功能关系的理解和应用

高三一轮复习5.4.1功能关系的理解和应用一、对功能关系的理解(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现．(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化．二、常见的功能关系(1)合外力做功与动能的关系：W合＝ΔEk.(2)重力做功与重力势能的关系：WG＝－ΔEp.(3)弹力做功与弹性势能的关系：W弹＝－ΔEp.(4)除重力(或系统内弹力)以外其他力做功与机械能的关系：W其他＝ΔE机．(5)克服滑动摩擦力做功与内能的关系：Ffl相对＝ΔE内．【特别提醒】1．解决功能关系问题应该注意的两个方面(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的一一对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化多少．(2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少．2．易错易混点ΔE内＝Ffl相对中l相对为相对滑动的两物体间相对滑行路径的总长度．三、两种摩擦力的做功情况比较比较类别静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面一对摩擦力的总功方面相同点正功、负功、不做功方面三、两种摩擦力的做功情况比较比较类别静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面相同点正功、负功、不做功方面三、两种摩擦力的做功情况比较比较类别静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做的功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－Ff·x相对，即摩擦时产生的热量相同点正功、负功、不做功方面三、两种摩擦力的做功情况比较比较类别静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做的功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－Ff·x相对，即摩擦时产生的热量相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功例1、(2018·全国卷II·T14)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的D.大于克服摩擦力所做的功例2.(2018·全国卷IT18)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为()A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR【例4】如图所示，质量为m＝1kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上传送带时无能量损失)，传送带的运行速度为v0＝3m/s，长为l＝1.4m；今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.25，g取10m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；(2)滑块下滑的高度；(3)若滑块滑上传送带时速度大于3m/s，滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．针对训练(2017·成都一诊·T24)如图是某“吃货”设想的“糖炒粟子”神奇装置：炒锅的纵截面与半径R=1.6m的光滑半圆弧轨道位于同一竖直面内，炒锅纵截面可看作是长度均为L=2.5m的斜面AB、CD和一小段光滑圆弧BC平滑对接组成．假设一粟子从水平地面上以水平初速v0射入半圆弧轨道，并恰好能从轨道最高点P飞出，且速度恰好沿AB方向从A点进入炒锅．已知两斜面的倾角均为θ=37°，栗子与两斜面之间的动摩擦因数均为μ=3/8，栗子在锅内的运动始终在图示纵截面内，整个过程栗子质量不变，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)粟子的初速度v0及A点离地高度h；(2)栗子在斜面CD上能够到达的距C点最大距离x．小结一、对功能关系的理解二、常见的功能关系(1)合外力做功与动能的关系：W合＝ΔEk.(2)重力做功与重力势能的关系：WG＝－ΔEp.(3)弹力做功与弹性势能的关系：W弹＝－ΔEp.(4)除重力(或系统内弹力)以外其他力做功与机械能的关系：W其他＝ΔE机．(5)克服滑动摩擦力做功与内能的关系：Ffl相对＝ΔE内．三、两种摩擦力的做功情况比较四、方法小结