三维设计高三物理一轮复习人教广东专功能关系能量守恒定律.pptx

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1、会计学1三维设计高三物理一轮复习人教广东三维设计高三物理一轮复习人教广东(gung dng)专专 功能关系功能关系 能量守恒定律能量守恒定律第一页，共62页。第第五五章章课堂考题课堂考题领悟领悟课下综合课下综合提升提升第1页/共62页第二页，共62页。第2页/共62页第三页，共62页。第3页/共62页第四页，共62页。重力势能增加了多少？重力势能增加了多少？动能动能(dngnng)损失了多少？损失了多少？机械能损失了多少？机械能损失了多少？第4页/共62页第五页，共62页。第5页/共62页第六页，共62页。第6页/共62页第七页，共62页。第7页/共62页第八页，共62页。第8页/共62页第九

2、页，共62页。3摩擦力做功摩擦力做功(zugng)的特点的特点类别类别比较比较 静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力不不同同点点能量能量的转的转化方化方面面在静摩擦力做功的过在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从程中，只有机械能从一个物体转移到另一一个物体转移到另一个物体个物体(静摩擦力起着静摩擦力起着传递机械能的作用传递机械能的作用)而而没有机械能转化为其没有机械能转化为其他形式的能量他形式的能量1.相互摩擦的物体通相互摩擦的物体通过过摩擦摩擦力做功，将部分机械能从一力做功，将部分机械能从一个物体个物体转转移到另一个物体移到另一个物体2.2.部分机械能部分机械能转转化化为为内能，内能，此部分能

3、量就是系此部分能量就是系统统机械能机械能的的损损失量失量第9页/共62页第十页，共62页。类别类别比较比较 静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力不同不同点点一对摩擦力一对摩擦力做功方面做功方面一对静摩擦一对静摩擦力所做功的力所做功的代数总和等代数总和等于零于零一对相互作用的滑动摩一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的擦力对物体系统所做的总功总为负值，系统损总功总为负值，系统损失的机械能转变成内能失的机械能转变成内能第10页/共62页第十一页，共62页。应用应用(yngyng)升级升级1.(双选双选)如图如图542所示，小球从所示，小球从A点点 以初速度以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到沿粗糙

4、斜面向上运动，到 达最高点达最高点B后返回后返回A，C为为AB的中点。的中点。图图542 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A小球从小球从A出发到返回出发到返回A的过程中，位移为零，外力做的过程中，位移为零，外力做 功为零功为零 B小球从小球从A到到C过程与从过程与从C到到B过程，减少的动能相等过程，减少的动能相等 C小球从小球从A到到C过程与从过程与从C到到B过程，速度的变化量相等过程，速度的变化量相等 D小球从小球从A到到C过程与从过程与从C到到B过程，损失的机械能相等过程，损失的机械能相等第11页/共62页第十二页，共62页。解析：小球从解析：小球从A点出发到返回点出发到返回A的

5、过程中，位移为零，重力做的过程中，位移为零，重力做功功(zugng)为零，但摩擦力始终做负功，为零，但摩擦力始终做负功，A错误；小球从错误；小球从A到到C的过程与从的过程与从C到到B的过程中，合力相同，合力做功的过程中，合力相同，合力做功(zugng)相同，减少的动能相等，摩擦力做负功相等，损失相同，减少的动能相等，摩擦力做负功相等，损失的机械能相等，的机械能相等，B、D正确；但因两段过程的时间不相等，故正确；但因两段过程的时间不相等，故速度变化量不相等，速度变化量不相等，C错误。错误。答案：答案：BD第12页/共62页第十三页，共62页。思维启动思维启动NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众。

6、如果运动员投篮过程中对篮球赛非常精彩，吸引了众多观众。如果运动员投篮过程中对篮球做功为篮球做功为W，出手高度，出手高度(相对地面相对地面)为为h1，篮筐，篮筐(ln kun)距地面距地面高度为高度为h2，球的质量为，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能表，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能表达式是。达式是。第13页/共62页第十四页，共62页。提示：由能量守恒，人做的提示：由能量守恒，人做的W增加了球进筐时的动能增加了球进筐时的动能(dngnng)和势能。设进筐时动能和势能。设进筐时动能(dngnng)为为Ek。则有：则有：WEkmgh2mgh1故故EkWmgh1mgh2。第14页/共

7、62页第十五页，共62页。第15页/共62页第十六页，共62页。第16页/共62页第十七页，共62页。应用升级应用升级2.“滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮，被誉的钱塘江大潮，被誉 为天下奇观为天下奇观(qgun)。小莉设想用钱塘江大潮来发电，在江。小莉设想用钱塘江大潮来发电，在江海交接海交接 某处建一大坝，形成一个面积为某处建一大坝，形成一个面积为1.0107 m2，涨潮时涨潮时 水深达水深达25 m的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为 2 m。若发电时水重力势能的。若发电时水重力势能的12%转变为电能，并转变

8、为电能，并 第17页/共62页第十八页，共62页。只有退潮时发电，每天涨潮两次，求该电站每天能发多少只有退潮时发电，每天涨潮两次，求该电站每天能发多少电？根据图电？根据图543中的情景，说明图中的中的情景，说明图中的A、B两台机器两台机器(j q)(有一台是发电机，另一台是电动机有一台是发电机，另一台是电动机)，哪台是发电机？，哪台是发电机？(已知水的密度已知水的密度1.0103 kg/m3，g10 m/s2)第18页/共62页第十九页，共62页。图图543第19页/共62页第二十页，共62页。答案答案(d n)：4.81010 JA为发电机为发电机第20页/共62页第二十一页，共62页。第2

9、1页/共62页第二十二页，共62页。知识检索知识检索(1)动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功相等。动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功相等。(2)重力势能、弹性势能、电势重力势能、弹性势能、电势(dinsh)能的改变量与对应的能的改变量与对应的力做的力做的 功数值相等，但符号相反。功数值相等，但符号相反。第22页/共62页第二十三页，共62页。典题例析典题例析例例1一物块放在如图一物块放在如图544所示的斜所示的斜面上，用力面上，用力F沿斜面向下拉物块，物块沿沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动斜面运动(yndng)了一段距离，若已知在此过程中了一段距离，若已知在此过程中拉力拉力F所

10、做的功为所做的功为A，斜面对物块的作用，斜面对物块的作用，图图544力所做的功为力所做的功为B，重力做的功为，重力做的功为C，空气阻力做的功为，空气阻力做的功为D，其中，其中A、B、C、D的绝对值分别为的绝对值分别为100 J、30 J、100 J、20 J，则，则(1)物块动能的增量为多少？物块动能的增量为多少？(2)物块机械能的增量为多少？物块机械能的增量为多少？第23页/共62页第二十四页，共62页。审题指导审题指导解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)物块动能的增量对应合外力物块动能的增量对应合外力(wil)做的功。做的功。(2)物块机械能的增量对应除重力以外的力的总功

11、。物块机械能的增量对应除重力以外的力的总功。第24页/共62页第二十五页，共62页。解析解析(1)在物块下滑的过程中，拉力在物块下滑的过程中，拉力F做正功，斜面做正功，斜面对物块有摩擦力，做负功，重力做正功，空气阻力做负对物块有摩擦力，做负功，重力做正功，空气阻力做负功。根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块动能功。根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块动能的增量的增量(zn lin)，则，则EkW合合ABCD100 J(30 J)100 J(20 J)150 J(2)根据功能关系，除重力之外的其他力所做的功等于根据功能关系，除重力之外的其他力所做的功等于物块机械能的增量物块机械能的增量(

12、zn lin)，则则E机机ABD100 J(30 J)(20 J)50 J答案答案(d n)(1)150 J(2)50 J第25页/共62页第二十六页，共62页。(1)物块重力势能物块重力势能(zhn l sh nn)的改变量为多少？的改变量为多少？(2)物块克服摩擦力做的功是多少？物块克服摩擦力做的功是多少？解析：解析：(1)根据功能关系，重力做功等于重力势能的改变量。故根据功能关系，重力做功等于重力势能的改变量。故EpWGC100 J。(2)斜面对物块的作用力有支持力和摩擦力，由于斜面对物块的作用力有支持力和摩擦力，由于(yuy)支持力支持力与物块的位移垂直，支持力不做功，所以斜面对物块的

13、作用力所与物块的位移垂直，支持力不做功，所以斜面对物块的作用力所做的功就是摩擦力对物块做的功，故物块克服摩擦力做的功做的功就是摩擦力对物块做的功，故物块克服摩擦力做的功WfB30 J。答案：答案：(1)100 J(2)30 J第26页/共62页第二十七页，共62页。知识检索知识检索 应用能量守恒定律解题的步骤应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能分清有多少形式的能如动能、势能如动能、势能(包括重力势能、弹包括重力势能、弹 性势能、电势能性势能、电势能)、内能等、内能等在变化。在变化。(2)明确哪种形式的能量增加明确哪种形式的能量增加(zngji)，哪种形式的能量减少，并，哪种形式的

14、能量减少，并且且 列出减少的能量列出减少的能量E减和增加减和增加(zngji)的能量的能量E增的表达式。增的表达式。(3)列出能量守恒关系式：列出能量守恒关系式：E减减E增。增。第27页/共62页第二十八页，共62页。典题例析典题例析 例例2小物块小物块A的质量为的质量为m，物块与，物块与坡道间的动摩擦因数为坡道间的动摩擦因数为，水平面光，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾，倾角为角为；物块从坡道进入水平滑道时，；物块从坡道进入水平滑道时，图图545在底端在底端O点处无机械能损失点处无机械能损失(snsh)，重力加速度为，重力加速度为g。将轻弹簧的一。将轻弹簧的

15、一端连接在水平滑道端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端端O点，如图点，如图545所示。物块所示。物块A从坡道顶端由静止滑下，求：从坡道顶端由静止滑下，求：第28页/共62页第二十九页，共62页。(1)物块滑到物块滑到O点时的速度点时的速度(sd)大小；大小；(2)弹簧为最大压缩量弹簧为最大压缩量d时的弹性势能；时的弹性势能；(3)物块物块A被弹回到坡道时上升的最大高度。被弹回到坡道时上升的最大高度。第29页/共62页第三十页，共62页。审题指导审题指导解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)物块下滑时，有滑动摩擦

16、力做功；物块下滑时，有滑动摩擦力做功；(2)物块压缩弹簧过程中的能量物块压缩弹簧过程中的能量(nngling)转化关系；转化关系；(3)物块被弹回时在坡道上要克服摩擦力做功。物块被弹回时在坡道上要克服摩擦力做功。第30页/共62页第三十一页，共62页。第31页/共62页第三十二页，共62页。第32页/共62页第三十三页，共62页。拓展训练拓展训练1.如图如图546所示，一个小孩从粗糙所示，一个小孩从粗糙 的滑梯上加速滑下，对于其机械能的滑梯上加速滑下，对于其机械能 的变化情况的变化情况(qngkung)，下列判断正确的是，下列判断正确的是 ()图图546 A重力势能减小，动能不变，机械能减小重

17、力势能减小，动能不变，机械能减小 B重力势能减小，动能增加，机械能减小重力势能减小，动能增加，机械能减小 C重力势能减小，动能增加，机械能增加重力势能减小，动能增加，机械能增加 D重力势能减小，动能增加，机械能不变重力势能减小，动能增加，机械能不变第33页/共62页第三十四页，共62页。解析解析(ji x)：下滑时高度降低，则重力势能减小，加速运动，动：下滑时高度降低，则重力势能减小，加速运动，动能增加，摩擦力做负功，机械能减小，能增加，摩擦力做负功，机械能减小，B对，对，A、C、D错。错。答案：答案：B第34页/共62页第三十五页，共62页。知识检索知识检索 求解物体在传送带上运动的问题，首

18、先要正确分析物求解物体在传送带上运动的问题，首先要正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析，然后利用运动学公体的运动过程，做好受力情况分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律，求物体及传送带在相应时间内的式结合牛顿第二定律，求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。再利用位移，找出物体和传送带之间的位移关系。再利用QFfl相对求摩擦相对求摩擦(mc)热，利用功能关系求功。热，利用功能关系求功。第35页/共62页第三十六页，共62页。典题例析典题例析例例3如图如图547所示，倾角为所示，倾角为30的光滑斜面的下端的光滑斜面的下端(xi dun)有一水平传送带，传送带正以有

19、一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图所的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为示。一个质量为2 kg的物体的物体(物体可以视为质点物体可以视为质点)，从，从h3.2 m高处高处由静止沿斜面下滑，物体经过由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失。物体与传送带间的动摩擦因从传送带到斜面，都不计其动能损失。物体与传送带间的动摩擦因数为数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力的中点处，重力加速度加速度g10 m/s2，则：，则：第36页/共62页

20、第三十七页，共62页。图图547(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？(2)传送带左右两端传送带左右两端AB间的距离间的距离l至少为多少？至少为多少？(3)物体与传送带组成的系统在完成一次来回滑行物体与传送带组成的系统在完成一次来回滑行(huxng)过过程中产生的摩擦热为多少？程中产生的摩擦热为多少？第37页/共62页第三十八页，共62页。审题指导审题指导求系统产生的摩擦热，关键是求解物体与传送求系统产生的摩擦热，关键是求解物体与传送带相对滑行过程中总的相对位移，注意区别二者同向、反向带相对滑行过程中总的相对位移，注意区别二者同向、反向两

21、种运动两种运动(yndng)情况。情况。第38页/共62页第三十九页，共62页。第39页/共62页第四十页，共62页。答案答案(d n)(1)1.6 s(2)12.8 m(3)196 J第40页/共62页第四十一页，共62页。拓展训练拓展训练2.如图如图548所示，质量为所示，质量为m的物体在的物体在 水平传送带上由静止释放，传送带由水平传送带上由静止释放，传送带由 电动机带动，始终保持以速度电动机带动，始终保持以速度v匀速运匀速运 图图548 动，物体与传送带间的动摩擦因数为动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体最后能与，物体最后能与 传送带保持相对传送带保持相对(xingdu)静止。对于物

22、体从开始释放到与静止。对于物体从开始释放到与传送带传送带 相对相对(xingdu)静止这一过程，下列说法正确的是静止这一过程，下列说法正确的是 ()第41页/共62页第四十二页，共62页。第42页/共62页第四十三页，共62页。解析：由能量守恒，电动机多做的功等于物体获得的动能和由解析：由能量守恒，电动机多做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故于摩擦而产生的热量，故A错；对物体受力分析知，仅有摩擦错；对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，力对物体做功，由动能定理知，B错；传送带克服摩擦力做的错；传送带克服摩擦力做的功等于物体对传送带的摩擦力的大小与传送带对地位移的大

23、小功等于物体对传送带的摩擦力的大小与传送带对地位移的大小的乘积，而易知这个位移是木块对地位移的两倍，即的乘积，而易知这个位移是木块对地位移的两倍，即Wmv2，故，故C错；由功率公式易知电动机增加错；由功率公式易知电动机增加(zngji)的功率为的功率为mgv，故，故D对。对。答案：答案：D第43页/共62页第四十四页，共62页。第44页/共62页第四十五页，共62页。1（双选）（双选）(2012琼海模拟琼海模拟)短跑比赛上，运动员采用蹲踞短跑比赛上，运动员采用蹲踞 式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前 加速的同时提升身体重心，示意图如

24、图加速的同时提升身体重心，示意图如图549所示。所示。假设假设(jish)质量为质量为m的运动员，在起跑时前进距离的运动员，在起跑时前进距离s内，重心升内，重心升 高高h，获得的速度为，获得的速度为v，阻力做功为，阻力做功为W阻，则在此过程中阻，则在此过程中 ()第45页/共62页第四十六页，共62页。图图549第46页/共62页第四十七页，共62页。第47页/共62页第四十八页，共62页。答案答案(d n)：BD第48页/共62页第四十九页，共62页。2.(2012汕尾联考汕尾联考)如图如图5410所示，下所示，下 端固定在地面上的竖直轻弹簧，从它的端固定在地面上的竖直轻弹簧，从它的 正上方

25、高正上方高H处有一物块自由落下，落到处有一物块自由落下，落到 弹簧上后将弹簧压缩。如果弹簧上后将弹簧压缩。如果(rgu)分别从分别从H1、H2 (H1H2)高处释放物块，物块落到弹簧上将高处释放物块，物块落到弹簧上将 图图5410 弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1和和Ek2，在，在 具有最大动能时刻的重力势能分别是具有最大动能时刻的重力势能分别是Ep1和和Ep2(以地面以地面 为参照系为参照系)，那么有，那么有 ()第49页/共62页第五十页，共62页。AEk1Ek2，Ep1Ep2 BEk1Ek2，Ep1Ep2CEk1Ek2，Ep1Ep2 DEk1

26、Ek2，Ep1Ep2第50页/共62页第五十一页，共62页。解析：动能最大的位置即重力解析：动能最大的位置即重力(zhngl)和弹力相等和弹力相等的位置，两种情况此位置相同，物体第一次下落时减的位置，两种情况此位置相同，物体第一次下落时减少的重力少的重力(zhngl)势能大，两次增加的弹性势能相势能大，两次增加的弹性势能相等，根据能量守恒定律可知第一次增加的动能大，故等，根据能量守恒定律可知第一次增加的动能大，故C正确。正确。答案：答案：C第51页/共62页第五十二页，共62页。3.（双选）（双选）(2010山东高考山东高考(o ko)如图如图5411 所示，倾角所示，倾角30的粗糙斜面固定的

27、粗糙斜面固定 在地面上，长为在地面上，长为l、质量为、质量为m、粗、粗 细均匀、质量分布均匀的软绳置于细均匀、质量分布均匀的软绳置于 斜面上，其上端与斜面顶端齐平。斜面上，其上端与斜面顶端齐平。图图5411 用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下 运动，直到软绳刚好全部离开斜面运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达此时物块未到达 地面地面)，在此过程中，在此过程中 ()第52页/共62页第五十三页，共62页。第53页/共62页第五十四页，共62页。答案答案(d n)：BD第54页/共62页第五十五页，共62页。第55页/共62页第五十六

28、页，共62页。第56页/共62页第五十七页，共62页。(1)轿车以轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时，所受在平直公路上匀速行驶时，所受阻力阻力 F阻的大小；阻的大小；(2)轿车从轿车从 90 km/h 减速到减速到 72 km/h 过程中，获得的电过程中，获得的电能能 E电；电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能(dinnng)E电维持电维持 72 km/h 匀速运动的距离匀速运动的距离L。第57页/共62页第五十八页，共62页。第58页/共62页第五十九页，共62页。第59页/共62页第六十页，共62页。(3)根据题设，轿车根据题设，轿车(jioch)在平直公路上匀速行驶时受到的阻力在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为仍为F阻阻2103 N。在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，。在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功仅有电能用于克服阻力做功E电电F阻阻L代入数据得代入数据得L31.5 m答案答案(d n)：(1)2103 N(2)6.3104 J(3)31.5 m第60页/共62页第六十一页，共62页。第61页/共62页第六十二页，共62页。