2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第4節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒定律課件 新人教版.ppt

第4節(jié)功能關(guān)系能量守恒定律 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 一 功能關(guān)系1 內(nèi)容 1 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 即做了多少功 就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 2 做功的過程一定伴隨有能量的轉(zhuǎn)化 而且能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功來(lái)實(shí)現(xiàn) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 做功對(duì)應(yīng)變化的能量形式 1 合外力做的功影響物體的動(dòng)能的變化 2 重力做的功影響物體重力勢(shì)能的變化 3 彈簧彈力做的功影響彈性勢(shì)能的變化 4 除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功影響物體機(jī)械能的變化 5 滑動(dòng)摩擦力做的功影響系統(tǒng)內(nèi)能的變化 6 電場(chǎng)力做的功影響電勢(shì)能的變化 7 分子力做的功影響分子勢(shì)能的變化 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 二 能量守恒定律1 內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中 能量的總量保持不變 2 表達(dá)式 1 E1 E2 2 E減 E增 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 1 質(zhì)量為m的木塊放在地面上 與一根彈簧相連 如圖所示 現(xiàn)用恒力F拉彈簧 使木塊離開地面 如果力F的作用點(diǎn)向上移動(dòng)的距離為h 則 A 木塊的重力勢(shì)能增加了mghB 木塊的機(jī)械能增加了FhC 拉力所做的功為FhD 木塊的動(dòng)能增加了Fh 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球 擺球在空氣中擺動(dòng) 擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小 對(duì)此現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是 A 擺球機(jī)械能守恒B 總能量守恒 擺球的機(jī)械能正在減少 減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C 能量正在消失D 只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 2017 甘肅涼州區(qū)期末 升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體 物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m s 則此過程中 g取10m s2 A 升降機(jī)對(duì)物體做功5800JB 合外力對(duì)物體做功5800JC 物體的重力勢(shì)能增加500JD 物體的機(jī)械能增加800J 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 如圖所示 一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下 到半圓底部時(shí) 軌道所受壓力為鐵塊重力的1 5倍 則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 5 2017 山東曲阜市月考 如圖所示 ABCD是一個(gè)盆式容器 盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧 B C在水平線上 其距離d 0 5m 盆邊緣的高度h 0 3m 在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑 已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的 而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 1 小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng) 最后停下來(lái) 則停下的位置到B的距離為 A 0 5mB 0 25mC 0 1mD 0 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1 對(duì)功能關(guān)系的理解 1 做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程 不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的 2 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 功和能的關(guān)系 一是體現(xiàn)為不同的力做功 對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化 具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)量上相等 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 力學(xué)中幾種常見的功能關(guān)系如下 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例1 2016 四川卷 韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員 他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿 助滑區(qū) 保持同一姿態(tài)下滑了一段距離 重力對(duì)他做功1900J 他克服阻力做功100J 韓曉鵬在此過程中 A 動(dòng)能增加了1900JB 動(dòng)能增加了2000JC 重力勢(shì)能減少了1900JD 重力勢(shì)能減少了2000J 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥此題是對(duì)功能關(guān)系的考查 關(guān)鍵是搞清功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系 合外力的功等于動(dòng)能的變化量 重力做功等于重力勢(shì)能的減少量 除重力以外的其他力做功等于機(jī)械能的變化量 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練1 2017 全國(guó)卷 如圖 一質(zhì)量為m 長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛 用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn) M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng) 重力加速度大小為g 在此過程中 外力做的功為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 多選 2018 山東濰坊市期中 如圖所示 楔形木塊abc固定在水平面上 粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同 頂角b處安裝一定滑輪 質(zhì)量分別為M m M m 的滑塊 通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接 輕繩與斜面平行 兩滑塊由靜止釋放后 沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng) 若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦 在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中 A 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B 重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C 輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化1 兩種摩擦力的做功情況比較 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問題的方法 1 正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程 做好受力情況分析 2 利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系 3 公式Q Ff l相對(duì)中l(wèi)相對(duì)為兩接觸物體間的相對(duì)位移 若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí) 則l相對(duì)為總的相對(duì)路程 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例2如圖所示 質(zhì)量為m的長(zhǎng)木塊A靜止于光滑水平面上 在其水平的上表面左端放一質(zhì)量為m的滑塊B 已知木塊長(zhǎng)為L(zhǎng) 它與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 現(xiàn)用水平向右的恒力F拉滑塊B 1 當(dāng)長(zhǎng)木塊A的位移為多少時(shí) B從A的右端滑出 2 求上述過程中滑塊與木塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 解析 1 設(shè)B從A的右端滑出時(shí) A的位移為l A B的速度分別為vA vB 由動(dòng)能定理得 2 由功能關(guān)系知 拉力F做的功等于A B動(dòng)能的增加量和A B間產(chǎn)生的內(nèi)能 解得Q mgL 思維點(diǎn)撥當(dāng)把滑塊B拉離A時(shí) B的位移為A的位移與A的長(zhǎng)度之和 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練3 2017 遼寧撫順一中一模 如圖所示 固定在地面上的半圓軌道直徑ab水平 質(zhì)點(diǎn)P從a點(diǎn)正上方高H處自由下落 經(jīng)過軌道后從b點(diǎn)沖出豎直上拋 上升的最大高度為H 空氣阻力不計(jì) 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)下落再經(jīng)過軌道a點(diǎn)沖出時(shí) 能上升的最大高度h為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 4 多選 2017 陜西省咸陽(yáng)渭城區(qū)四模 如圖所示 質(zhì)量為m 長(zhǎng)為l的木板置于光滑的水平面上 一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端 滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為Ff 用水平的恒定拉力F作用于滑塊 當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí) 木板在地面上移動(dòng)的距離為s 滑塊速度為v1 木板速度為v2 下列結(jié)論正確的是 B 其他條件不變的情況下 m 越大 s越小C 其他條件不變的情況下 F越大 滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)D 其他條件不變的情況下 Ff越大 滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 能量守恒及轉(zhuǎn)化問題的綜合應(yīng)用列能量守恒定律方程的兩條基本思路1 某種形式的能量減少 一定存在其他形式的能量增加 且減少量和增加量一定相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例3 2017 天津河西區(qū)期末 如圖所示 光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切 半圓形導(dǎo)軌的半徑為R 一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放 在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧 當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍 之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C 不計(jì)空氣阻力 試求 1 物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 2 物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 解析 1 設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為vB 所受彈力為FNB 又FNB 8mg由能量守恒定律可知彈性勢(shì)能 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥 1 物體從A到B過程中 彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為哪種形式的能 2 物體從B到C過程中 哪種形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 提示 動(dòng)能 提示 機(jī)械能 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練5 如圖所示 固定斜面的傾角 30 物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 輕彈簧下端固定在斜面底端 彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn) 用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B 滑輪右側(cè)繩子與斜面平行 A的質(zhì)量為2m B的質(zhì)量為m 初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng) 現(xiàn)給A B一初速度v0 使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng) B向上運(yùn)動(dòng) 物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn) 不計(jì)空氣阻力 整個(gè)過程中 輕繩始終處于伸直狀態(tài) 求 1 物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度 2 彈簧的最大壓縮量 3 彈簧的最大彈性勢(shì)能 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 解析 1 A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力Ff 2 mgcos 物體A向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程根據(jù)能量守恒定律有 2 從物體A接觸彈簧 將彈簧壓縮到最短后又恰回到C點(diǎn) 對(duì)系統(tǒng) 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 3 從彈簧壓縮至最短到物體A恰好彈到C點(diǎn)的過程中 由能量守恒定律得Ep mgx 2mgxsin Q Q Ffx 2 mgxcos30 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1 解題策略 雙管齊下 1 動(dòng)力學(xué)方法觀點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律 2 能量觀點(diǎn) 動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 能量守恒定律 2 解題關(guān)鍵 1 抓住物理情景中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程 將物理過程分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的子過程 2 兩個(gè)相鄰過程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶 也是解題的關(guān)鍵 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例4 2016 全國(guó)卷 輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l 將彈簧豎直放置在地面上 在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放 當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí) 彈簧長(zhǎng)度為l 現(xiàn)將該彈簧水平放置 一端固定在A點(diǎn) 另一端與物塊P接觸但不連接 AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道 B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切 半圓的直徑BD豎直 如圖所示 物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 5 用外力推動(dòng)物塊P 將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l 然后放開 P開始沿軌道運(yùn)動(dòng) 重力加速度大小為g 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 1 若P的質(zhì)量為m 求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小 以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離 2 若P能滑上圓軌道 且仍能沿圓軌道滑下 求P的質(zhì)量的取值范圍 解析 1 依題意 當(dāng)彈簧豎直放置 長(zhǎng)度被壓縮至l時(shí) 質(zhì)量為5m的物體的動(dòng)能為零 其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能 由機(jī)械能守恒定律 彈簧長(zhǎng)度為l時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep 5mgl 設(shè)P的質(zhì)量為M 到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB 由能量守恒定律得 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 若P能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn) 其到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的向心力不能小于重力 vD滿足 式要求 故P能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn) 并從D點(diǎn)以速度vD水平射出 設(shè)P落回到軌道AB所需的時(shí)間為t 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 為使P能滑上圓軌道 它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度不能小于零 由 式可知5mgl Mg 4l 要使P仍能沿圓軌道滑回 P在圓軌道的上升高度不能超過半圓軌道的中點(diǎn)C 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥 1 先研究彈簧豎直的情況 根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求出彈簧最大的彈性勢(shì)能 彈簧如題圖放置時(shí) 由于彈簧的壓縮量等于豎直放置時(shí)的壓縮量 兩種情況彈簧的彈性勢(shì)能相等 由能量守恒定律求出物體P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度 由機(jī)械能守恒定律求出物體P到達(dá)D點(diǎn)的速度 物體P離開D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng) 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求水平距離 2 P能滑上圓軌道 且仍能沿圓軌道滑下 能上升的最高點(diǎn)為C 根據(jù)能量守恒定律列式和臨界條件求解 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練6 2016 海南卷 如圖 光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi) 一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng) 已知小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN1 在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN2 重力加速度大小為g 則FN1 FN2的值為 A 3mgB 4mgC 5mgD 6mg 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 7 多選 2016 全國(guó)卷 如圖 一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面 在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P 它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中 克服摩擦力做的功為W 重力加速度大小為g 設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí) 向心加速度的大小為a 容器對(duì)它的支持力大小為FN 則 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 8 2016 上海卷 在今年上海的某活動(dòng)中引入了全國(guó)首個(gè)戶外風(fēng)洞飛行體驗(yàn)裝置 體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下漂浮在半空 若減小風(fēng)力 體驗(yàn)者在加速下落過程中 A 失重且機(jī)械能增加B 失重且機(jī)械能減少C 超重且機(jī)械能增加D 超重且機(jī)械能減少 答案 解析 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 傳送帶 滑塊 木板的問題是和實(shí)際聯(lián)系較緊密且較難的物理模型 是高中階段必須掌握的重要內(nèi)容 解決此類問題的關(guān)鍵 一是對(duì)物體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和終態(tài)推斷 靈活巧妙地從能量的觀點(diǎn)和力的觀點(diǎn)來(lái)揭示其本質(zhì) 特征 列方程聯(lián)立求解 二是此類問題多涉及計(jì)算摩擦力的功 要注意計(jì)算摩擦力的功時(shí)應(yīng)用物體對(duì)地的位移 計(jì)算系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能時(shí) 應(yīng)用物體對(duì)傳送帶的路程 只有當(dāng)物體與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生內(nèi)能 大小Q Ff s相對(duì) 應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算物體的相關(guān)物理量時(shí) 應(yīng)以地面為參考系 傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析1 功能關(guān)系分析 W Ek Ep Q 2 對(duì)W和Q的理解 1 傳送帶做的功W Fx傳 2 產(chǎn)生的內(nèi)能Q Ffx相對(duì) 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 例題如圖所示 水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以速度v1 2m s勻速運(yùn)動(dòng) 小物體P Q質(zhì)量分別為0 2kg和0 3kg 由通過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩相連 t 0時(shí)刻P放在傳送帶中點(diǎn)處由靜止釋放 已知P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 5 傳送帶水平部分兩端點(diǎn)間的距離為4m 不計(jì)定滑輪質(zhì)量及摩擦 P與定滑輪間的繩水平 g取10m s2 1 判斷P在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)方向并求其加速度大小 2 求P從開始到離開傳送帶水平端點(diǎn)的過程中 與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量 3 求P從開始到離開傳送帶水平端點(diǎn)的過程中 電動(dòng)機(jī)多消耗的電能 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 答案 1 向左4m s2 2 4J 3 2J解析 1 傳送帶給P的摩擦力Ff m1g 1N小于Q的重力m2g 3N P將向左運(yùn)動(dòng) 根據(jù)牛頓第二定律 對(duì)P FT m1g m1a對(duì)Q m2g FT m2a 3 電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為克服摩擦力所做的功解法一 E電 W克 m1gs E電 2J 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 思維點(diǎn)撥 1 物塊P在水平方向受幾個(gè)力的作用 合力的方向如何 2 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的 提示 2個(gè)力 方向向左 提示 物體Q減少的重力勢(shì)能和電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為P Q的動(dòng)能和產(chǎn)生的熱量 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 命題分析傳送帶模型是高中物理中比較熟悉的模型 典型的有水平和傾斜兩種情況 一般設(shè)問的角度有兩個(gè) 1 動(dòng)力學(xué)角度 首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程 做好受力分析 然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移 找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系 2 能量角度 求傳送帶對(duì)物體所做的功 物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量 因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等 常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 總結(jié)提升傳送帶模型問題的分析流程 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 1 多選 2017 河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬 在一水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶的左端A點(diǎn) 每隔相同的時(shí)間T 輕放上一個(gè)相同的工件 已知工件與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為 工件質(zhì)量為m 經(jīng)測(cè)量 發(fā)現(xiàn)后面那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的工件之間的距離均為L(zhǎng) 已知重力加速度為g 下列判斷正確的有 答案 解析 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 D 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大 2 多選 2018 河南商丘九校期中 已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為 以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng) 某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K 如圖甲所示 以此時(shí)為t 0時(shí)刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系 如圖乙所示 圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?其中兩坐標(biāo)大小v1 v2 已知傳送帶的速度保持不變 則下列判斷正確的是 A 0 t2內(nèi) 物塊對(duì)傳送帶一直做負(fù)功B 物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) tan C 0 t2內(nèi) 傳送帶對(duì)物塊做功為 答案 解析 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 3 2017 江蘇泰州中學(xué)期中 如圖所示 傳送帶AB總長(zhǎng)為l 10m 與一個(gè)半徑為R 0 4m的光滑四分之一圓軌道BC相切于B點(diǎn) 傳送帶速度恒為v 6m s 方向向右 現(xiàn)有一個(gè)滑塊以一定初速度從A點(diǎn)水平滑上傳送帶 滑塊質(zhì)量為m 10kg 滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 1 已知滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí) 剛好與傳送帶同速 求 1 滑塊的初速度 2 滑塊能上升的最大高度 3 求滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí) 滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 解析 1 以滑塊為研究對(duì)象 滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中 當(dāng)滑塊初 位移x vt 6 2m 12m 滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí) 滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q mg l x 0 1 10 10 10 12 J 220J