例1. 如图1所示,质量为m的物体在力F的作用下由静止从地面运动到离地h高处,已知F=4(5)mg,试分别求出在此过程中重力、力F和合外力的功,以及物体的重力势能、动能和机械能的变化量,并分析这些量之间存在什么关系?
答案:重力做功-mgh,力F做功4(5)mgh,合力做功4(1)mgh,重力势能增加mgh,动能增加4(1)mgh,机械能增加4(5)mgh. 关系:重力做功等于重力势能变化量的负值,合外力的功等于物体动能的变化量,力F的功等于物体机械能的变化量.
[知识梳理]
1.能的概念:一个物体能对外做功,这个物体就具有能量.
2.功能关系
(1)功是__________的量度,即做了多少功就有__________发生了转化.
(2)做功的过程一定伴随着________________,而且________________必通过做功来实现.
3.功与对应能量的变化关系
功 能量的变化
合外力做正功 ________增加
重力做正功 ________减少
弹簧弹力做正功 ________减少
电场力做正功 ________减少
其他力(除重力、弹力外)做正功 ________增加
答案:2.(1)能量转化 多少能量 (2)能量的转化 能量的转化 3.动能 重力势能 弹性势能 电势能 机械能