功能关系.ppt

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1、1 1、功和能的基本关系：、功和能的基本关系：_2 2、功能关系的几种常用表现形式：、功能关系的几种常用表现形式：(1)(1)合力做功使合力做功使 _(2)(2)重力做功使重力做功使 _(3)(3)弹力做功使弹力做功使 _(4)(4)其他力做功使其他力做功使 _(5)(5)滑动摩擦力对系统做功使滑动摩擦力对系统做功使 _(6)(6)电场力做功使电场力做功使 _功是能量转化的量度功是能量转化的量度发生变化。发生变化。发生变化。发生变化。发生变化。发生变化。发生变化。发生变化。发生变化发生变化发生变化。发生变化。动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能机械能机械能系统内能系统内能电势能电势能总结总

2、结功功能能关关系系例题例题功功能能关关系系解答此类问题的关键是弄清各种形式的解答此类问题的关键是弄清各种形式的能量的变化与对应力做功的关系。能量的变化与对应力做功的关系。如图所示，木块静止在光滑水平面上，质量为如图所示，木块静止在光滑水平面上，质量为mm的的子弹水平射入木块的深度为子弹水平射入木块的深度为d d时，子弹与木块相对静时，子弹与木块相对静止，在子弹射入木块的过程中，木块移动的距离为止，在子弹射入木块的过程中，木块移动的距离为L L，木块对子弹的平均阻力为，木块对子弹的平均阻力为f f，那么在这一过程中，那么在这一过程中A A、木块的动能增量为、木块的动能增量为 f Lf LB B、

3、子弹的动能减少量为、子弹的动能减少量为 f f（L+dL+d）C C、系统机械能的减少量为、系统机械能的减少量为 f df dDD、系统机械能的减少量为、系统机械能的减少量为 f f（L+dL+d）Ld例例.若质量为若质量为 m，宽，宽 d 的矩形线框的下边刚的矩形线框的下边刚进入同宽度的匀强磁场时，恰好开始做匀速进入同宽度的匀强磁场时，恰好开始做匀速运动运动,最后上边匀速出磁场，求线框穿越磁最后上边匀速出磁场，求线框穿越磁场的全过程产生的电热场的全过程产生的电热Q。ddBmv 由于动能不发生变由于动能不发生变化，能量转化关系为：化，能量转化关系为：EpE电电 QQ=2mgd 运用能量守恒定律

4、的解题思路运用能量守恒定律的解题思路:1)有哪些形式的能参与了转化？有哪些形式的能参与了转化？2)哪些能增加了哪些能增加了?哪些能减少了？哪些能减少了？3)据能量守恒定律列式据能量守恒定律列式:E增增=E减减功功能能关关系系应用应用 推行节水工程的转动喷水龙头如图所示，龙推行节水工程的转动喷水龙头如图所示，龙头距地面高为头距地面高为h h，其喷灌半径可达，其喷灌半径可达10h10h，每分钟，每分钟喷水质量为喷水质量为mm，所用的水从地下，所用的水从地下H H深的井里抽取，深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，试求：设水以相同的速率喷出，试求：（1 1）水从水龙头喷出的速度）水从水龙头喷出的速度（

5、2 2）水泵每分钟对水做的功）水泵每分钟对水做的功10hhH（2009年重庆）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质年重庆）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：笔的弹跳过程分为三个阶段：把笔竖直倒立把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图图a）；）；由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为为h1时，与静止的内芯碰撞（见题时，与静止的内芯碰撞（见题24图图b）

6、；）；碰后，碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为大高度为h2处（见题处（见题24图图c）。设内芯与外壳的撞击力）。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为为g。求：。求：（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；同速度大小；（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；间，弹簧做的功；（3）从外壳下端离开桌面到上升）从外壳下端离开桌面到上升至至h2处，笔损失的机械能。处，笔损失的机械能。(1)

7、V(2)W mg(3)5mg(h2-h1)/4（2009年浙江）某校物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛。年浙江）某校物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨出发，沿水平直线轨道运动道运动L后，出后，出B点进入半径为点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并点，并能越过壕沟。已知赛车质量能越过壕沟。已知赛车质量m0.1kg，通电后以额定功，通电后以额定功率率1.5W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值为工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值

8、为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L10.00m，R=0.32m，h1.25m,S1.50m。问：要使赛车完成。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取比赛，电动机至少工作多长时间？（取g10 m/s2）ABCShLR2.53s（2009年重庆卷）年重庆卷）232009年中国女子冰壶队首次获得了年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题23图，运动员将静止于图，运

9、动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线推点的冰壶（视为质点）沿直线推到到A点放手，此后冰壶沿滑行，最后停于点放手，此后冰壶沿滑行，最后停于C点。已知冰点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为面与各冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为，冰壶质量为m，ACL，r,重力加速度为重力加速度为g，（1）求冰壶在）求冰壶在A 点的速率；点的速率；（2）求冰壶从）求冰壶从O点到点到A点的运动过程中受到的冲量大小；点的运动过程中受到的冲量大小；（3）若将段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为，原只能）若将段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为，原只能滑到滑到C点的冰壶能停于点，求点的冰壶能停于点，求A点与点与B点之间的距离点之

10、间的距离。（1）（2）m（3）L4r (2009年宁夏卷）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项年宁夏卷）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶

11、与冰面间的动摩擦因数为动摩擦因数为1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至少至2=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线在投掷线中点处以中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚能够沿虚线恰好到达圆心线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（多少？（g取取10m/s2）10m竖直平面内的轨道竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道由水平轨道AB与与光滑的四分之一圆弧光滑的四分之一圆弧滑道滑道CD组成，组成，AB恰与圆弧恰与圆弧CD在在C点相切，轨道放

12、在光滑的水平点相切，轨道放在光滑的水平面上，如下图所示。一个质量为面上，如下图所示。一个质量为m小物块（可视为质点）从轨道小物块（可视为质点）从轨道A端以初动能端以初动能E冲上水平轨道冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，从，沿着轨道运动，从DC弧滑下后弧滑下后停在水平轨道停在水平轨道AB的中点的中点。已知水平轨道。已知水平轨道AB长为长为L，轨道，轨道ABCD的的质量为质量为3m，求，求（1 1）小物块与水平轨道的动摩擦因数）小物块与水平轨道的动摩擦因数（2 2）为了保证小物块不从轨道的）为了保证小物块不从轨道的DD端离开轨道，圆弧轨道的半端离开轨道，圆弧轨道的半径径R R至少是多大？至少是多大？