2016高考物理二轮复习 专题2 第2课 功能关系课件.ppt

第 2 课 功能关系 题型一、功能关系 例 1 (2014· 大纲版全国卷 ) 一物块沿倾角为 θ 的斜坡向上滑 动．当物块的初速度为 v 时，上升的最大高度为 H ，如图所示；当 物块的初速度为 v 2 时，上升的最大高度记为 h . 重力加速度大小为 g . 物 块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为 ( ) A ． tan θ 和 H 2 B. ? ? ? ? ? ? v 2 2 gH － 1 tan θ 和 H 2 C ． tan θ 和 H 4 D. ? ? ? ? ? ? v 2 2 gH － 1 tan θ 和 H 4 解析： 设物块与斜坡之间的动摩擦因数为 μ ，由动能定理可得 mgH ＋ μmg cos θ H sin θ ＝ m v 2 2 和 mgh ＋ μmg cos θ H sin θ ＝ m 2 ? ? ? ? ? ? v 2 2 ，解得 h ＝ H 4 . μ ＝ ? ? ? ? ? ? v 2 2 gH － 1 tan θ ，所以选项 D 正确． 答案： D ? 变式训练 1 ． (2015· 太原模拟 ) 如图所示，上表面不光滑的长木板，放在光 滑的水平地面上，一小木块以速度 v 0 从木板的左端滑上木板，当 木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了 s ，小木块相对木 板滑动了 d . 下列关于滑动摩擦力做功情况分析正确的是 ( D ) A ．木块动能的减少量等于滑动摩擦力对木板做的功 B ．木板动能的增加量等于木块克服滑动摩擦力做的功 C ．滑动摩擦力对木板所做的功等于滑动摩擦力对木块做的功 D ．木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与 木块相对木板的位移的乘积 解析： 由功的公式知，滑动摩擦力对木块做的功 W 1 ＝－ f ( s ＋ d ) ，摩擦力对木板做功 W 2 ＝ fs ，因二者不相等，故选项 C 错误； 对木块，由动能定理得，木块动能的减少量－ Δ E k1 ＝ f ( s ＋ d ) W 2 ，故选项 A 错误；对木板由动能定理得，木板动能的增 加量 Δ E k2 ＝ fs ，可见小于木块克服摩擦力做的功 f ( s ＋ d ) ，故选 项 B 错误；木块与木板机械能的减少量 Δ E ＝－ Δ E k1 － Δ E k2 ＝ f ( s ＋ d ) － fs ＝ fd ，故选项 D 正确． 题型二、机械能守恒定律在系统中的应用 例 2 如图所示，在长为 L 的轻杆中点 A 和端点 B 处各固定一质量 为 m 的球，杆可绕无摩擦的轴 O 转动，使杆从水平位置无初速度 释放摆下．求当杆转到竖直位置时，轻杆对 A 、 B 两球分别做了 多少功？ 方法点拨： 多个物体组成的系统机械能守恒问题的解题思路： (1) 分析多个物体组成的系统所受的外力是否只有重力做功，内 力是否造成了机械能与其他形式能的转化，从而判断系统机械 能是否守恒． (2) 若系统机械能守恒，则机械能从一个物体转移到另一个物体， Δ E 1 ＝－ Δ E 2 ，一个物体机械能增加，则一定有另一个物体机械 能减少． ? 变式训练 2 ． 质量分别为 m 和 2 m 的两个小球 P 和 Q ，中间用轻质杆固定 连接，杆长为 L ，在离 P 球处有一个光滑固定轴 O ，如图所 示．现在把杆置于水平位置后自由释放，在 Q 球顺时针摆动 到最低位置时，求： (1) 小球 P 的速度大小． (2) 在此过程中小球 P 机械能的变化量． 解析： (1) 两球和杆组成的系统机械能守恒，设小球 Q 摆到最低 位置时 P 球的速度为 v ，由于 P 、 Q 两球的角速度相等， Q 球运动半 径是 P 球运动半径的两倍， 故 Q 球的速度为 2 v . 由机械能守恒定律得 2 mg · 2 3 L － mg · 1 3 L ＝ 1 2 m v 2 ＋ 1 2 · 2 m · (2 v ) 2 ， 解得 v ＝ 2 gL 3 . (2) 小球 P 机械能的变化量Δ E ＝ mg · 1 3 L ＋ 1 2 m v 2 ＝ 4 9 mgL . 答案： (1) v ＝ 2 gL 3 (2) Δ E ＝ 4 9 mgL 题型三、 传送带中的功能关系 例 3 电机带动水平传送带以速度 v 匀速传动，一质量为 m 的小木块由静止轻放在传送带上，如图所示．若小木块与 传送带之间的动摩擦因数为 μ ，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