高考总复习功能关系.pptVIP

(2011·成都石室中学第二次月考)如下图所示，AB为半径R＝0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接. 小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m，车上表面距地面的高度h＝0.2 m．现有一质量m＝1 kg的小滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车. 已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运行了1.5 s时，车被地面装置锁定．(g＝10 m/s2)试求： (1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小； (2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离； (3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小； (4)滑块落地点离车左端的水平距离． [答案]　(1)30 N　(2)1 m　(3)6 J　(4)0.16 m RJ版 · 物理 新课标高考总复习 (对应学生用书P91) 一、功能关系(Ⅱ) 做功的过程就是能量的转化过程，做功的数值就是能的转化数值，这是功能关系的普遍意义．不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系，总之，功是能量变化的量度，这是贯穿整个物理学的一个重要思想．学会正确分析物理过程中的功能关系，对于提高解题能力是至关重要的． 功和对应的能量变化的量值关系． (1)重力的功―→重力势能的变化　WG＝－ΔEp (2)弹簧弹力的功―→弹性势能的变化　W弹＝－ΔEp. (3)电场力的功―→电势能的变化　W电＝－ΔEp (4)分子力的功―→分子势能的变化　W分子＝－ΔEp (5)克服安培力的功―→电能的变化　|W安|＝ΔE电 (6)一对滑动摩擦力的总功―→系统的动能变化　Wf总＝－fL相对＝ΔEk系统 (7)一对静摩擦力的总功―→系统内物体间机械能的转移　W总＝0 (8)合力的功―→动能的变化　W合＝ΔEk (9)除重力和弹力以外的其他力的功―→系统机械能的变化W其它＝ΔE机 二、能的转化和守恒定律 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从一个物体转移到另一个物体．在转化或转移的过程中其总量保持不变，这就是能的转化和守恒定律． (对应学生用书P91) 要点一　　摩擦力做功的特点　　　 　　类别 比较　　 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 能量的转化方面 在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能量 (1)相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体 (2)部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数总和等于零 一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积，即WFf＝－Ff·l相对，表示物体克服摩擦力做功，系统损失机械能转变成内能 相 同 点 正功、负功、 不做功方面 两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功 利用WFf＝－Ff·l相对进行热量Q的计算时，关键是对相对路程l相对的理解．例如：如果两物体同向运动，l相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，l相对为两物体对地位移大小之和；如果一个物体相对另一个物体往复运动，则l相对为两物体相对滑行路径的总长度． 如右图所示，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固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1，第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有(　　) A．W1W2，Q1＝Q2　　　　 B．W1＝W2，Q1＝Q2 C．W1W2，Q1Q2 D．W1＝W2，Q1Q2 [解析]　设B的长度为d，则系统损失的机械能转化为内能的数量Q1＝Q2＝μmAgd，所以C、D都错．在两种情况下用恒力F将A拉至B的右端的过程中．第二种情况下A对地的位移要大于第一种情况下A对地的位移，所以 W2＞W1，B错． [答案]　A 要点二　　从能量转化的角度理解动能定理和机械能守恒定律 机械能(动能、重力势能、弹性势能)可以和其他形式的能(内能、电能等)相互转化，这种转化要通过做功来实现，即功是能量转化的量度. 例如在匀强电场中的一固定的斜面，一带负电的滑块以一定的初动能沿斜面上滑一段距离，这一过程中，电场力做正功等于电势能的减少，重力做负功绝对值等于重力势能的增加，滑动摩擦力做负功，在量值上等于增加的内能. 那么末状态的动能是增加还是减少取决于ΔE电减与ΔE重增＋ΔE内增，若ΔE电减＝ΔE重增＋ΔE内增，由能量守恒可知，动能不变，若ΔE电减ΔE重增＋ΔE内增，则动能要减少，用来补充电势能减少的不足；若ΔE电减ΔE重增＋ΔE内增，则减少的电势能中有一部分转化为动能． 可见，在各种形式的能相互转化过程中，从最终总的效果来看，动能起