高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)-閱讀頁
2024-09-09 14:50本頁面
【正文】 須通過做功來實(shí)現(xiàn)． 能量轉(zhuǎn)化 能量的轉(zhuǎn)化 能量的轉(zhuǎn)化 2．表達(dá)式： ΔE減 ＝ ． 二、能量守恒定律 1．內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也 ，它只會(huì)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 ． 不會(huì)創(chuàng)生 轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化 保持不變 ΔE增 ΔE減 表示某個(gè)物體或某種形式的能量的減少量，等于初狀態(tài)能量減去末狀態(tài)能量； ΔE增 表示其他物體或其他形式的能量的增加量，等于末狀態(tài)能量減去初狀態(tài)能量． 1．合外力對物體做的功等于物體動(dòng)能的改變． W合 ＝ Ek2－ Ek1，即動(dòng)能定理． 2．重力做的功對應(yīng)重力勢能的改變． WG＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 重力做多少正功，重力勢能就減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢能就增加多少． 3．彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)． WF＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 彈力做多少正功，彈性勢能就減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢能就增加多少． 4．除重力或彈簧彈力以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的 增量相對應(yīng)，即 W其他 ＝ ΔE. (1)除重力或彈簧彈力以外的其他力做多少正功，物體的機(jī) 械能就增加多少． (2)除重力或彈簧彈力以外的其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī) 械能就減少多少． (3)除重力或彈簧彈力以外的其他力不做功，物體的機(jī)械能 守恒． 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，但 “ 功 ” 并不是 “ 能 ” ，它僅是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的途徑． 1． (2020l相對 ，表示物體克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能 相同點(diǎn) 正功、負(fù)功、不做功方面 兩種摩擦力對物體可以做正功、負(fù)功，還可以不做功 利用 WFf＝－ Ffl相對 ，故 Q1＝ A正確． 答案： A 1．對定律的理解 (1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加， 且減少量和增加量相等． (2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加， 且減少量和增加量相等． 2．應(yīng)用定律解題的步驟 (1)分清共有多少種形式的能 (如動(dòng)能、勢能、電能、內(nèi)能 等 )在變化． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少． (3)減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程： ΔE減 ＝ ΔE增． 1．應(yīng)用能量守恒定律解決有關(guān)問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析有 多少種形式的能在變化，求出減少的總能量和增加的總 能量，然后再依據(jù)能量守恒列式求解． 2．高考考查該類問題時(shí)，常綜合平拋、圓周運(yùn)動(dòng)及電學(xué)、 磁學(xué)、熱學(xué)等知識，考查學(xué)生的判斷、推理及綜合分析 問題的能力． 3． (2020山東高考 )如圖 5－ 4－ 4 所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn) 輸系統(tǒng)，斜面軌道傾角為 30176。 杭州模擬 )如圖 5－ 4－ 5所示，一質(zhì)量為 m的滑塊 從高為 h的光滑圓弧形槽的頂端 A處 無初速度地滑下，槽的底端 B與水 平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度恒為 v0，兩輪軸心間距為 l，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端 C時(shí)，恰好加速到與傳送帶的速度相同，求： (1)滑塊到達(dá)底端 B時(shí)的速度大小 vB； (2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ； (3)此過程中，由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量 Q. [思路點(diǎn)撥 ] [解題樣板 ] (1)滑塊在由 A到 B的過程中機(jī)械能守恒， 可得： mgh＝ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得： vB＝ . ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) (2)滑塊在由 B到 C的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理得： μmgl＝ mv02－ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得 μ＝ .┄┄┄┄┄┄┄┄ ┄┄ ┄ ┄ (1分 ) (3)Q＝ Ff 的粗糙斜面向上 運(yùn)動(dòng)的過程中，受一個(gè)恒定的沿斜面 向上的拉力 F作用，這時(shí)物塊的加速度 大小為 4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運(yùn) 動(dòng)的過程中，下列說法正確的是 ( ) A．物塊的機(jī)械能一定增加 B．物塊的機(jī)械能一定減少 C．物塊的機(jī)械能可能不變 D．物塊的機(jī)械能可能增加也可能減少 解析： 設(shè)物塊受斜面的摩擦力沿斜面向下，大小為 Ff，由牛頓第二定律得： mgsin30176。寧波質(zhì)檢 )一根長為 L、質(zhì)量為 m的均勻鏈條放在 光滑的水平桌面上，其長度的一半懸于桌邊，若要將 懸著的部分拉回桌面，至少做功 ( ) A. mgL B. mgL C． mgL D. mgL 解析： 懸于桌邊的鏈條質(zhì)量為 .將其拉上桌面，重心升高 ，故至少做功為 A正確． 答案： A 5．如圖 5－ 4－ 7所示是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意 圖．整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道 AB 和著陸雪道 DE以及水平的起跳平臺 CD組成， AB與 CD圓滑連接．運(yùn)動(dòng) 員從助滑雪道 AB上由靜止開始，在 重力作用下滑到 D點(diǎn)水平飛出，不 計(jì)飛行中的空氣阻力，經(jīng) 2 s在水平方向飛行了 60 m，落在著陸雪道 DE上．已知從 B點(diǎn)到 D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變． (g取 10 m/s2) (1)求運(yùn)動(dòng)員在 AB段下滑到 B點(diǎn)的速度大小； (2)若不計(jì)阻力，求運(yùn)動(dòng)員在 AB段下滑過程中下降的高度； (3)若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為 60 kg，在 AB段下降的實(shí)際高度是 50 m， 求此過程中他克服阻力所做的功． 解析： (1)運(yùn)動(dòng)員從 D點(diǎn)飛出時(shí)的速度 v＝ ＝ 30 m/s 依題意，運(yùn)動(dòng)員下滑到助滑雪道末端 B點(diǎn)的速度大小是 30 m/s. (2)在運(yùn)動(dòng)員下滑過程中機(jī)械能守恒，有 mgh＝ mv2 下降的高度 h＝ ＝ 45 m. (3)根據(jù)功能關(guān)系，有 mgH－ Wf＝ mv2 運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功 Wf＝ mgH－ mv2＝ 3000 J. 答案： (1)30 m/s (2)45 m (3)3000 J
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