功能关系专题复习.doc

功能关系专题复习
一.功和能的关系
做功的过程就是 的过程，功是能量转化的 。
二．几种常见的功能关系
1．合力做功等于物体动能的改变，
即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理)
2．重力做功等于物体重力势能的改变，
即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
3．弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，
即W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
4．除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变.
即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)
5.一对滑动摩擦力对系统所做的负功等于系统内能的增加
即 Q=∆E减=fs相
例1 下列关于功和机械能的说法，正确的是(　　)
A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
例2　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g，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mgh
B．重力势能增加了mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
例3　如图所示，在光滑的水平面上，有一足够长的质量M=1.5kg的木板，今在木板的左端有一质量m=0.5kg的木块，以v0=2m/s初速度滑上木板。已知二者间的动摩擦因素为μ=0.2，求：
（1）二者达到共速所需要的时间t及共同速度v共
（2）木块相对于木板的滑行距离S。

例4　电机带动水平传送带以速度v匀速转动，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．

课后练习：
1．对于功和能的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．功就是能，能就是功
B．功可以变为能，能可以变为功
C．做功的过程就是能量转化的过程
D．功是物体能量的量度
2．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能(　　)
A．增大　　　　　　　　　　 B．变小
C．不变 D．不能确定
3．从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f.下列说法正确的是(　　)
A．小球上升的过程中动能减少了mgh
B．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fh
C．小球上升的过程中重力势能增加了mgh
D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh
4.水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动，现将质量为m的某物块由静止释放在传送带的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间动摩擦因素为u，对这一过程分析(　　)
A.电动机多做的功为mv2 B.摩擦力对物体做的功为mv2
C.传送带克服摩擦力做的功为mv2 D.电动机增加的功率为umgv

5．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是(　　)
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
6．一子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是(　　)
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹减少的机械能等于系统内能的增加量
C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能和内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和
7．如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中(　　)
A．小球的机械能守恒
B．重力对小球不做功
C．绳的张力对小球不做功
D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
8．一块质量为m的木块放在地面上，用一根弹簧连着木块，如图所示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的距离为h，则(　　)
A．木块的重力势能增加了mgh
B．木块的机械能增加了Fh
C．拉力所做的功为Fh
D．木块的动能增加了Fh
9．如图所示，将倾角为30°的斜面体置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑支点O.已知A的质量为m，B的质量为4m.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体与物块B始终保持静止，下列判断中正确的是(　　)
A．物块B受到的摩擦力先减小后增大
B．物块B受到的摩擦力方向不变
C．小球A与地球组成的系统机械能守恒
D．小球A与地球组成的系统机械能不守恒
h1
h2
图5
10.如图所示，粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水。开始时阀门K闭合，左右支管内水面高度差为L。打开阀门K后，左右水面刚好相平时，重力所做的功为 ，左管液面的速度是 ？（管的内部横截面很小，摩擦阻力忽略不计）
10.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，求：
(1)工件与传送带间的动摩擦因数；
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能．

11.如图所示，在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动。现将一质量为m的木块无初速地放上小车，由于木块和小车间的摩擦力的作用，小车的速度将发生变化。为使小车保持原有的速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F 。当F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动，设木块和小车间的摩擦因数为，在上述过程中，求：
（1）水平恒力F对小车做多少功？
（2）摩擦生热Q=？

12.如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：
（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；
（2）小船经过B点时的速度大小v1；
（3）小船经过B点时的加速度大小a．