1.能量守恒定律的表达式
(1)从不同状态看,E初=E末.
(2)从能的转化角度看,ΔE增=ΔE减.
(3)从能的转移角度看,ΔEA增=ΔEB减.
2.能量守恒定律应用的关键步骤
(1)明确研究对象和研究过程.
(2)找全参与转化或转移的能量,明确哪些能量增加,哪些能量减少.
(3)列出增加量和减少量之间的守恒式.
例2 如图1所示,皮带的速度是3 m/s,两圆心的距离s=4.5 m,现将m=1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,求:(g取10 m/s2)
图1
(1)小物体获得的动能Ek;
(2)这一过程摩擦产生的热量Q;
(3)这一过程电动机消耗的电能E.
答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J
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.
三、功能关系的理解与应用
1.功能关系概述