1.對功能關系的理解
(1)做功的過程就是能量轉化的過程。不同形式的能量發(fā)生相互轉化是通過做功來實現(xiàn)的。
(2)功是能量轉化的量度,功和能的關系,一是體現(xiàn)在不同的力做功,對應不同形式的能轉化,具有一一對應關系,二是做功的多少與能量轉化的多少在數(shù)值上相等。
2.功是能量轉化的量度
力學中幾種常見的功能關系如下:
如圖所示,光滑斜面體固定在水平地面上,頂端裝有質量不計的光滑定滑輪,跨過定滑輪的不可伸長細線兩端連接兩質量相等的物塊A和B。物塊A的正下方地面上固定一豎直輕彈簧,彈簧始終處于彈性限度內,忽略空氣阻力。物塊B在斜面體底端由靜止釋放后,在物塊A下落至最低點的過程中,下列說法正確的是( )
A.物塊A與彈簧接觸前,A、B組成的系統(tǒng)機械能不守恒
B.物塊A剛與彈簧接觸時,物塊B的動能最大
C.細線的拉力對物塊B做的功等于B增加的機械能
D.彈簧的最大彈性勢能等于物塊A下降過程中減少的重力勢能
[解析] 物塊A與彈簧接觸前,A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功,故機械能守恒,故A錯誤;物塊A剛與彈簧接觸時彈簧彈力為零,依然有向下的加速度,故A向下加速運動,在A向下加速的過程中,物塊B在繩的拉力作用下與A有相同的速度大小,故物塊A剛與彈簧接觸時,物塊B的動能還未達到最大值,故B錯誤;由功能關系知,除重力之外的力對物塊B做的功等于B增加的機械能,故細線的拉力對物塊B做功等于B增加的機械能,故C正確;彈簧被壓縮到最短時彈性勢能最大,此時物塊A的動能為零,在A下落的過程中,物塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,故物塊A減小的重力勢能等于彈簧增加的彈性勢能與物塊B增加的機械能之和,即彈簧的最大彈性勢能小于物塊A下降過程中減少的重力勢能,故D錯誤。
[答案] C