习题优秀教学设计

泰州市第三高级中学

高三物理一轮复习教学案

第五章

机械能

第四讲

功能关系

能量守恒

班级： 学号 姓名 。

一、知识点再现

1．功能关系：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量；功是能量

的量度，即做了多少功就有多少能量发生了

；做功的过程一定伴随着能量的

，而且能量的

必通过做功来实现．

2．功与对应能量的变化关系：

各种力功

合力的功

对应能的变化

定量的关系

重力的功

弹簧弹力的功

只有重力、弹簧弹力的功

非重力和弹力的功

3．能量守恒定律：能量既不会

，也不会

；它只会从一种形式

为其他形式，或者从一个物体

到另一个物体，而在

和

的过程中，能量的总量保持

；表达式：ΔE减

= ΔE增．

三、考试热点典型例题分析

要点一

对功能关系的理解

例1、已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)(

) A．货物的动能一定增加mah－mgh

B．货物的机械能一定增加mah

C．货物的重力势能一定增加mah

D．货物的机械能一定增加mah＋mgh

1

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训练1、如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体

（

）

A．重力势能增加了3mgh/4

B．重力势能增加了mgh C．动能损失了mgh

D．机械能损失了mgh/2

训练2一个质量为 m 的质点，在外力F 和重力的作用下，由静止开始斜向下作匀加速直线运动，加速度方向与竖直方向成θ角．为使质点机械能保持不变，F的大小必须等于（

）

A．mg B．mgsinθ

C．mgtanθ

D．mgcosθ

要点二

有关弹簧问题

例2、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求：

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；

(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

训练3如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：

⑴

物块滑到O点时的速度大小；

⑵

弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）；

⑶

若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？

2

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要点三

对子弹打木块和皮带问题的分析

1、子弹打木块

假设子弹打木块没有击穿，最终两者具有共同速度。木块质量M，子弹质量m 对木块分析：

对子弹分析：

发热量：

2、皮带问题

设皮带足够长，则物体从轻轻放上去到皮带相对静止这段过程

对物体分析：

对皮带分析：

发热量：

例3如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f.设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是（ ）

A.fs量度子弹损失的动能

B.fd量度子弹损失的动能

C.f（s+d）量度子弹损失的动能

D.fd量度子弹、木块系统总机械能的损失

例4、电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：

(1)小木块的位移；

(2)传送带转过的路程；

(3)小木块获得的动能；

(4)摩擦过程产生的摩擦热；

(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量

3

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训练4如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为l＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中(g取10 m/s2)，

(1)传送带对小物体做的功；

(2)电动机做的功。

训练5如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点)，从h＝3.2 m高处由静止沿斜面下滑，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0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g＝10 m/s2，则：

(1)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AB间的距离l至少为多少？

(3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的热量为多少？

(4)物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？

3，2求：

4