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1、2022年高一物理 第四章 机械能和能源 功能关系教学设计目标定位：1功和能的关系是解决力学问题的能量方法中的关键2主要解决重力做功与重力势能的关系；弹簧弹力做功与弹性势能的关系，合处力做功与动能变化的关系；除重力（和弹簧的弹力）做功与机械能改变的关系；一以滑动摩擦力对系统做功与系统机械变化（生热）的关系。3体现功是能量转化的量度这一物理思想。教学活动设计一 学生自主探究问题设计一：1一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，（g取）（1） 重力做了多少功？重力势能改变了多少？（2） 除重力以外还有那些力在做功？做了多少功？机械能改变了多少？（3） 合外力做了
2、多少功？动能改变了多少？引导学生得出以下结论：（1） 功是能量转化的量度，做了多少功就有对应的多少能量发生转化。（2） 重力做功导致重力势能发生改变，其数量关系为：EP=-mgh.（3） 合外力做功导致动能发生改变，其数量关系为：W合=EK。（4） 除重力外的其他力做功导致机械能发生改变，其数量关系为：W其=E补充：（5）弹簧的弹力做功导致弹性势能发生改变，其数量关第为：EP=-W弹2质量M=19Kg,厚度d=0.5m的方木块，静置在光滑的水平面上，如图1所示，一子弹以初速度=200m/s刚好没有射穿木块，最后速度v=10m/s,子弹的质量为m=1Kg，木块对子弹的阻力为=3.8*104且始终
3、不变。问：（1） 阻力对系统做的功是多少？（2） 系统损失的机械能是多少？（3） 损失的机械能到那里去了？（4） 摩擦生热如何计算？结论：（6）一对滑动摩擦力对系统做的负功导致了机械能发生变化，并同时产生热量。其数量关系为fs相对=（M+m）（v02-vt2)/2=Q.教师总结：（1） 常见的有那些力。（2） 这些力做功是引起了那些形式能量的变化。（3） 这些力做功引起能量变化的数量关系。练习：1一个物体放在水平面上，在与竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离，若物体的质量为，物体与地面之间的动摩擦因数为，则在此过程中（ ）A. 摩擦力做的功为umgs B. 力F做的功为C. 力
4、F做的功为Fssin D. 重力做的功为2对个系统，下面说法正确的是（ ） A、受到合外力为零时，系统机械能守恒 B、系统受到除重力弹力以外的力做功为零时，系统的机械能守恒 C、只有系统内部的重力弹力做功时，系统的机械能守恒 D、除重力弹力以外的力只要对系统作用，则系统的机械能就不守恒3水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若木块与传送带间的动摩擦因数为，如图5所示，则小木块从放到传送带上开始到与传送带相对静止的过程中，转化为内能的能量为（ ）A. B. C. D. 4某物理兴趣小组在野外探究风力对物体运动的影响，他们在空中某一位置，以大小为4 m/s的速度水平
5、抛出一质量为1 kg的物体，由于风力的作用，经2 s后物体下落的高度为3 m，其速度大小仍为4 m/s。则在此过程中(g取10 m/s2)()A物体所受重力做功的平均功率为10 WB物体所受合外力做的功为零C物体克服风力做功20 JD物体的机械能减少了30 J5如图1所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。图2中分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图象，可能正确的是()图16如图3所示，质量为mA的物块A，以初速度v0从平台上滑向与水平面等高且静止的小车B上，小车的质量为mB，A、B
6、之间的动摩擦因数为，小车与地面之间无摩擦，以下说法正确的是（ ）A. 物块A的加速度的大小为B. 物块B的加速度的大小为C. 物块A和小车B组成的系统机械能守恒D. 物块A克服摩擦力所做的功等于摩擦力对小车B所做的功7如图7所示，在工厂的流水线上，水平传送带正在传送工件，若传送带的速度恒为，运送的工件完全相同，质量均为，工件都是从A位置以的初速度滑上传送带，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即滑上传送带。已知工件与传送带之间的动摩擦因数，取，求：（1）工件经多长时间停止相对滑动；（2）摩擦力对每个工件做的功；（3）每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能。8一质量为M2 kg的小
7、物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中，子弹从物块中穿过，如图4甲所示，地面观察者记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)，已知传送带的速度保持不变，(1)指出传送带的速度v的方向及大小，说明理由。(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数？(3)计算物块对传送带总共做了多少功？系统有多少能量转化为内能？9 如图所示，AB与CD两个斜面，分别与一个光滑的圆弧轨道相切，圆弧的圆心角为，半径R2m，质量为mlkg的物块在距底面h3m的A点以vA4ms的速度滑下，若物块与斜面的动摩擦因数0.02，求物体在斜面上（除圆弧外）共能运动多长路程?10. 如图所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持v02ms的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角，现把一质量m10kg的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带传送至h2m的高处。已知工件与传送带间动摩擦因数，g取10ms2。（1）试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?（2）工件从传送带底端运动至最高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?11. 电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W。要将此物体由静止起用最快的方式将物体吊高90m（已知此物体被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少?（g10ms2）
2022年高一物理 第四章 机械能和能源 功能关系教学设计
