系统的动能定理:合外力与内力所做的总功与系统动能变化的关系合外力与内力所做的总功等于系统动能的变化。
简单的理解:系统动能的变化是通过合外力与内力所做的总功的方式来实现的,合外力与内力所做的总功为0,系统的动能就不变化。
公式:外+内6、物体的功能原理:除重力外,其他力做的总功与物体机械能变化的关系除重力外,其他力所做的总功等于物体机械能的变化。
简单的理解:物体的机械能变化是通过除重力外其他力所做的总功的方式来实现的,除重力外,其他力所做的总功为0,物体的机械能就不变化。
公式:其他7、系统的功能原理:系统内,除重力、弹簧弹力外,其他外力与内力所做的总功与系统机械能变化的关系系统内,除重力、弹簧弹力外,其他外力与内力所做的总功等于系统机械能变化。
橡皮擦原理
橡皮擦原理
橡皮擦,是我们日常生活中常用的文具之一,它可以擦除铅笔、墨水笔等书写工具的痕迹,让我们可以更正错误,使书写更加整洁。
那么,橡皮擦是如何实现这一功能的呢?这就涉及到橡皮擦的原理。
橡皮擦的主要原理是摩擦热效应。
在我们书写时,铅笔或者墨水笔在纸张上留下的痕迹实际上是由于这些书写工具的颜料或墨水粒子附着在纸张纤维上形成的。
当我们使用橡皮擦擦除这些痕迹时,橡皮擦的橡胶材料会与纸张表面产生摩擦,橡皮擦的橡胶分子受到外力作用,不断地在纸张表面来回摩擦,产生的热量会使得粒子在纸张表面融化,然后被橡皮擦带走,从而达到擦除的效果。
除了摩擦热效应,橡皮擦还利用了另一个原理,即橡胶的吸附性。
橡皮擦橡胶表面具有较强的吸附性,当橡皮擦与纸张表面接触时,橡皮擦的橡胶分子会吸附住纸张表面的颜料或墨水粒子,然后将其带走,从而实现擦除的效果。
除了上述原理外,橡皮擦还需要具备一定的硬度和柔软度,硬度可以使橡皮擦在擦除时不会破坏纸张表面,而柔软度则可以使橡皮擦更好地贴合纸张表面,提高擦除效果。
总的来说,橡皮擦的擦除原理主要是利用摩擦热效应和橡胶的吸附性。
当我们使用橡皮擦擦除书写工具在纸张上留下的痕迹时,橡皮擦的橡胶分子通过与纸张表面的摩擦产生热量,使得颜料或墨水粒子融化并被带走,同时利用橡皮擦橡胶表面的吸附性帮助将这些颜料或墨水粒子吸附带走。
因此,橡皮擦在我们的日常生活中发挥着重要的作用,帮助我们更正错误,使书写更加整洁。
功能原理摩擦生热
系统一部分 摩擦力做功
机械能
Wf=fs相对
系统内能
功和能是两个不同旳物理量.功是过程量,能是状态量.一
种能量转化成另一种能量必须经过做功才干实现.在转
化旳过程中相应旳做功像一把尺子衡量着能量转化旳多
少.所以功是能量转化旳过程和量度.
能旳转化和守恒定律
能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一 种形式转化为另一种形式,或从一种物体转移到另一 种物体,在转化或转移过程中总能量守恒。其中功是 能量转化旳过程和量度。
例6.对于功和能旳关系,下列说法中正确旳是( CD )
A.功就是能,能就是功. B.功能够变为能,能能够变为功. C.一种能量转化成另一种能量必须经过做功才干实现. D.功是能量旳量度.
例7.如图所示,物体沿足够长旳固定斜面对上运动,第一 次经过A点时,具有动能100J;从A点继续沿斜面对上 运动,第一次到达B点时,物体动能降低了80J,机械能 损失了20J.物体到达最高点C后沿斜面下滑,当物体滑 回A点时动能等于 .
向上提起1m,并使物体取得1m/s旳速度,取
g=10m/s2,则这个A过B程C中D(
)
A.人对物体做功21J B.合外力对物体做功1J C.物体旳重力势能增长20J D.物体旳机械能增长21J
例2.用脚将毽子踢起来,使之竖直上升,它在上 升过程中,假如动能降低为A,重力势能增长为 B,物体克服重力做功为C,物体克服空气阻力 做功为D.则下列关系正确旳是( A) C
50J
C B
A
例8:如图所示,水平放置旳传送带与一光滑曲面相接 (间隙很小),一小滑块质量为m=0.1kg,从离传送带 h=0.2m高处由静止滑下,传送带水平部分长s=1.8m, 滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.1(g=10m/s2)
高中物理功能关系知识点归纳
高中物理功能关系知识点归纳高中物理功能关系知识点一、功能关系1.功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.2.几种常见的功能关系二、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功),用动能定理分析.2.若涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.若涉及弹性势能的变化,用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化,用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热,用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路:1.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后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高中物理知识点有哪些运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
揭开摩擦力的奥秘摩擦力的起源和原理
揭开摩擦力的奥秘摩擦力的起源和原理摩擦力是我们在日常生活中经常遇到的现象。
无论是走路时感受到的脚步与地面的摩擦力,还是拖动物体时需要克服的阻力,摩擦力都是不可忽视的。
本文将揭开摩擦力的奥秘,探讨摩擦力的起源和原理。
一、摩擦力的起源摩擦力的起源主要是由物体表面之间的接触引起的。
当两个物体接触时,它们的表面之间存在微小的凹凸不平,这使得它们不能完全贴合。
当我们尝试移动一个物体时,物体表面的这些凹凸部分会与另一个物体的凹凸部分发生相互作用,阻碍物体之间的相对运动,形成了摩擦力。
二、摩擦力的原理摩擦力的产生和大小主要受到两种摩擦力的影响,分别是滑动摩擦力和静摩擦力。
1. 滑动摩擦力滑动摩擦力,又称为动摩擦力,是指当两个物体相对滑动时产生的摩擦力。
它的大小与物体之间的接触面积和表面粗糙度有关。
当物体表面越光滑,接触面积越小,滑动摩擦力越小;相反,当物体表面越粗糙,接触面积越大,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小还与物体之间的相对速度有关,速度越大,滑动摩擦力越大。
2. 静摩擦力静摩擦力,又称为起动摩擦力,是指当物体静止不动时需要克服的摩擦力。
它的大小与物体之间的接触面积、表面粗糙度以及施加在物体上的力有关。
特别地,静摩擦力的大小与施加在物体上的力成正比,直到达到最大静摩擦力的极限值,超过该极限值物体就会发生相对滑动。
三、影响摩擦力的因素除了接触面积、表面粗糙度和施加的力之外,还有一些其他因素会对摩擦力产生影响。
1. 物体的质量物体的质量越大,摩擦力越大。
这是因为在物体移动时,需要克服的阻力与物体的质量有关,质量越大,阻力越大。
2. 物体之间的润滑适当的润滑可以减小物体之间的接触阻力,从而减小摩擦力。
常见的润滑物有润滑油、润滑脂等。
3. 温度的影响温度对摩擦力也有一定的影响。
一般情况下,温度越高,物体的热膨胀越大,摩擦力越小。
但当温度过高时,由于摩擦产生的热量增加,反而会增大摩擦力。
四、应用和减小摩擦力的方法摩擦力的应用广泛,如刹车、挡风玻璃擦拭、拖拉机耕地等。
高一物理必修2课时作业 功能原理 摩擦生热
功能原理摩擦生热一.选择题1.用恒力F 将物体竖直向上加速提升到一定高度处,在这一过程中()A .力F 做的功等于物体动能的增加B .力F 和重力的合力所做的功等于物体动能的增加C .力F 和重力的合力所做的功等于物体机械能的增加D .物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加2.质量为m 的物体,从距地面h 高处以3/g 的加速度由静止开始下落,下列判断中正确的是()A .物体的重力势能减少3/mgh B .物体的机械能减少3/2mgh C .物体的动能增加3/mgh D .物体的重力做功mgh 3.如图(1)所示,木块A 放在木块B 的左端,用恒力F 将A 拉至B 的右端,第一次将B 固定,F 做功1W ,因摩擦生热为1Q ,第二次B 可以在光滑的地面上滑动,F 做功为2W ,因摩擦生热为2Q ,则()A .21W W <,21Q Q =B .21W W =,21Q Q <C .21W W <,21Q Q <D .21W W =,21Q Q =4.如图(2)所示,质量为m 的子弹以水平初速度0v 射入静止在光滑水平面上的质量为M 的木块中,子弹未从木块中射出,最后共同速度为v ,在此过程中,木块在地面上滑动的距离为S ,子弹射入木块的深度为d ,子弹与木块间的相互作用力为f ,以下关系式中正确的是()A .)(2121220d s f mv mv +=-B .fs Mv =221C .fd Mv =221D .fd v m M mv =+-220)(21215.如图(3)所示,木块原来静止在光滑水平面上,子弹以一定的水平速度射穿木块,同时木块被带动前进一段距离,关于此过程中的能量关系,以下说法中正确的是()A .子弹动能的损失等于子弹克服阻力做的功B .子弹的初动能等于子弹、木块末动能之和C .摩擦生热等于系统动能损失D .木块获得的动能等于摩擦力对木块做的功6.一木块静止在光滑的水平桌面上,被水平飞来的子弹击中,并未穿出,射入的深度为d,此过程中木块的位移为2s,子弹位移为1s(子弹所受阻力恒为F,不计空气阻力),则()Fs B.子弹损失的动能为FdA.子弹损失的动能为1C.系统增加的内能为Fd D.子弹损失的动能等于木块获得的动能二.填空题7.如图(2)所示,光滑的水平面上静放着一木块,以一定水平速度飞来的子弹射入木块2cm后与木块相对静止,同时木块被带动前进了1cm,在此过程中,子弹减少的机械能、木块获得的机械能以及系统产生的内能之比是_______________。