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機(jī)械能,第 五 章,第4講 功能關(guān)系、能量守恒定律,知識梳理自測,1．功能關(guān)系 (1)功是______________的量度，即做了多少功就有多少____________發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 (2)做功的過程一定伴隨著_________________，而且______________必須通過做功來實(shí)現(xiàn)。 2．能量守恒定律 (1)內(nèi)容：能量既不會消滅，也__________。它只會從一種形式__________為其他形式，或者從一個(gè)物體__________到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_______________。 (2)表達(dá)式：ΔE減＝_____________。,能量轉(zhuǎn)化,能量,能量的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化,不會創(chuàng)生,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,保持不變,ΔE增,思考：飛船返回艙進(jìn)入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達(dá)到1000攝氏度。 (1)進(jìn)入大氣層很長一段時(shí)間，返回艙加速下落，返回艙表面溫度逐漸升高。該過程動(dòng)能和勢能怎么變化？機(jī)械能守恒嗎？ (2)返回艙表面溫度越高，內(nèi)能越大。該過程中什么能向什么能轉(zhuǎn)化？機(jī)械能和內(nèi)能的總量變化嗎？ 答案：(1)動(dòng)能增加，勢能減少，不守恒。 (2)機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，不變。,思維診斷： (1)力對物體做了多少功，物體就有多少能。( ) (2)物體在速度增大時(shí)，其機(jī)械能可能在減小。( ) (3)重力和彈簧彈力之外的力做功的過程是機(jī)械能和其他形式能量轉(zhuǎn)化的過程。( ) (4)一對互為作用力與反作用力的摩擦力做的總功，等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。 ( ),×,√,√,√,AD,[解析] 由于空氣阻力的作用，機(jī)械能減少，機(jī)械能不守恒，內(nèi)能增加，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量總和不變，B正確。,B,C,D,[解析] 因?yàn)榧?xì)線呈豎直狀態(tài)，所以木板、小球均勻速下滑，小球的動(dòng)能不變，重力勢能減小，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；同理，木板、小球組成的系統(tǒng)動(dòng)能不變。重力勢能減小，機(jī)械能也不守恒，B錯(cuò)誤；木板與小球下滑過程中滿足(M＋m)gsinθ＝μ(M＋m)gcosθ，即木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝tanθ，C錯(cuò)誤；由能量守恒知木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D正確。,核心考點(diǎn)突破,1．幾種常見的功能關(guān)系,功能關(guān)系的應(yīng)用,2．兩個(gè)特殊的功能關(guān)系 (1)滑動(dòng)摩擦力與兩物體間相對位移的乘積等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Ffx相對＝Q。 (2)感應(yīng)電流克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W克安＝ΔE電。,A,解題導(dǎo)思：(1)任茜受到哪些力作用？ (2)任茜受力做功情況如何？哪些力做功引起機(jī)械能的變化？ 答案：(1)重力和豎直向上的力。 (2)重力做正功，豎直向上的力做負(fù)功；豎直向上的力。,〔類題演練 1 〕,A,C．不論從高處擺下來還是從低點(diǎn)向上擺起，身體都要保持下蹲 D．不論從高處擺下來還是從最低點(diǎn)向上擺起，身體都要保持直立 [解析] 讓秋千越蕩越高，那么應(yīng)該從高處擺下來的時(shí)候身體迅速下蹲，使重心降低，使更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；過了最低點(diǎn)后向上擺起，應(yīng)該身體迅速直立起來，升高重心，獲得更多的重力勢能，故A正確。,應(yīng)用能量守恒定律的一般步驟： (1)分清有多少種形式的能(如動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能、內(nèi)能、電能等)在變化。 (2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式。 (3)列恒等式：ΔE減＝ΔE增。,能量守恒定律及應(yīng)用,解題導(dǎo)思：(1)物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過程中，彈性勢能______(選填“有”或“沒有”)發(fā)生變化；利用公式Q＝Ff·x計(jì)算摩擦生熱時(shí)，x表示______。 (2)物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，原來在A點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能轉(zhuǎn)化成了何種能量？ 答案：(1)沒有 相對路程 (2)轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和因摩擦而產(chǎn)生的熱能。,答案：(1)0.52 (2)24.46J,〔類題演練 2 〕,ABC,〔類題演練 3 〕,,C,〔類題演練 4 〕,,階段培優(yōu)微專題,功能關(guān)系在傳送帶模型中的應(yīng)用 1．因摩擦產(chǎn)生熱量的求解方法 利用公式Q＝Ffx相對或利用能量守恒定律求解。在傳送帶模型中，一般只能用公式求解。特別要注意公式中的x相對指相對位移而不是對地位移。 2．因傳送工件而多消耗電能的求解方法： (1)根據(jù)能量守恒：消耗的電能等于工件增加的機(jī)械能與摩擦產(chǎn)生的熱量之和。 (2)根據(jù)動(dòng)能定理：由于傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)做的功等于傳送帶克服摩擦力做的功。,(1)工件從A點(diǎn)開始至第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間t； (2)工件從第一次到達(dá)B點(diǎn)至第二次到達(dá)B點(diǎn)的過程中，工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。,答案：(1)1.4s (2)64J,〔類題演練 5 〕,答案：(1)0.2s (2)0.1m (3)－2J [解析] (1)設(shè)郵件放在皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力為F，則F＝μmg① 由牛頓第二定律得加速度a＝μg② 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v＝at③ 由①②③式得t＝0.2s,