高二物理功能关系

高二物理功能关系内容摘要：

,Q=Ek是一种巧合 ,不是所有的问题都这样 ) (5)由能量守恒定律得 ,电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热 ,所以 E总 =Ek+Q=mv2. 222 2 211: ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 )2 2 2vv m v m v m vgg答 案方法总结 :求解物体在传送带上运动的问题时 ,首先要正确分析物体的运动过程 ,一般都是先加速 ､后匀速。 作好受力情况分析 ,然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移 ,找出物体和传送带之间的位移关系 ,再利用 Q=Ffx相对求摩擦生热 ,利用功能关系求功 . 创新预测 2 如图 546所示 ,传送带与水平面之间的夹角为θ =30176。 ,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为 μ 在传送带将小物体从 A点传送到 B点的过程中 ,求 : 3,2 (1)传送带对小物体做的功 . (2)电动机做的功 .(g取 10 m/s2) 解析 :(1)根据牛顿第二定律知 , μmgcosθmgsinθ=ma. 可得 a=g= m/s2. 当物体的速度为 1 m/s时 ,位移为 l1= = m. 即物体匀速运动了 m. 由功能关系可得 W=ΔEk+ΔEp=255 J. 22va (2)电动机做功使小物体机械能增加 ,同时小物体与传送带间因摩擦产生热能 Q. 而由 v=at,得 t= s. 相对位移为 l39。 =vtl1= m, 摩擦生热 Q=Ffl39。 =μmgl39。 cosθ=15 J. 故电动机做的功为 270 J. 答案 :(1)255 J (2)270 J 题型三能量守恒定律的应用 【 例 3】 煤 ､石油 ､天然气等常规能源随着人类的开采正在急剧减少 ,并且造成了对生态环境的巨大破坏 ,因此 ,新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题 .风能作为一种清洁能源 ,对环境的破坏小 ,可再生 ,将成为人类未来大规模应用的能源之一 .假设某地区的平均风速是 m/s,已知空气密度是 kg/m3,此地有一风车 ,它的车叶转动时可以形成半径为 20 m的圆面 ,假如这个风车能将此圆面内 10%的气流的动能转变为电能 .问 : (1)在圆面内 ,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少 ? (2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少 ? 答案 :(1)105 J (2)104 J 解析 :(1)在 1 s内 ,能和车叶发生作用的气流体积 V=vS=vπr2. 则这股气流的动能 将 ρ ､r､v值代入上式得 Ek= 105 J. (2)每秒得到的电能为 E=ηEk= 104 J. 2 2 2 2 31 1 1 .2 2 2kE m v v r v r v    方法总结 :应用能量守恒定律解题的基本步骤 : (1)确定研究对象及过程 ,并作好受力分析 . (2)分析有哪些力做功 ,哪些力不做功 ,做功的结果导致了哪些能量增加 ,哪些能量减少 . (3)减少的能量一定等于增加的能量 ,据此列出等式 :ΔE减 =ΔE增 . 创新预测 3 某海湾共占面积 107m2,涨潮时平均水深 20 m,此时关上水坝闸门 ,可使水位保持 20 m不变 .退潮时 ,坝外水位降至 18 m(如图 547).利用此水坝建立一座水力发电站 ,重力势能转化为电能的效率为 10%,每天有两次涨潮 ,该电站每天能发出多少电能 ?(g取 10 m/s2,不计发电机的能量损失 ) 答案 :41010 J 解析 :退潮时 ,由坝内流向坝外的水的质量 m=ρV=ρSh=1 103 1 107 (2018) kg. 该过程中重力势能的减少量 :ΔEp减 = 两次涨潮 ､退潮势能共减少 :ΔEp=2 mg , 故每天发的电能 E电 =ΔEp10%=1 103 1 107 2 10 2 10% J=4 1010 J. .2hmg2h22高 效 作 业 548所示 ,在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端 ,另一端挂一物体 ,物体在 A点处于平衡状态 .现用平行于斜面向下的力拉物体 ,第一次直接拉到 B点 ,第二次将物体。