第2課 功能關(guān)系,題型一、功能關(guān)系,變式訓(xùn)練 1(2015太原模擬)如圖所示，上表面不光滑的長木板，放在光滑的水平地面上，一小木塊以速度v0從木板的左端滑上木板，當(dāng)木塊和木板相對靜止時，木板相對地面滑動了s，小木塊相對木板滑動了d.下列關(guān)于滑動摩擦力做功情況分析正確的是(D) A木塊動能的減少量等于滑動摩擦力對木板做的功 B木板動能的增加量等于木塊克服滑動摩擦力做的功 C滑動摩擦力對木板所做的功等于滑動摩擦力對木塊做的功 D木塊和木板組成的系統(tǒng)的機(jī)械能的減少量等于滑動摩擦力與木塊相對木板的位移的乘積,解析：由功的公式知，滑動摩擦力對木塊做的功W1f(sd)，摩擦力對木板做功W2fs，因二者不相等，故選項C錯誤；對木塊，由動能定理得，木塊動能的減少量Ek1f(sd)W2，故選項A錯誤；對木板由動能定理得，木板動能的增加量Ek2fs，可見小于木塊克服摩擦力做的功f(sd)，故選項B錯誤；木塊與木板機(jī)械能的減少量EEk1Ek2f(sd)fsfd，故選項D正確,題型二、機(jī)械能守恒定律在系統(tǒng)中的應(yīng)用,例2 如圖所示，在長為L的輕桿中點(diǎn)A和端點(diǎn)B處各固定一質(zhì)量為m的球，桿可繞無摩擦的軸O轉(zhuǎn)動，使桿從水平位置無初速度釋放擺下求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，輕桿對A、B兩球分別做了多少功？,方法點(diǎn)撥：多個物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題的解題思路： (1)分析多個物體組成的系統(tǒng)所受的外力是否只有重力做功，內(nèi)力是否造成了機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，從而判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒 (2)若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，E1E2，一個物體機(jī)械能增加，則一定有另一個物體機(jī)械能減少,變式訓(xùn)練 2質(zhì)量分別為m和2m的兩個小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，桿長為L，在離P球處有一個光滑固定軸O，如圖所示現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放，在Q球順時針擺動到最低位置時，求： (1)小球P的速度大小 (2)在此過程中小球P機(jī)械能的變化量,題型三、 傳送帶中的功能關(guān)系,例3 電機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，如圖所示若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時，求： (1)小木塊的位移 (2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程 (3)小木塊獲得的動能 (4)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱 (5)電機(jī)帶動傳送帶勻速傳動輸出的總能量,方法點(diǎn)撥：摩擦生熱的兩個角度： (1)從功的角度看，一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 (2)從能量的角度看，其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量,變式訓(xùn)練 3在機(jī)場和火車站可以看到對行李進(jìn)行安全檢查用的水平傳送帶如圖所示，當(dāng)旅客把行李放在正在勻速運(yùn)動的傳送帶上后，傳送帶和行李之間的滑動摩擦力使行李開始運(yùn)動，隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起勻速通過檢測儀器接受檢查設(shè)某機(jī)場的傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.4 m/s，某行李箱的質(zhì)量為5 kg，行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)旅客把這個行李箱小心地放在傳送帶上，通過安全檢查的過程中，g取10 m/s2，則(AC),A開始時行李箱的加速度為2 m/s2 B行李箱到達(dá)B點(diǎn)的時間為2 s C傳送帶對行李箱做的功為0.4 J D傳送帶上將留下一段摩擦痕跡，該痕跡的長度是0.03 m,題型四、 電磁學(xué)中能量總和問題,方法點(diǎn)撥：處理電場中能量問題應(yīng)注意的四點(diǎn) (1)應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力的功(或總功) (2)應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化 (3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能改變之間的對應(yīng)關(guān)系 (4)有電場力做功的過程機(jī)械能不守恒，但機(jī)械能與電勢能的總和可以守恒,變式訓(xùn)練 4如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧直立于地面上，上面放一個質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球，小球與彈簧不連接現(xiàn)用外力將小球向下壓到某一位置后撤去外力，小球從靜止開始運(yùn)動到剛離開彈簧的過程中，小球克服重力和電場力做功分別為W1和W2，小球剛好離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，則在上述過程中下列說法錯誤的是(C),