1、第4节 功能关系1内容(1)功是的量度，即做了多少功就有发生了转化(2)做功的过程一定伴随着，而且必通过做功来实现2高中物理中几种常见的功能关系能量转化多少能量能量的转化能量的转化一、功能关系功能量的变化合外力做正功增加重力做正功减少弹簧弹力做正功减少电场力做正功减少其他力(除重力、弹力)做正功增加一对滑动摩擦力做的总功为负功增加动能重力势能弹性势能电势能机械能系统的内能1内容能量既不会凭空消失，也不会它只能从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量2表达式：E减(E增为末状态的能量减去初状态的能量，而E减为初状态的能量减去末状态的能量)凭空产生转化转
2、移保持不变E增二、能量转化和守恒定律题型一：对功能关系的理解应用例1 如图所示，物体以100 J的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面某一点M时，其动能减少80 J，机械能减少32 J，如果物体能从斜面上返回底端，则物体在运动过程中的下列说法正确的是(以地面为重力势能的零势能面)()A物体在M点的重力势能为48 JB物体自M点起重力势能再增加21 J到最高点C物体在整个过程中摩擦力做的功为80 JD物体返回底端时的动能为30 J【答案】C【方法与知识感悟】解答功能关系问题时，一般步骤如下：(1)明确研究对象及其运动过程；(2)对研究对象进行受力分析，明确其所受的每一个力的大小、方向；(3)计
3、算各个力所做的功；(4)明确能量转化的关系，找出对应力所做的功例2 如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为l、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下已知A、B间的动摩擦因数为，此时长木板对地位移为s，求这一过程中：(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量题型二：摩擦力做功过程中的能量转化问题【思路点拨】画出AB两物体的运动示意图，确定两物体相对地的位移，分别对两物体列动能定理方程【方法与知识感悟】摩擦力做功的特点静摩擦力滑动摩擦力对单个物体做功方面既可以做正功、也可以做负功，还可以不做功既可以做正功、也可以做负功
4、，还可以不做功能量的转化方面在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)而没有机械能转化为其他形式的能量1.相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体2部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量静摩擦力滑动摩擦力一对摩擦力做功方面一对静摩擦力所做功的代数总和等于零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与相对路程的乘积，即WfFfS相，表示物体克服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成内能解题时还应注意以下两点：(1)摩擦力对单个物体做功应是摩擦力与物体对地位移的乘积，对应单个物体机械能的变化；(
5、2)摩擦生热转化的内能多少应是摩擦力与两物体间相对滑动的路程的乘积，对应系统机械能的减少题型三：能量守恒定律的应用例3 如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H.已知斜面倾角为，斜面与滑块间的摩擦因数为，且1)，断开轻绳，木板和物块沿斜面下滑假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计求：(1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程s；(3)从断开轻绳到木板和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功W.12环保节能问题是现今世界各国共同关注的课题
6、，科学家们设计并制造了一艘太阳能帆船，它既有普通的柴油发动机作为动力系统，又有四个特殊的风帆，每个高6 m，宽1.5 m，表面布满太阳能电池，这样它既可以利用风力航行，又可以利用太阳能发电利用电能驱动已知船在行驶中所受阻力跟船速的平方成正比某次试航时关闭柴油发动机，仅靠风力匀速航行时速度v12 m/s，阻力大小f11.6103 N开动太阳能电池驱动的发动机后船匀速运动的速度增加到v23 m/s，当时在落日照射下每平方米风帆实际获得的太阳能功率为600 W，电动机的效率80%，设风力的功率不受船速的影响，则：(1)风力的功率是多少(2)电动机提供的机械功率是多大(3)太阳能电池把太阳能转化为电能的效率是多少13如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(其中k1)断开轻绳，棒和环自由下落假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计求：(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度【再上台阶】(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s.(3)从断开轻绳到棒和环都静止，环相对棒滑动的距离l.【解析】(1)设棒第一次上升过程中，环的加速度为a环环受合力F环kmgmg 由牛顿第二定律F环ma环由得a环(k1)g，方向竖直向上
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