第八章机械能守恒定律之功能关系 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功能关系及其应用 复习回顾 ①重力做功和重力势能变化之间的关系： ②弹力做功和弹性势能变化之间的关系： ③合外力做功和动能变化之间的关系： ④只有重力或弹簧弹力做功的物体或系统： 问题1：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，试分别求出在此过程中重力、力F和合力的功，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？ 重力做功 重力势能 合外力做功 动能 力F做功 机械能 问题2：质量为m的物体下落过程中，经过高度为h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，空气阻力恒为f，试用重力做功与重力势能变化关系以及动能定理，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化量等于什么力做的功？ 重力做功与重力势能变化的关系： 动能定理： 一、力学中常用的功能关系 功 能量转化 关系式 重力做功 重力势能的改变 弹力做功 弹性势能的改变 合外力做功 动能的变化量 除重力、系统内弹力以外的其他力做功 机械能的变化量 例1 某运动员采用蹲距式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心。如图所示，假设运动员的质量为m，起跑过程中前进的距离为s，重心升高为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W克，则在此过程中 A.运动员的机械能增加了 B.运动员的机械能增加了 C.运动员的重力做功为 D.运动员自身做功 例2 (多选)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道运动恰好能到达最高处B点，已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中 A.重力做功mgR B.合外力做功为0 C. 机械能减少mgR D.克服摩擦力做功mgR 例3 (多选) 如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30⁰的固定斜面，其运动的加速度大小为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ） A. 重力势能增加了 mgh B.重力势能增加了mgh C. 动能损失了 mgh D. 机械能损失了mgh 二、热量的产生与摩擦力做功 1、静摩擦力做功的特点： 2、滑动摩擦力做功的特点： 热量的产生与摩擦力做功： 例4 如图，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹(可视为质点)水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿水平桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力大小为Ff，那么在这个过程中，下列说法不正确的是(　　) A．木块的动能增量为Ffx B．子弹的动能减少量为Ff(x＋d) C．系统的机械能减少量为Ffd D．系统产生的热量为Ff(x＋d) 三、课堂小结 学科网（北京）股份有限公司 $$