第15讲功和能的关系【知识点精析】1.功是能量转换的量度，但功不能量度能。2.能量转化过程中，总能量是守恒的。3.功与动能、势能、机械能的关系可归纳如下：①W合=Ek②WG=-Ep③重力、弹簧力以外的其他力做功与物体系统的机械能变化相联系，即W其他=E机。其他力做正功，系统的机械能增加，反之，则系统的机械能减少，若其他力做功为零，则系统的机械能守恒。这种关系通常称作“功能原理”。4.相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的总量和等于零，一对滑动摩擦力所做功的总量总是为负值，其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统损失的机械能。【典型例题】例1（多选）行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈；线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是：()A、物体克服阻力做功B、物体的动能转化为其他形式的能量C、物体的势能转化为其他形式的能量D、物体的机械能转化为其他形式的能量例2如图所示，小球以60J的初动能从A点出发沿粗糙斜面向上运动，在上升到B点的过程中，小球动能损失了50J，机械能损失了10J，则小球落回到出发点A时的动能为多少?(设斜面足够长)例3质量为1kg、长为1m的盘放着的均匀柔软绳被竖直向上的恒力从桌面提起，如图所示，当整条绳子离开桌面时，速度为4m/s，取g＝10m/s2，则整条绳子离开桌面时其加速度大小为多少？例４如图所示，质量为m的物体由静止起沿斜面从高为hl的A点下滑到地面后，又沿另一斜面上滑到高为h2的B点。若在B点给物体一个初速度，使物体从B点沿原路返回到A点，需给物体的最小初速为______。例５两个质量相同的小球A和B，分别从水平地面上O点正上方高度分别为4L和L处水平抛出，恰好击中距离O点2L的地面上同一目标，空气阻力不计。以地面为零势能面，两小球抛出时的初速度大小之比为_____，落地时的机械能之比为______。例６如图所示，三根轻绳一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成30°，Ob处于水平状态。已知B物体的质量为m，则A物体的质量为_____；如果将左边的滑轮a缓慢水平向左移动s的距离，最终整个装置仍处于平衡状态，则装置的机械能变化的大小为____。例７某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示。如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m2，则抽水所需的时间为_____；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为____W。(水的密度=1×103kg/m3)例８撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中，身高1.74m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止匀加速助跑距离s=32m，速度达到v=8.0m/s时，撑杆起跳，使重心升高h1=4.20m后越过横杆，重心下降h2=4.05m时身体接触软垫，从最高点到落地过程中水平位移x=0.9m。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg，重力加速度g取10m/s2，不计撑杆的质量和空气的阻力。求：(1)伊辛巴耶娃匀加速助跑的加速度；(2)如果伊辛巴耶娃只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能，她最多能使自身重心升高多少?(3)伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做多少功？【课后作业】1.如图所示，水平传送带以速度v匀速运动。一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上，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，转化为内能的能量是()A、mv2B、2mv2C、mv2/4D、mv2/22．如图所示，一颗弹丸从离水面不高处自由落入水中，会溅起几个小水珠，关于小水珠跳起的高度，下列说法中正确的是（）水珠A．所有小水珠跳起的高度全都超过弹丸下落的高度B．所有小水珠跳起的高度全都不超过弹丸下落的高度C．个别小水珠跳起的高度可以超过弹丸下落的高度弹丸D．若小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，肯定是违背能量守恒的3．节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中，若礼花弹在由炮筒底部击发到炮筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹