2012高考物理二轮复习课件第4章第4讲_功能关系能量守恒定律（鲁科版）（有重叠）.pptVIP

1．功能关系 (1)功是能量转化的 ．即物体做了多少功，就有多少能量发生转化，而且能的转化必通过 来实现． (2)功和能的几种表达形式 ①功和动能的关系：所有外力对物体所做功的 等于物体动能的 ． ②功和势能的关系：克服 所做的功等于物体重力势能的 ；弹簧弹力所做的功等于物体弹性势能的减少量． ③功和机械能的关系：除 之外的其他力所做的功等于物体机械能的增加量． ④功和内能的关系：一对相互作用的 做的总功，等于系统增加的内能(摩擦生热)，用公式表示为：Fd＝Q(d为这两个物体间相对移动的路程)． 2．能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式 为另一种形式，或从一个物体 到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变． 考点一　功能关系 1．功能关系的几种表达形式 (1)合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，即W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1.(动能定理) (2)重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，所以重力做的功对应重力势能的改变，即： WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2. (3)弹簧弹力做的功与弹性势能的改变相对应． W弹＝－ΔE弹＝Ep1－Ep2. (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力对物体所做的功等于物体机械能的改变，即W其他＝E2－E1＝ΔE机．(功能原理) 2．应用功能关系需注意的问题 (1)搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化．如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的变化． (2)搞清什么力的功对应什么形式的能的变化： 【案例1】　电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，如图所示．若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求： (1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的摩擦热； (5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量． 【技巧点拨】　求解物体在传送带上运动的问题时，首先要正确分析物体的运动过程，一般都是先加速、后匀速；做好受力情况分析，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，再利用Q＝fs相对求摩擦生热，利用功能关系求功． 【即时巩固1】　(2011届·宁波检测)如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动．现将质量为m的物块竖直向下轻轻地放在板的右端，已知物块跟木板间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物块放到木板上到它相对木板静止的过程中，对木板施一水平向右的恒力F，求： (1)摩擦力对物块做的功和摩擦力对木板做的功． (2)恒力F对木板做的功． (3)系统增加的内能． 【案例2】　(2010·福建理综)如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则(　　) A．t1时刻小球动能最大 B．t2时刻小球动能最大 C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 【解析】　0～t1时间内，小球做自由落体运动，故弹簧弹力为零．t1～t2时间内，小球压缩弹簧，当弹力等于重力时，小球速度最大，在此时刻之前，小球做加速度减小的加速运动，之后做加速度增加的减速运动，t2时刻减速到零．t2～t3时间内，小球向上先加速运动后减速运动．故A、B、C三选项中，只有C项正确．t2～t3时间内弹簧减少的弹性势能转化为小球增加的动能和重力势能之和，故D项错误． 【答案】　C 【即时巩固2】　(2009·江苏高考)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(　　) A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大 B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大 C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大 D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大 两物体运动的v-t图象如图所示，t1时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，A速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其他力对系统做正功，系统