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《2012版物理一轮复习 5.4 功能关系 能量守恒定律学案 新人教版必修2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第4节功能关系能量守恒定律【考纲知识梳理】一、功能关系1．做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。2.功能关系——功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少⑵电场力所做的功等于电势能的减少⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少⑷合外力所做的功等于动能的增加⑸只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒⑹重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加WF=E2－E1=ΔE⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少ΔE=fΔS（ΔS为相对滑动的距离）⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加二、能量
2、守恒定律【要点名师透析】一、几种常见的功能关系-19-【例1】(2011·杭州模拟)(10分)一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F所做的功为A，斜面对物块的作用力所做的功为B，重力做的功为C，空气阻力做的功为D，其中A、B、C、D的绝对值分别为100J、30J、100J、20J，则(1)物块动能的增量为多少？(2)物块机械能的增量为多少？【答案】(1)150J(2)50J【详解】(1)在物块下滑的过程中，拉力F做正功，斜面对物块有摩擦力，做
3、负功，重力做正功，空气阻力做负功.根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块动能的增量，则ΔEk=W合=A+B+C+D=100J+(-30J)+100J+(-20J)=150J(5分)(2)根据功能关系，除重力之外的其他力所做的功等于物块机械能的增量，则ΔE机=A+B+D=100J+(-30J)+(-20J)=50J(5分)二、摩擦力做功的特点-19-【例2】(2011·广州模拟)(12分)质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点，在板上前进了L，而木板前进了l
4、，如图所示，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求：(1)摩擦力对滑块和木板做的功；(2)系统产生的热量.【答案】(1)－μmg(L+l)μmgl(2)μmgL【详解】(1)滑块的对地位移为x1=L+l摩擦力对滑块做的功为：W1=－Ffx1=－μmg(L+l)(4分)木板的对地位移为x2=l摩擦力对木板做的功为：W2=Ffx2=μmgl(4分)(2)滑块相对木板的位移为Δx=L系统产生的热量Q=FfΔx=μmgL(4分)三、对能量守恒定律的理解和应用-19-1.对定律的理解(1)某种形式的能减少,一定存在其他
5、形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.即ΔE减=ΔE增.(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.即ΔEA减=ΔEB增.2.应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能［如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等］在变化.(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.(3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增.【例3】(2011·福州模拟)(16分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨
6、在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:(1)物体在A点时弹簧的弹性势能.(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.【答案】(1)(2)mgR【详解】(1)设物体在B点的速度为vB,弹力为FNB,则有(3分)又FNB=8mg由能量转化与守恒可知:弹性势能(4分)(2)设物体在C点的速度为vC,由题意可知:(3分
7、)物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒得：(4分)解得：Q=mgR(2分)【考点模拟演练】1.（2011·新课标全国卷·T16）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加-19-C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【答案】选A、B、C。【详解】运
8、动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故A正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B正确。选取运动员、地球和蹦绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C正确。重力势能改变的表达式为∆Ep=mg∆h，由于∆h是绝对的与选取的重力势能参考零点无关，故D错。6.（2011·安徽高考·T24）如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m
