高三二轮复习《第2讲 功能关系、机械能守恒定律和能量守恒定律》教案

专题五功和能

第2讲功能关系机械能守恒定律和能量守恒定律

一、核心知识、方法回扣：

1．机械能守恒定律:

（1）内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．

（2）机械能守恒的条件

①对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．

②对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．

（3）三种表达式:

①守恒的观点:____ ____ _____。

②转化的观点:_____ _____。

③转移的观点:_____ ___。

2．几个重要的功能关系

(1)重力的功等于的变化,即W G＝.

(2)弹力的功等于的变化,即W弹＝.

(3)合力的功等于的变化,即W＝.

(4)重力之外(除弹簧弹力)的其他力的功等于的变化.W其他＝ΔE.

(5)一对滑动摩擦力做的功等于的变化.Q＝F·s相对.

3．静电力做功与无关.若电场为匀强电场,则W＝Fs cos α＝Eqs cos α；若是非匀强电场,则一般利用W＝来求.

4．磁场力又可分为洛伦兹力和安培力.洛伦兹力在任何情况下对运动的电荷都；安培力可以做正功、负功,还可以不做功.

5．电流做功的实质是电场对做功.即W＝UIt＝.

6．导体棒在磁场中切割磁感线时,棒中感应电流受到的安培力对导体棒做功,使机械能转化为能.

7．静电力做功等于的变化,即W AB＝－ΔE p.

二、方法、规律：

1．机械能守恒定律的应用

(1)机械能是否守恒的判断

①用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功代数和是否.

②用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能.

③对一些“绳子突然绷紧”、“”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明及暗示.

(2)应用机械能守恒定律解题的基本思路

①选取研究对象——物体系.

②根据研究对象所经历的物理过程,进行、分析,判断机械能是否守恒.

③恰当地选取参考平面,确定研究对象在运动过程的始末状态时的机械能.

④根据机械能守恒定律列方程,进行求解.

2．功能关系在电学中应用的题目,一般过程复杂且涉及多种性质不同的力,因此,通过审题,抓

住和运动过程分析是关键,然后根据不同的运动过程各力做功的特点来选择规律求解. 3．力学中的动能定理和能量守恒定律在处理电学中能量问题仍然是首选的方法.

三、错题集：

1、如图所示，桌面高地面高H，小球自离桌面高h处由静止落下，不计空气

阻力，则小球触地的瞬间机械能为（设桌面为零势面）（）

A．mgh B．mgH C．mg（H＋h） D．mg（H－h）

2、以下过程中机械能守恒的是（）

A.以8m/s2的加速度在空中下落的石块

B.沿固定的光滑斜面自由下滑的滑块

C.正在升空的火箭

D.吊在轻质弹簧下端正在自由振动的小球

3、如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定

滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦。

现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是()

A.A物体的机械能增大

B.A、B组成系统的重力势能增大

C.下落时间t过程中,A的机械能减少了2mg2t2/9

D.下落时间t时,B所受拉力的瞬时功率为mg2t/3

4、半径为r和R(r

A．机械能均逐渐减小

B．经最低点时动能相等

C．两球在最低点加速度大小不等

D．机械能总是相等的

5、如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)( )

A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h

B.若把斜面AB变成光滑曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点

C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h

D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h

6、滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2< v1，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（）

A ．上升时机械能减小，下降时机械增大

B ．上升时机械能减小，下降时机械能也减小

C ．上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方

D ．上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方

7、如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O ，最低点为C ，在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A 和B ，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高于B 球的轨迹平面，A 、B 两球与O 点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α＝53°

和β＝37°，以最低点C 所在的水平面为重力势能的参考平面，则(sin 37°＝35，cos 37°＝45

) A ．A 、B 两球所受支持力的大小之比为4 ∶3

B ．A 、B 两球运动的周期之比为4 ∶3

C ．A 、B 两球的动能之比为16 ∶9

D ．A 、B 两球的机械能之比为112 ∶51

8、如图所示，长为l 不可伸长的细绳一端系于O 点，一端系一质量为m 的物体，

物体自与水平夹角300（绳拉直）由静止释放，问物体到达O 点正下方处的动能

是多少？

9、一物体以100J 的初动能从底端冲上一固定斜面，当它的动能损失80J 时，机械能损失了32J ，试求当它返回斜面底端时的动能。

10、如图所示，传送带与水平面之间的夹角为30°，其上A 、B 两点的距离为5 m ，传送带在电动机的带动下以v ＝1 m/s 的速度匀速运动，现将一质量m ＝10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝

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，则在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：

(1)传送带对小物体做了多少功？

(2)为传送小物体，电动机需额外做多少功？(g 取10 m/s 2)