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功能關(guān)系能量守恒定律(已修改)

2026-06-25 21:50 本頁面

　

【正文】第4講　功能關(guān)系　能量守恒定律一、幾種常見的功能關(guān)系及其表達式力做功能的變化定量關(guān)系合力的功動能變化W＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力的功重力勢能變化(1)重力做正功，重力勢能減少(2)重力做負功，重力勢能增加(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化(1)彈力做正功，彈性勢能減少(2)彈力做負功，彈性勢能增加(3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力做功機械能不變化機械能守恒ΔE＝0除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功機械能變化(1)其他力做多少正功，物體的機械能就增加多少(2)其他力做多少負功，物體的機械能就減少多少(3)W其他＝ΔE一對相互作用的滑動摩擦力的總功機械能減少內(nèi)能增加(1)作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦力一定做負功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)摩擦生熱Q＝Ffx相對自測1　升降機底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動5 m時速度達到4 m/s，則此過程中(g取10 m/s2，不計空氣阻力)(　　) 800 J 800 J J J答案　A二、兩種摩擦力做功特點的比較類型比較靜摩擦力滑動摩擦力不同點能量的轉(zhuǎn)化方面只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1)將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(2)一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機械能的損失量一對摩擦力的總功方面一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和總是負值相同點正功、負功、不做功方面兩種摩擦力對物體可以做正功，也可以做負功，還可以不做功自測2　如圖1所示，一個質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，則此過程中鐵塊損失的機械能為(　　)圖1　　　　　　　答案　D三、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.ΔE減＝ΔE增.(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等.自測3 質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為(　　)圖2－μmg(s＋x)－μmgx(s＋x)答案　A解析　根據(jù)功的定義式可知物體克服摩擦力做功為Wf＝μmg(s＋x)，由能量守恒定律可得mv02＝W彈＋Wf，W彈＝mv02－μmg(s＋x)，故選項A正確.命題點一　功能關(guān)系的理解和應(yīng)用.，用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析.，用除重力和彈簧的彈力之外的其他力做功與機械能變化的關(guān)系分析.例1　(多選)如圖3所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，AC＝，(　　)圖3，加速度一直減小，克服摩擦力做的功為mv2，彈簧的彈性勢能為mv2－mgh答案　BD解析　由題意知，圓環(huán)從A到C先加速后減速，到達B處的加速度減小為零，故加速度先減小后反向增大，故A錯誤；根據(jù)能量守恒定律，從A到C有mgh＝Wf＋Ep(Wf為克服摩擦力做的功)，從C到A有mv2＋Ep＝mgh＋Wf，聯(lián)立解得：Wf＝mv2，Ep＝mgh－mv2，所以B正確，C錯誤；根據(jù)能量守恒定律，從A到B的過程有mv＋ΔEp′＋Wf′＝mgh′，從B到A的過程有mvB′

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