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1第4课时功能关系、能量转化和守恒定律目标1.掌握功和能的关系，特别是合力功、重力功、弹力功以及除重力、弹力外其他力的功分别所对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题．一、通过连线认识不同的力对应的能量变化关系同学们还能想到哪些力所对应的能量变化，请举例两个说明？1.（定性理解）用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度.若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A.力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B.重力所做的功等于物体重力势能的增量C.力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量2.（单个物体功能关系定量计算）如图所示，质量为m的物体在力F的作用下由静止从地面运动到离地h高处，已知F＝54mg，试分别求出在此过程中重力、力F和合外力的功，以及物体的重力势能、动能和机械能的变化量，并分析这些量之间存在什么关系？3.（物体与弹簧结合情景中的功能关系）如图所示，物体P与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止状态，现对P施一竖直向上的拉力F，使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中（）A．力F对物体做的功等于物体动能的增量B．力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和C．力F与弹簧力对物体做功之和等于物体动能和重力势能的增量之和D．力F做的功等于整个系统机械能的增量功能1重力做功2弹力做功3合外力做功4除重力和弹力以外的力做功A改变机械能B改变重力势能C改变动能D改变弹性势能24．如图13所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度为12g，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A．物块机械能守恒B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C．物块机械能减少12mg(H＋h)D．物块和弹簧组成的系统机械能减少12mg(H＋h)5．如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v，则()A．由A到B重力做的功小于mghB．由A到B重力势能减少12mv2C．由A到B小球克服弹力做功为mghD．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－mv226.如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中()A.物块A的重力势能增加量一定等于mghB.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和7.（两个物体构成的系统的功能关系）如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为Ff，当小车运动的位移为x时，物块刚好滑到小车的最右端.若小物块可视为质点，则()A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零B.整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为FflC.小车的末动能为FfxD.整个过程物块和小车增加的机械能为F(x＋l)8.（多个物体的功能关系）如图所示，电梯的质量为M，其天花板上通过一轻质弹簧悬挂一质量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，不计空气阻力的3影响，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段运动过程中，以下说法正确的是()A.轻质弹簧对物体的拉力所做的功等于12mv2B.钢索的拉力所做的功等于12mv2＋MgHC.轻质弹簧对物体的拉力所做的功大于12mv2D.钢索的拉力所做的功等于12(m＋M)v2＋(m＋M)gH1、剪断绳子，经过3s,传送带对物块做了多少功？2、剪断绳子，经过3s，传送带克服摩擦力做了多少功？3、整个过程中产生的热是多少？11.汽车发动机的功率为P，汽车的质量为m，当它行驶在坡度为α(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：若汽车从静止开始以a的加速度做匀加速直线运动，经过时间t汽车达到最大速度，则此过程汽车前进的总距离要求：先用动能定理解出答案，再通过功能关系理解小车运动过程中的能量转化关系，用能量的关系解题12．小球质量为m，绳长为l。初始时刻绳子恰好被拉直，且与水平面的夹角为30度，求释放小球在最低点的动能。A2,0.2,3,2/mkglmvms物块质量传送带长度传送带速度当R=1m，AB段粗糙摩擦因数为0.2时，要使滑块能沿圆轨道做圆周运动则AB要满足的条件？20EqmgN若10.若A9413．(2011·辽宁大连双基测试)如图16所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：(1)物体A向下运动刚到C点时的速度；(2)弹簧的最大压缩量；(3)弹簧中的最大弹性势能．