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機(jī)械能,第五章,第4講功能關(guān)系能量守恒定律,知識(shí)梳理自測(cè),1．功能關(guān)系(1)功是____________的量度，即做了多少功就有多少________發(fā)生了轉(zhuǎn)化。(2)做功的過(guò)程一定伴隨著______________，而且______________必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。2．能量守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也____________。它只會(huì)從一種形式________為其他形式，或者從一個(gè)物體________到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量____________。(2)表達(dá)式：ΔE減＝__________。,能量轉(zhuǎn)化,能量,能量的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化,不會(huì)創(chuàng)生,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,保持不變,ΔE增,思考：飛船返回艙進(jìn)入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達(dá)到1000攝氏度。(1)進(jìn)入大氣層很長(zhǎng)一段時(shí)間，返回艙加速下落，返回艙表面溫度逐漸升高。該過(guò)程動(dòng)能和勢(shì)能怎么變化？機(jī)械能守恒嗎？(2)返回艙表面溫度越高，內(nèi)能越大。該過(guò)程中哪兩種形式的能量之間發(fā)生轉(zhuǎn)化？機(jī)械能和內(nèi)能的總量變化嗎？[答案](1)動(dòng)能增加，勢(shì)能減少，不守恒。(2)機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，不變。,,,思維診斷：(1)力對(duì)物體做了多少功，物體就有多少能。()(2)物體在速度增大時(shí)，其機(jī)械能可能在減小。()(3)重力和彈簧彈力之外的力做功的過(guò)程是機(jī)械能和其他形式能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。()(4)一對(duì)互為作用力與反作用力的摩擦力做的總功，等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。(),√√√,1．(2018江蘇鹽城學(xué)業(yè)考試)火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進(jìn)步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運(yùn)動(dòng)，可看成先勻速后減速的直線運(yùn)動(dòng)，最后撞落在地面上，不計(jì)火箭質(zhì)量的變化，則火箭()A．勻速下降過(guò)程中，機(jī)械能守恒B．減速下降過(guò)程中，機(jī)械能守恒C．勻速下降過(guò)程中，合外力做功為零D．減速下降過(guò)程中，合外力做功等于火箭機(jī)械能的變化,C,,[解析]火箭在下降過(guò)程中，空氣阻力做負(fù)功，其機(jī)械能不守恒，A、B錯(cuò)誤；勻速下降過(guò)程中，合外力為零，則合外力做功為零，C正確；減速下降過(guò)程中，合外力做功等于火箭動(dòng)能的變化，而空氣阻力做功等于火箭機(jī)械能的變化，D錯(cuò)誤。,AD,D,,[解析]因?yàn)榧?xì)線呈豎直狀態(tài)，所以木板、小球均勻速下滑，小球的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；同理，木板、小球組成的系統(tǒng)動(dòng)能不變。重力勢(shì)能減小，機(jī)械能也不守恒，B錯(cuò)誤；木板與小球下滑過(guò)程中滿足(M＋m)gsinθ＝μ(M＋m)gcosθ，即木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝tanθ，C錯(cuò)誤；由能量守恒知木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D正確。,核心考點(diǎn)突破,1．幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系,功能關(guān)系的應(yīng)用,考點(diǎn)一,2．兩個(gè)特殊的功能關(guān)系(1)滑動(dòng)摩擦力與兩物體間相對(duì)位移的乘積等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Ffx相對(duì)＝Q。(2)感應(yīng)電流克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W克安＝ΔE電。,例1,A,〔類(lèi)題演練1〕,D,,,應(yīng)用能量守恒定律的一般步驟：(1)分清有多少種形式的能(如動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、內(nèi)能、電能等)在變化。(2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式。(3)列恒等式：ΔE減＝ΔE增。,能量守恒定律及應(yīng)用,考點(diǎn)二,如圖所示，一物體質(zhì)量m＝2kg，在傾角θ＝37的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0＝3m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB＝4m。當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC＝0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD＝3m。擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm。,例2,解題導(dǎo)思：(1)物體從開(kāi)始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過(guò)程中，彈性勢(shì)能________(選填“有”或“沒(méi)有”)發(fā)生變化；利用公式Q＝Ffx計(jì)算摩擦生熱時(shí)，x表示________。(2)物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，原來(lái)在A點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了何種能量？[答案](1)沒(méi)有相對(duì)位移(2)轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和因摩擦而產(chǎn)生的熱能。,[答案](1)0.52(2)24.46J,如圖所示，質(zhì)量M＝8.0kg的小車(chē)放在光滑的水平面上，給小車(chē)施加一水平向右的恒力F＝8.0N。當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v0＝1.5m/s時(shí)，有一物塊以水平向左的初速度v′0＝1.0m/s滑上小車(chē)的右端，小物塊的質(zhì)量m＝2.0kg，物塊與小車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng)。(g取10m/s2，各問(wèn)最終計(jì)算結(jié)果均保留1位小數(shù))(1)物塊從滑上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度減小為零？(2)求物塊在小車(chē)上相對(duì)小車(chē)滑動(dòng)的過(guò)程中，物塊相對(duì)地面的位移大??；(3)求整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。[答案](1)0.5s(2)1.1m(3)8.3J,〔類(lèi)題演練2〕,,〔類(lèi)題演練3〕,,階段培優(yōu)微專(zhuān)題,功能關(guān)系在傳送帶模型中的應(yīng)用1．因摩擦產(chǎn)生熱量的求解方法利用公式Q＝Ffx相對(duì)或利用能量守恒定律求解。在傳送帶模型中，一般只能用公式求解。特別要注意公式中的x相對(duì)指相對(duì)位移而不是對(duì)地位移。2．因傳送工件而多消耗電能的求解方法：(1)根據(jù)能量守恒：消耗的電能等于工件增加的機(jī)械能與摩擦產(chǎn)生的熱量之和。(2)根據(jù)動(dòng)能定理：由于傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)做的功等于傳送帶克服摩擦力做的功。,(2018江蘇南京三模)已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢脹_上一定初速度的物塊(如圖甲所示)，以此時(shí)為t＝0時(shí)刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖乙所示(圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，其中兩坐?biāo)大小v1>v2)。已知傳送帶的速度保持不變，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ>tanθ(g取10m/s2)，則(),例5,D,,(2018福建省泉港一中高三上學(xué)期期中試題)(多選)如圖所示，傳送帶以v0的初速度勻速運(yùn)動(dòng)。將質(zhì)量為m的物體無(wú)初速度放在傳送帶上的A端，物體將被傳送帶帶到B端，已知物體到達(dá)B端之前已和傳送帶相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法正確的是(),〔類(lèi)題演練4〕,AD,,2年高考模擬,A,,,2．(2018河北唐山一模)2018年2月13日，平昌冬奧會(huì)單板滑雪女子U型場(chǎng)地決賽中，我國(guó)選手劉佳宇榮獲亞軍，為我國(guó)奪得首枚獎(jiǎng)牌。如圖為U型池模型，其中A、B為U型池兩側(cè)邊緣，C為U型池最低點(diǎn)，U型池軌道各處粗糙程度相同。一小球在池邊高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為h/2，下列說(shuō)法正確的是(),A,,A．小球再次進(jìn)入池中后，能夠沖出左側(cè)邊緣A然后返回B．小球再次進(jìn)入池中后，剛好到達(dá)左側(cè)邊緣A然后返回C．由A到C過(guò)程與由C到B過(guò)程相比，小球損耗的機(jī)械能相同D．由A到C過(guò)程與由C到B過(guò)程相比，前一過(guò)程小球損耗的機(jī)械能較小,3．(2018重慶六校聯(lián)考)(多選)如圖所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v，則(),CD,,