图2
(1)小物体获得的动能Ek;
(2)这一过程摩擦产生的热量Q;
(3)这一过程电动机多消耗的电能E。
解析 (1)设小物体与皮带达到共同速度时,物体相对地面的位移为s′。
μmgs′=mv2,解得s′=3 m<4.5 m,
即物体可与皮带达到共同速度,此时
Ek=mv2=×1×32 J=4.5 J。
(2)由μmg=ma得a=1.5 m/s2,由v=at得t=2 s,
则Q=μmg(vt-s′)=0.15×1×10×(6-3) J=4.5 J。
(3)由能量守恒知
E电=Ek+Q=4.5 J+4.5 J=9 J。
答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J
功能关系的理解与应用
[探究归纳]
1.功能关系概述
(1)不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的,做功的过程就是能量之间转化的过程。
(2)功是能量转化的量度。做了多少功,就有多少能量发生转化。
2.功与能的关系
由于功是能量转化的量度,某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系,具体功能关系如下:
功 能量转化 关系式 重力做功 重力势能的改变 WG=-ΔEp