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滑动摩擦力
在静摩擦力做功的过程 1.相互摩擦的物体通过摩
中,只有机械能从一个 擦力做功,将部分机械能从
不 能量的转 物体转移到另一个物体 一个物体转移到另一个物 同 化方面 (静摩擦力起着传递机 体
点
械能的作用)而没有机 2.部分机械能转化为内能,
械能转化为其他形式的 此部分能量就是系统机械
不
一对摩擦
功能关系 能量守恒定律
一、功能关系
1.内容 (1)功是能量转化 的量度,即做了多少功就有 多少能量
转化. (2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化
做功来实现.
发生了 必通过
2.功与对应能量的变化关系(每一种形式的能量的变化均对应一定力的功)
合外力的功(所有外力的功) 重力做的功 弹簧弹力做的功 外力(除重力、弹力)做的功
特别提示
1.应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多 少种形式的能量在变化,求出减少的总能量ΔE减和增加的 总能量ΔE增,然后再依据能量守恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运动以及电 磁学知识考查判断、推理及综合分析能力.
热点三 摩擦力做功的特点
类别 比较
静摩擦力
题型1 功和能的相应关系的理解
例1-1: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,则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为gD)( )
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
离l,物块刚好滑到滑块的左端.物块与滑块的摩擦力为f,
在此过程中( ),若物块与滑块相对静止,则在此过程中( )
A.系统产生的内能为f L B.系统增加的机械能为fl C.物块增加的动能为f L D.小车增加的动能为Fl-f L
F
F
特别提示
一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q=f·s相对,其中s相对是物体间 相对路径长度.如果两物体同向运动,s相对为两物体对地位移大小之差;如果两 物体反向运动,s相对为两物体对地位移大小之和;如果一个物体相对另一物体 做往复运动,则s相对为两物体相对滑行路径的总长度.
能量 一对静摩擦力所做功的
一能对的相损互失作量用的滑动摩擦
同 力做功方 代数总和等于零
力对物体系统所做的总功,
点面
等于摩擦力与相对路程的
乘积,即Wf=-f·s相表示物 体克服摩擦力做功,系统损
失的机械能转变成内能
相 正负功、不 两种摩擦力都可以对物体做正功、负功,还可以不做功
同 做功方面 点
例:如图所示,长为L的滑块置于光滑的水平面上,滑块前 端放一小物块,用大小为F的水平力将滑块向右拉动一段距
(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少 量和增加量一定相等.
这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路. 2.应用定律解题的步骤
(1)分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、弹性 势能、电势能)、内能等]在变化. (2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少 的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. (3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增.
A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
B.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大
(1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能 就增加多少.
(2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功,物体的机械能 就减少多少.
(3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功, 物体的机械能守恒
热点二 对能量守恒定律的理解和应用 1.对定律的理解
(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和 增加量一定相等.
解析 拉力F做功既增加了弹性势能,还增加了滑块
的动能,A、B错误;系统增加的机械能等于力F做的功,
C对,D错.
变式1-2、一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定
在天花板上,如图所示,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳
拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置( A )
A.逐渐升高
B.逐渐降低
变化 化 化 化
动动能能 重力势能 弹性势变能
机械能 内能 变
电势能变 分子势能
例:如图所示,一小滑块以100J的动能从斜面低端上 滑到某一点动能变为36J时,机械能减小了24J,则小 球回到斜面底端时的动能为多少。
二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会凭空消灭,也 不会凭空产生 .它
只会从一种形式 转化 为另一种形式,或者从一个 物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程 中,能量的总量 保持不变 . 2.表达式:ΔE减= ΔE增 .
例1-2 如图所示,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
定的水平外力F作用于弹簧右端,
在向右移动一段距离的过程中,拉力F做了10 J的功.
上述过程中
(C )
A.弹簧的弹性势能增加了10 J
B.滑块的动能增加了10 J
C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J
D.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减 为初状态的能量减去末状态的体动能的增量,表达式: W合=Ek2-Ek1, 即动能定理.
2.重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势 能增加.由于
“增量”是终态量减去始态量,所 以重力的功等于重力势能增量
的负值,表达式: WG=-ΔEp=Ep1-Ep2. 3.弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量的负值,表 达式:WF=ΔEp=Ep1-Ep2.弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负 功,弹性势能增加多少.
4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总 功等于系统机械 能的增量,表达式: W其他=ΔE.
C.先降低后升高
D.始终不变
变式题1-2如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端 与小木块m连接,且m与M及M与地面间摩擦不计.开始时,m和M 均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,设两物 体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限
度.对于m、M和弹簧组成的系统( B )