湖北省华中师大一附中高二国际板物理大小班、长短课重点班附加课件：用能量的观点分析.ppt

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1、大课32用能量的观点分析问题功和能的关系转化转化相等能量功关系数学表达式动能机械能重力势能弹力势能合外力的功合外力所做的功量度动能的变化除重力、弹力之外的其他力的功除重力、弹力之外的其他力做的功量度机械能的变化W其他=△E重力的功重力的功量度重力势能的变化W重=-△Ep弹力的功弹力的功量度弹力势能的变化W弹=-△Ep′W总=△Ek功能关系⑴静摩擦力做功的特点⑵滑动摩擦力做功的特点例1.质量为m的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（）A.物体的重力势能减少1/3mghB.物体的机械能减少2/3m

2、ghC.物体的动能增加1/3mghD.重力做功mghhma=g/3BCD例2：如图所示，物体以100J的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少了80J，机械能减少了32J。如果物体能从斜面上返回底端，则物体达到底端时的动能为（）A.20JB.48JC.60JD.68JV。MAV。M分析：物体由底部运动到M点的过程中物体从M继续上升到速度为零处由分析可知：物体从底端滑至最高点克服摩擦阻力做功为Wf=40J因此，整个过程中动能减小80J，到达底端时动能为20J。如图，一物体从斜面上A点开始沿斜面向下运动，初动能为4

3、0J，经过B点时动能减少了10J，机械能减少了30J，到达C点时恰好停止。如果沿C点开始沿斜面向上运动，恰好到A点时停止，则它在C点时的初动能为多少？ABC200J从A到C的过程中重力做功80J，摩擦力做功-120JBC木箱与其中的货物从静止下滑到运动至最低点的过程中木箱从最低点被弹回最高点的过程中：从能的转化和守恒的角度来思考：一传送带装置示意图如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，末画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到

4、传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。BLLACDBLLACD以地面为参考系，设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速

5、度为a，则对小箱有在这段时间内，传送带运动的路程为由以上可得用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，因为摩擦而产生的热量为可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等．T时间内，电动机输出的功为此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即已知相邻两小箱的距离为L，所以联立可得BLLACD如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放

6、置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;（3） 已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO’在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在2m/3到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？（1）质量为m

7、的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则(1)解得(2)(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有(3)由（2）（3）得（4）(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO’的水平距离为x1，由平抛规律有(5)(6)由（5）（6）两式得(7)当鱼饵的质量为时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有(8)由（4）（8）两式解得(9)质量为的鱼饵落到水面时上时，设离OO’的(10)联立可得：鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=

8、0.25(πx22-πx12)=8.25πR2）