2016届高考物理一轮总复习ppt课件54功能关系能量守恒定律人教必修.ppt

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1、“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。第4讲 功能关系 能量守恒定律“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为

2、基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。知识点知识点 1 1 功能关系功能关系1.1.功是功是_的量度的量度, ,即做了多少功就有多少即做了多少功就有多少_发生了发生了转化。转化。2.2.做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_, ,而且而且_必须必须通过做功来实现。通过做功来实现。能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台

3、、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。知识点知识点 2 2 能量守恒定律能量守恒定律1.1.内容内容能量既不会凭空能量既不会凭空_, ,也不会凭空消失也不会凭空消失, ,它只能从一种形式它只能从一种形式_为另一种形式为另一种形式, ,或者从一个物体或者从一个物体_到另一个物体到另一个物体, ,在在_的过程中的过程中, ,能量的总量能量的总量_。2.2.表达式表达式EE减减= =_。产生产生转化转化转移转移转化或转移转化或转移保持不变保持不变EE增增“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为

4、指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【思考辨析思考辨析】(1)(1)力对物体做了多少功力对物体做了多少功, ,物体就有多少能。物体就有多少能。( () )(2)(2)力对物体做功力对物体做功, ,物体的总能量一定增加。物体的总能量一定增加。( () )(3)(3)能量在转化或转移的过程中能量在转化或转移的过程中, ,其总量有可能增加。其总量有可能增加。( () )(4)(4)

5、能量在转化或转移的过程中能量在转化或转移的过程中, ,其总量会不断减少。其总量会不断减少。( () )(5)(5)能量在转化或转移的过程中总量保持不变能量在转化或转移的过程中总量保持不变, ,故没有必要节故没有必要节约能源。约能源。( () )(6)(6)能量的转化和转移具有方向性能量的转化和转移具有方向性, ,且现在可利用的能源有限且现在可利用的能源有限, ,故必须节约能源。故必须节约能源。( () )(7)(7)滑动摩擦力做功时滑动摩擦力做功时, ,一定会引起能量的转化。一定会引起能量的转化。( () )“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信

6、息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。分析分析: :物体本身就具有内能物体本身就具有内能, ,故故(1)(1)错错; ;在真空中自由下落的小球在真空中自由下落的小球重力做功重力做功, ,但小球的机械能守恒但小球的机械能守恒, ,故故(2)(2)错错; ;能量在转化或转移的能量在转化或转移的过程中过程中, ,其总量保持不变其总量保持不变, ,故故(3)(3)、(4)(4)均错均错; ;虽然能量转化

7、过程虽然能量转化过程中总量守恒中总量守恒, ,但能量的转化具有方向性但能量的转化具有方向性, ,会产生能量耗散会产生能量耗散, ,故需故需要节约能源要节约能源,(5),(5)错错,(6),(6)对对; ;滑动摩擦力做功会引起机械能向内滑动摩擦力做功会引起机械能向内能转化能转化,(7),(7)对。对。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控

8、工程群众性治安防控工程”。考点考点 1 1 功能关系的理解和应用功能关系的理解和应用( (三年三年6 6考考) ) 深化理解深化理解【考点解读考点解读】几种常见的功能关系及其表达式几种常见的功能关系及其表达式力做功力做功能的变化能的变化定量关系定量关系合力的功合力的功动能变化动能变化W=EW=Ek2k2-E-Ek1k1=E=Ek k重力的功重力的功重力势能变化重力势能变化(1)(1)重力做正功重力做正功, ,重力势能减少重力势能减少(2)(2)重力做负功重力做负功, ,重力势能增加重力势能增加(3)W(3)WG G=-E=-Ep p=E=Ep1p1-E-Ep2p2“雪亮工程雪亮工程 是以区（县

9、）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。力做功力做功能的变化能的变化定量关系定量关系弹簧弹力的功弹簧弹力的功弹性势能变化弹性势能变化(1)(1)弹力做正功弹力做正功, ,弹性势能减少弹性势能减少(2)(2)弹力做负功弹力做负功, ,弹性势能增加弹性势能增加(3)W(3)WF F=-E=-Ep p=E=Ep1p1-E-Ep2p2只有重力、弹簧只

10、有重力、弹簧弹力做功弹力做功不引起机械能不引起机械能变化变化机械能守恒机械能守恒E=0E=0除重力和弹簧弹除重力和弹簧弹力之外的其他力力之外的其他力做的功做的功机械能变化机械能变化(1)(1)其他力做多少正功其他力做多少正功, ,物体的机械物体的机械能就增加多少能就增加多少(2)(2)其他力做多少负功其他力做多少负功, ,物体的机械物体的机械能就减少多少能就减少多少(3)W =E(3)W =E一对相互作用的一对相互作用的滑动摩擦力的总滑动摩擦力的总功功内能变化内能变化(1)(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功定做负功, ,系统内能增加系统内能增加(2)Q= F

11、(2)Q= Ff fL L相对相对“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【典例透析典例透析1 1】(2013(2013芜湖模拟芜湖模拟) )质量为质量为m m的物体从静止开始的物体从静止开始以以 的加速度竖直上升的加速度竖直上升h h，对该过程下列说法中正确的是，对该过程下列说法中正确的是( )( )A.A.物

12、体的机械能增加物体的机械能增加B.B.物体的机械能减少物体的机械能减少C.C.重力对物体做功重力对物体做功mghmghD.D.物体的动能增加物体的动能增加g21mgh23mgh21mgh2“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解题探究解题探究】(1)(1)物体应该受到几个力，才能以物体应该受到几个力，才能以

13、的加速度竖的加速度竖直上升？直上升？提示：提示：受到的力有重力、向上的拉力。受到的力有重力、向上的拉力。(2)(2)各力做功情况如何？哪些力做功可引起机械能的变化？各力做功情况如何？哪些力做功可引起机械能的变化？提示：提示：重力做负功，拉力做正功，除重力以外的力做功可引重力做负功，拉力做正功，除重力以外的力做功可引起机械能的变化。起机械能的变化。g2“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础

14、、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解析解析】选选D D。由题意可知，物体受到向上的拉力。由题意可知，物体受到向上的拉力F F，据据F-mg=maF-mg=ma，求出拉力，求出拉力 竖直上升竖直上升h h过程拉力做功过程拉力做功 ，所以机械能增加，所以机械能增加 ，故，故A A、B B均错。均错。此过程中重力做负功，此过程中重力做负功，W WG G=-mgh=-mgh，故，故C C错。由动能定理错。由动能定理Fh-mgh=EFh-mgh=Ek k，可得，可得EEk k= mgh= mgh，故，故D D正确。正确。3Fmg2，3WFhmgh23mgh2

15、12“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【总结提升总结提升】功能关系问题选择题的解答技巧功能关系问题选择题的解答技巧对各种功能关系熟记于心，力学范围内，应牢固掌握以下三条对各种功能关系熟记于心，力学范围内，应牢固掌握以下三条功能关系：功能关系：(1)(1)重力的功等于重力势能的变化，弹力的功等于弹性势能的重力

16、的功等于重力势能的变化，弹力的功等于弹性势能的变化；变化；(2)(2)合外力的功等于动能的变化；合外力的功等于动能的变化；(3)(3)除重力、弹力外，其他力的功等于机械能的变化。除重力、弹力外，其他力的功等于机械能的变化。运用功能关系解题时运用功能关系解题时, , 应弄清楚重力做什么功应弄清楚重力做什么功, ,合外力做什么合外力做什么功功, ,除重力、弹力外的力做什么功除重力、弹力外的力做什么功, ,从而判断重力势能或弹性势从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化。能、动能、机械能的变化。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以

17、网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【变式训练变式训练】质量为质量为m m的滑块，沿高为的滑块，沿高为h h、长为、长为L L的粗糙斜面匀的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，下列说法中正速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，下列说法中正确的是确的是( )( )A.A.滑块的机械能减少了滑块的机械能减少了mghmghB.B.重力对滑块所做的功等于重力对滑块所做的功等于mghmghC.C.

18、滑块重力势能的变化量等于滑块重力势能的变化量等于mghmghD.D.滑块动能的变化量等于滑块动能的变化量等于mghmgh“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解析解析】选选A A、B B。滑块匀速下滑时，滑动摩擦力。滑块匀速下滑时，滑动摩擦力F Ff f=mgsin=mgsin 故下滑过程中滑动摩擦力做的功为

19、故下滑过程中滑动摩擦力做的功为-F-Ff fL=-mgh,L=-mgh,机械机械能减少了能减少了mghmgh，A A正确；重力做的功为正确；重力做的功为mghmgh，滑块重力势能的变，滑块重力势能的变化量为化量为-mgh-mgh，故，故B B正确，正确，C C错误；滑块匀速下滑，动能不变，错误；滑块匀速下滑，动能不变，D D错误。错误。hmg,L“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以

20、公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。考点考点 2 2 摩擦力做功与能量的关系摩擦力做功与能量的关系( (三年三年4 4考考) ) 对比分析对比分析【考点解读考点解读】两种摩擦力的做功情况比较两种摩擦力的做功情况比较 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的转化能量的转化方面方面只有能量的转移只有能量的转移, ,而没而没有能量的转化有能量的转化既有能量的转移既有能量的转移, ,又有能量的又有能量的转化转化一对摩擦力一对摩擦力的总功方面的总功方面一对静摩擦力所做功的一对静摩擦力所做功的代数和等于零代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的

21、代数一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零和不为零, ,总功总功W=-FW=-Ff fl相对相对, ,即即摩擦时产生的热量摩擦时产生的热量相相同同点点正功、负功、正功、负功、不做功方面不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功两种摩擦力对物体可以做正功、负功, ,还可以不做功还可以不做功“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防

22、控工程”。【典例透析典例透析2 2】如图所示如图所示,AB,AB为半径为半径R=0.8 mR=0.8 m的的1/41/4光滑圆弧轨道光滑圆弧轨道, ,下端下端B B恰与小车右端平滑对接。小车质量恰与小车右端平滑对接。小车质量M=3 kg,M=3 kg,车长车长L=2.06 m,L=2.06 m,车上表面距车上表面距地面的高度地面的高度h=0.2 m,h=0.2 m,现有一质量现有一质量m=1kgm=1kg的滑块的滑块, ,由轨道顶端无初由轨道顶端无初速度释放速度释放, ,滑到滑到B B端后冲上小车。已知地面光滑端后冲上小车。已知地面光滑, ,滑块与小车上滑块与小车上表面间的动摩擦因数表面间的动

23、摩擦因数=0.3,=0.3,当车运动了当车运动了t t0 0=1.5 s=1.5 s时时, ,车被地面车被地面装置锁定装置锁定(g=10 m/s(g=10 m/s2 2) )。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。试求试求: :(1)(1)滑块到达滑块到达B B端时端时, ,轨道对它支持力的大小轨道对它支持力的

24、大小; ;(2)(2)车被锁定时车被锁定时, ,车右端距轨道车右端距轨道B B端的距离端的距离; ;(3)(3)从车开始运动到被锁定的过程中从车开始运动到被锁定的过程中, ,滑块与车面间由于摩擦而滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。产生的内能大小。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解题探究解题探究】(1

25、)(1)如何判断车运动如何判断车运动1.5s1.5s时时, ,滑块是否已相对车滑块是否已相对车静止了静止了? ?提示提示: :求出二者共速所用的时间求出二者共速所用的时间, ,与与1.5s1.5s进行分析比较进行分析比较。(2)(2)如何求出因摩擦而产生的内能大小如何求出因摩擦而产生的内能大小? ?提示提示: :Q=mgQ=mgl相对相对。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安

26、全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解析解析】(1)(1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得由机械能守恒定律和牛顿第二定律得则：则：F FNBNB=30 N=30 N。(2)(2)设设m m滑上小车后经过时间滑上小车后经过时间t t1 1与小车同速，共同速度大小为与小车同速，共同速度大小为v v对滑块有对滑块有:mg=ma:mg=ma1 1,v=v,v=vB B-a-a1 1t t1 1对于小车：对于小车：mg=Mamg=Ma2 2,v=a,v=a2 2t t1 1解得：解得：v=1 m/s,tv=1 m/s,t1 1=1 s=1 s，因，因t t1 1t1)k

27、mgsin(k1)，断开轻，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：碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计。求：【备选例题备选例题】考查内容考查内容功能关系和动力学规律的综合应用功能关系和动力学规律的综合应用“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联

28、网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。(1)(1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；(2)(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，木板运动的路程路程s s；(3)(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的总功W W。【规范解答规范解答】(1)(1)设木板第一次上升过程中，物块的加速度为设木板第一次上升过程中，物块的加速度为a a物块物块，由牛顿第二定律由牛顿第二定律kmgsin-mgs

29、in=makmgsin-mgsin=ma物块物块解得解得a a物块物块=(k-1)gsin=(k-1)gsin，方向沿斜面向上。，方向沿斜面向上。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。(2)(2)设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰撞时的速度设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为大小为v v1

30、 1由机械能守恒得：由机械能守恒得：解得解得设木板弹起后的加速度为设木板弹起后的加速度为a a板板，由牛顿第二定律得：，由牛顿第二定律得：a a板板=-(k+1)gsin=-(k+1)gsin木板第一次弹起的最大路程木板第一次弹起的最大路程木板运动的路程木板运动的路程2112mv2mgH21v2gH211vHs2a(k1)sin板1H(k3)Hs2ssin(k1)sin。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支

31、撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。(3)(3)设物块相对木板滑动距离为设物块相对木板滑动距离为L L根据能量守恒定律得：根据能量守恒定律得：mgH+mg(H+Lsin)=kmgsinLmgH+mg(H+Lsin)=kmgsinL摩擦力对木板及物块做的总功摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinLW=-kmgsinL解得解得答案：答案：(1)(k-1)gsin(1)(k-1)gsin，方向沿斜面向上，方向沿斜面向上(2)(2)(3)(3)2kmgHWk1 。(k3)H(k1)sin2kmgHk1“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）

32、、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。传送带模型传送带模型1.1.模型构建模型构建传送带是应用较广泛的一种传动装置，把物体放到运动着的传传送带是应用较广泛的一种传动装置，把物体放到运动着的传送带上，物体将在静摩擦力或滑动摩擦力的作用下被传送带输送带上，物体将在静摩擦力或滑动摩擦力的作用下被传送带输送到另一端，该装置即为传送带模型。送到另一端，

33、该装置即为传送带模型。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。2.2.模型条件模型条件(1)(1)传送带匀速或加速运动。传送带匀速或加速运动。(2)(2)物体以初速度物体以初速度v v0 0滑上传送带或轻轻放于传送带上，物体与滑上传送带或轻轻放于传送带上，物体与传送带间有摩擦力。传送带间有摩擦力。(3)(3)物体

34、与传送带之间有相对滑动。物体与传送带之间有相对滑动。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。3.3.模型特点模型特点(1)(1)若物体轻轻放在匀速运动的传送带上，物体一定要和传送若物体轻轻放在匀速运动的传送带上，物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体一定受到沿传送带前进方向的摩擦带之间产生相对滑动，物体一定受到

35、沿传送带前进方向的摩擦力。力。(2)(2)若物体静止在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，若物体静止在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，如果动摩擦因数较大，则物体随传送带一起加速；如果动摩擦如果动摩擦因数较大，则物体随传送带一起加速；如果动摩擦因数较小，则物体将跟不上传送带的运动，相对传送带向后滑因数较小，则物体将跟不上传送带的运动，相对传送带向后滑动。动。(3)(3)若物体与水平传送带一起匀速运动，则物体与传送带之间若物体与水平传送带一起匀速运动，则物体与传送带之间没有摩擦力；若传送带是倾斜的，则物体受到沿传送带向上的没有摩擦力；若传送带是倾斜的，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用。

36、静摩擦力作用。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【典例典例】如图所示，绷紧的传送带如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角与水平面的夹角=30=30，皮带在电，皮带在电动机的带动下，始终保持动机的带动下，始终保持v v0 0=2 m/s=2 m/s的速率运行，现把一质量为的速率运行，现把一质量为m=10 kgm

37、=10 kg的工件的工件( (可看作质点可看作质点) )轻轻放在皮带的轻轻放在皮带的底端，经过时间底端，经过时间1.9 s1.9 s，工件被传送到，工件被传送到h=1.5 mh=1.5 m的高处，取的高处，取g=10 m/sg=10 m/s2 2，求：，求：(1)(1)工件与传送带间的动摩擦因数；工件与传送带间的动摩擦因数；(2)(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。电动机由于传送工件多消耗的电能。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心

38、为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【深度剖析深度剖析】(1)(1)由图可知，由图可知，皮带长皮带长工件速度达工件速度达v v0 0前，做匀加速运动的位移前，做匀加速运动的位移匀速运动的位移为匀速运动的位移为x-xx-x1 1=v=v0 0(t-t(t-t1 1) )解得加速运动的时间解得加速运动的时间t t1 1=0.8 s=0.8 s，加速运动的位移加速运动的位移x x1 1=0.8 m=0.8 m所以加速度所以加速度a= =2.5 m/sa= =2.5 m/s2 2由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律

39、有：mgcos-mgsin=mamgcos-mgsin=ma解得解得hx3 msin。0111vxvtt201vt32 。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。(2)(2)从能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工从能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发

40、生相对位移时摩件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功发出的热量。擦力做功发出的热量。在时间在时间t t1 1内，内，皮带运动的位移皮带运动的位移x x皮皮=v=v0 0t t1 1=1.6 m=1.6 m在时间在时间t t1 1内，内，工件相对皮带的位移工件相对皮带的位移x x相相=x=x皮皮-x-x1 1=0.8 m=0.8 m“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为

41、基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。在时间在时间t t1 1内，摩擦生热内，摩擦生热Q=mgcosxQ=mgcosx相相=60 J=60 J工件获得的动能工件获得的动能E Ek k= mv= mv0 02 2=20 J=20 J工件增加的势能工件增加的势能E Ep p=mgh=150 J=mgh=150 J电动机多消耗的电能电动机多消耗的电能W=Q+EW=Q+Ek k+E+Ep p=230 J=230 J。答案：答案：(1) (2)230 J(1) (2)230 J1232“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台

42、、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【名师指津名师指津】传送带上动力学问题的分析思路传送带上动力学问题的分析思路(1)(1)明确研究对象。明确研究对象。(2)(2)对研究对象进行受力分析、过程分析和状态分析，建立清对研究对象进行受力分析、过程分析和状态分析，建立清晰的物理模型。晰的物理模型。(3)(3)利用牛顿运动定律和运动学规律列方程解决物体的运动问利用牛顿运动定律和运动学规律列方

43、程解决物体的运动问题。题。(4)(4)利用能量转化和守恒的观点，解决传送带问题中的功能转利用能量转化和守恒的观点，解决传送带问题中的功能转化问题。化问题。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【变式训练变式训练】(2013(2013西安模拟西安模拟) )如图甲所示，一倾角为如图甲所示，一倾角为3737的的传送带

44、以恒定速度运行。现将一质量传送带以恒定速度运行。现将一质量m=1 kgm=1 kg的小物体抛上传送的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，传送带向上为正方向，g=10 m/sg=10 m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8=0.8。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化

45、为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。求：求：(1)0(1)08 s8 s内物体位移的大小；内物体位移的大小；(2)(2)物体与传送带间的动摩擦因数；物体与传送带间的动摩擦因数；(3)0(3)08 s8 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q Q。“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格

46、化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解析解析】(1)(1)从图乙中求出物体位移从图乙中求出物体位移x=-2x=-22 2 m+4 m+44 4 m+2 m+24 m=14 m4 m=14 m(2)(2)由图像知，物体相对传送带滑动时的加速度由图像知，物体相对传送带滑动时的加速度a=1 m/sa=1 m/s2 2对此过程中物体受力分析得对此过程中物体受力分析得mgcos-mgsin=mamgcos-mgsin=ma得得=0.875=0.8751212“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为

47、支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。(3)(3)物体被送上的高度物体被送上的高度h=xsin=8.4 mh=xsin=8.4 m重力势能增量重力势能增量EEp p=mgh=84 J=mgh=84 J动能增量动能增量机械能增加机械能增加E=EE=Ep p+E+Ek k=90 J=90 J0 08 s8 s内只有前内只有前6 s6 s发生相对滑动。发生相对滑动。0 06 s6 s内传送带运动距离内传送带

48、运动距离x x1 1=4=46 m=24 m6 m=24 m0 06 s6 s内物体位移内物体位移x x2 2=6 m=6 m产生的热量产生的热量Q=mgcosQ=mgcosx=mgcos(xx=mgcos(x1 1-x-x2 2)=126 J)=126 J答案：答案：(1)14 m (2)0.875 (3)90 J 126 J(1)14 m (2)0.875 (3)90 J 126 J22k2111Emvmv6 J22“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、

49、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【双基题组双基题组】1.1.滑块静止于光滑水平面上，与之相连滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力定的水平外力F F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力中拉力F F做了做了10 J10 J的功。在上述过程中的功。在上述过程中( )( )A.A.弹簧的弹性势能增加了弹簧的弹性势能增加了10 J10 JB.B.滑块的动能增加了滑

50、块的动能增加了10 J10 JC.C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J10 JD.D.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒滑块和弹簧组成的系统机械能守恒“雪亮工程雪亮工程 是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。【解析解析】选选C C。拉力。拉力F F做功的同时做功的同时, ,弹簧伸长弹簧伸长, ,