A.在斜面上滚动时,只有动能和势能的相互转化
B.在斜面上滚动时,有部分势能转化为内能
C.在水平面上滚动时,总能量正在消失
D.在水平面上滚动时,机械能转化为内能,总能量守恒
答案 AD
解析 在斜面上滚动时,只有重力做功,只发生动能和势能的相互转化;在水平面上滚动时,有摩擦力做功,机械能转化为内能,总能量是守恒的.
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.
二、功能关系的理解与应用
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: