（江浙選考1）2020版高考物理總復習 第七章 機械能及其守恒定律 第17講 功能關系和能量守恒定律課件.ppt

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1、第17講功能關系和能量守恒定律,考點一,考點二,考點三,功和能量變化的關系 核心知識整合 1.對功能關系的理解 (1)做功的過程就是能量轉化的過程。不同形式的能量發(fā)生相互轉化是通過做功來實現(xiàn)的。 (2)功是能量轉化的量度,功和能的關系,一是體現(xiàn)在不同的力做功,對應不同形式的能轉化,具有一一對應關系,二是做功的多少與能量轉化的多少在數(shù)值上相等。,考點一,考點二,考點三,2.幾種常見的功能關系,減少,增加,減少,增加,增加,減少,增加,減少,考點一,考點二,考點三,關鍵能力提升 命題點一功能關系 【例1】 (2018浙江寧波高一下學期期末)如圖所示,一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端,彈簧的另一

2、端固定于O點。將小球拉至A點,彈簧恰好無形變,由靜止釋放小球,當小球運動到O點正下方與A點的豎直高度差為h的B點時,速度大小為v。已知重力加速度為g,下列說法正確的是(),答案,解析,考點一,考點二,考點三,【例2】 如圖所示,一固定斜面傾角為30,一質量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動,加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為h,則此過程中,物塊的(),答案,解析,考點一,考點二,考點三,思路點撥1.功是能量轉化的量度:做功的過程是能量轉化的過程,做了多少功,就伴隨著有多少能量發(fā)生轉化;反之,轉化了多少能量就說明做了多少功。 2.牢記三條功能關系 (1

3、)重力做的功等于重力勢能的變化,彈力做的功等于彈性勢能的變化。 (2)合外力做的功等于動能的變化。 (3)除重力、彈力外,其他力做的功等于機械能的變化。,考點一,考點二,考點三,命題點二含彈簧類能量守恒問題 【例3】 如圖所示,輕質彈簧一端固定,另一端與一質量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經過B處的速度最大,到達C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g。則圓環(huán) (),答案,解析,考點一,考點二,考點三,【例4】 如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相切,

4、半圓形導軌的半徑為r。一個質量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當它經過B點進入導軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動恰能到達最高點C,C、O、B三點的同一豎直線上。不計空氣阻力,試求: (1)物體在A點時彈簧的彈性勢能。 (2)物體從B點運動至C點的過程中產生的內能。,考點一,考點二,考點三,考點一,考點二,考點三,摩擦力做功的特點及應用 核心知識整合 1.靜摩擦力做功的特點 (1)靜摩擦力可以做功,也可以做功,還可以不做功。 (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于。 (3)靜摩擦力做功時,只有機械能的相互轉移,不會轉

5、化為內能。,正,負,零,考點一,考點二,考點三,2.滑動摩擦力做功的特點 (1)滑動摩擦力可以做功,也可以做功,還可以不做功。 (2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內,一對滑動摩擦力做功將產生兩種可能效果: 機械能全部轉化為內能; 有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移,另外一部分轉化為內能。 (3)摩擦生熱的計算:Q=Ffx相對。其中x相對為相互摩擦的兩個物體間的。,正,負,相對位移,考點一,考點二,考點三,關鍵能力提升 命題點一木板滑塊模型 【例5】 如圖所示,木塊A放在木塊B的左上端,兩木塊間的動摩擦因數(shù)為。用水平恒力F將木塊A拉至B的右端,第一次將B固定在地面上,F做的功為W1,系統(tǒng)產生的熱

6、量為Q1;第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動,F做的功為W2,系統(tǒng)產生的熱量為Q2,下列判斷正確的是() A.W1W2 C.Q1Q2 思路點撥摩擦生熱的計算:Q=Ffx相對。其中x相對為相互摩擦的兩個物體間的相對位移。,答案,解析,考點一,考點二,考點三,【例6】 如圖所示,質量為m的木塊放在光滑的水平面上,質量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動。已知當子彈相對木塊靜止時,木塊前進距離為l,子彈進入木塊的深度為d,若木塊對子彈的阻力Ff視為恒定,則下列關系式錯誤的是(),答案,解析,考點一,考點二,考點三,命題點二傳送帶模型 【例7】 足夠長的傳送帶

7、以速度v勻速傳動,一質量為m的小物體A由靜止輕放于傳送帶上,若小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為,如圖所示,當物體與傳送帶相對靜止時,轉化為內能的能量為(),答案,解析,考點一,考點二,考點三,【例8】 (多選)如圖所示,質量m=1 kg的物體從高為h=0.2 m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑,滑到水平傳送帶上的A點,物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為=0.2,傳送帶AB之間的距離為L=5 m,傳送帶一直以v=4 m/s的速度勻速運動,則() A.物體從A運動到B的時間是1.5 s B.物體從A運動到B的過程中,摩擦力對物體做功為2 J C.物體從A運動到B的過程中,產生的熱量為2 J D.物體從A

8、運動到B的過程中,帶動傳送帶轉動的電動機多做的功為10 J,答案,解析,考點一,考點二,考點三,方法技巧1.動力學分析:分別對滑塊和木板進行受力分析,求出各自的加速度;從放上滑塊到二者速度相等所用時間相等,求出共同速度v和所用時間t,然后由位移公式可分別求出二者的位移。 2.功和能分析:對滑塊和木板分別運用動能定理,或者對系統(tǒng)運用能量守恒定律。如圖所示,要注意區(qū)分三個位移: 求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移x滑; 求摩擦力對木板做功時用木板對地的位移x板; 求摩擦生熱時用相對滑動的位移x相。,考點一,考點二,考點三,能量守恒定律及應用 核心知識整合 1.內容 能量既不會憑空,也不會憑空消

9、失,它只能從一種形式 為另一種形式,或者從一個物體到別的物體,在轉化或轉移的過程中,能量的總量。 2.表達式:E減=。 3.基本思路 (1)某種形式的能量減少,一定存在其他形式的能量增加,且變化量一定相等。 (2)某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且變化量一定相等。,產生,轉化,轉移,保持不變,E增,考點一,考點二,考點三,4.節(jié)約能源的意義:能量的耗散表明,在能源的利用過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數(shù)值上雖未減少,但在可利用的品質上降低了,從便于利用的變成了不便于利用的了。,考點一,考點二,考點三,關鍵能力提升 命題點一能量和能源 【例9】 以下關于能量和能源的認識,正確

10、的是() A.“永動機”違反了能量的轉化和守恒定律 B.因為能量不會消失,所以我們沒必要節(jié)約能源 C.石油、天然氣都是自然界自主生成的可再生能源 D.我國煤炭和石油的資源豐富,不需要大力開發(fā)新能源,答案,解析,考點一,考點二,考點三,易錯警示能量既不會消亡,也不會創(chuàng)生,它只能從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量保持不變。,考點一,考點二,考點三,命題點二生活實例中的能量守恒問題 【例10】 (2018浙江新高考聯(lián)盟)風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖為某風力發(fā)電站外觀圖。假設當?shù)厮斤L速約為10 m/s,該風力發(fā)電站利用風的動能轉化為電能的效

11、率約為20%,風力發(fā)電機的葉片長度為10 m,空氣的密度是1.29 kg/m3,某一工廠用電的功率為320 kW,則大約需要多少臺這樣風力發(fā)電機同時為該工廠供電?() A.6B.8 C.10D.12,答案,解析,考點一,考點二,考點三,【例11】 (2018浙江東陽中學月考)某水力發(fā)電站的水位平均落差為50 m,每秒約有6106 kg的水用來發(fā)電,水的重力勢能有10%轉化為電能,則下列說法正確的是 () A.每秒水減少的重力勢能約為3108 J B.發(fā)電的平均功率約為6108 W C.每天的發(fā)電量約為7.2106 kWh D.若將這些電能以0.5元/度的價格賣出,則一年可收入約3 600萬元,

12、答案,解析,1,2,3,4,5,1.(2018浙江諸暨中學期中)低碳生活是一種綠色而又環(huán)保的新型生活方式,日常生活注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水,從點滴做起,保護環(huán)境,保護地球。下列關于能源與能量理解正確的是() A.能量是守恒,沒有必要提倡節(jié)約能源 B.能量耗散表明自然界的能量在利用過程中正在不斷地消失 C.自然界中石油、煤炭等能源取之不盡,用之不竭,只需不斷開發(fā) D.人類應積極開發(fā)與利用風能、太陽能、潮汐能等能再生的新能源,答案,解析,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,3.(2018浙江杭州高考命題預測)在電影飛屋環(huán)游記中,主角用一簇氣球使他的房子成功升空。小屋從地面靜止出發(fā)

13、勻加速運動,它加速上升到h處時,速度達到了v,不計小屋受到的浮力和空氣阻力,則在這一過程中() A.繩對小屋的拉力等于小屋的重力 B.繩對小屋的拉力做的功等于小屋動能的增量 C.繩對小屋的拉力做的功等于小屋機械能的增量 D.繩對小屋的拉力和小屋重力對小屋做的總功等于小屋機械能的增量,答案,解析,1,2,3,4,5,4.(20172018學年浙江嘉興高二第一學期期末)一質量為1 kg的物體被人用手由靜止向上提升0.5 m,這時物體的速度是1 m/s,則下列說法中正確的是() A.重力對物體做功5 JB.物體機械能增加5.5 J C.合外力對物體做功5.5 JD.手對物體做功0.5 J,答案,解析,1,2,3,4,5,5.(多選)如圖所示,運動員在粗糙塑膠跑道上負重起跑訓練,較粗輕質彈性橡皮條一段跨套在運動員的腰上,另一端系住加重汽車輪胎上,起跑過程中可簡化如下:運動員起跑拉動橡皮條使其變長,稍后輪胎在橡皮條牽引下開始運動,最后輪胎與運動員一起運動,在負重起跑時,橡皮條從原長拉伸到最長過程中,下列說法正確的是() A.橡皮條增加的彈性勢能等于輪胎動能的增加量 B.橡皮條對輪胎做的正功大于輪胎動能的增加量 C.人和輪胎對橡皮條做的總功等于橡皮條彈性勢能的增加 D.橡皮條克服人的拉力做的功等于橡皮條彈性勢能的增加,答案,解析,