第3讲功能关系
能量守恒定律
过好双基关————回扣基础知识训练基础题目一、几种常见的功能关系及其表达式
力做功能的变化定量关系合力的功动能变化W=E k2-E k1=ΔE k 重力的功重力势能变化(1)重力做正功,重力势能减少
(2)重力做负功,重力势能增加
(3)W G=-ΔE p=E p1-E p2
弹簧弹力的功弹性势能变化(1)弹力做正功,弹性势能减少
(2)弹力做负功,弹性势能增加
(3)W弹=-ΔE p=E p1-E p2
只有重力、弹簧
弹力做功水密电缆
机械能不变化机械能守恒,ΔE=0除重力和弹簧弹
力之外的其他力做的功机械能变化
(1)其他力做多少正功,物体的机械能就
增加多少
(2)其他力做多少负功,物体的机械能就
减少多少
(3)W其他=ΔE
一对相互作用的滑动摩擦力的总功机械能减少
内能增加
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做
负功,系统内能增加
(2)摩擦生热Q=F f·x相对
二、两种摩擦力做功特点的比较
类型
比较
静摩擦力做功滑动摩擦力做功
不同点能量的转
化方面
只有机械能从一个物体
转移到另一个物体,而
没有机械能转化为其他
形式的能
(1)将部分机械能从一个物体转
移到另一个物体
(2)一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
不同点
虹膜采集器
一对摩擦
力的总功
方面
一对静摩擦力所做功的
代数和总等于零
一对滑动摩擦力做功的代数和
总是负值
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,
也可以做负功,还可以不做功
三、能量守恒定律
1.内容
灭火器标签
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.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.
研透命题点————细研考纲和真题分析突破命题点
程控步进衰减器系统固态高频1.只涉及动能的变化用动能定理分析.
2.只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.只涉及机械能的变化,用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析.
【例1】(多选)某运动员参加百米赛跑,他采用蹲踞式起跑,在发令响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心.如图所示,假设质量为m 的运动员,在起跑时前进的距离s 内,重心升高量为h ,获得的速度为v ,阻力做功为W f ,则在此过程中()
A .运动员的机械能增加了12
mv 2B .运动员的机械能增加了12mv 2+mgh C .运动员的重力做功为mgh
D .运动员自身做功W =12mv 2+mgh -W f 答案
BD 解析运动员的重心升高h ,获得的速度为v ,其机械能的增量为ΔE =mgh +12
mv 2,A 错误,B 正确;运动员的重心升高h ,重力做负功,W G =-mgh ,
C错误;根据动能定理得,W+W f-mgh=1
mv2-0,解得W=
2
1
mv2+mgh-W f,D正确.
2
【变式1】(多选)物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出,当它从抛出至上升到某一点A的过程中,动能减少40J,机械能减少10J.设空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则物体()
A.落回到地面时机械能为70J
B.到达最高点时机械能为90J
C.从最高点落回地面的过程中重力做功为60J
D.从抛出到落回地面的过程中克服阻力做功为60J
答案BD
解析物体以120J的初动能竖直向上抛出,向上运动的过程中重力和空气阻力都做负功,当上升到某一高度时,动能减少了40J,而机械能损失了10 J.根据功能关系可知:合力做功为-40J,空气阻力做功为-10J,对从抛出点到A点的过程,根据功能关系:mgh+F f h=40J,F f h=10J,得F f=1
mg;
关闭起重装置
3
当上升到最高点时,动能为零,动能减小120J,设最大高度为H,则有:mgH+F f H=120J,解得mgH=90J,F f H=30J,即机械能减小30J,在最高点时机械能为120J-30J=90J,即上升过程机械能共减少了30J;当下落过程中,由于阻力做功不变,所以机械能又损失了30J,故整个过程克服