《高考物理大一轮复习精讲课件：第5章 动能的变化与机械能 能量守恒第4课时 功能关系 能量守恒定律.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习精讲课件：第5章 动能的变化与机械能 能量守恒第4课时 功能关系 能量守恒定律.（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、强基固本考点突破 第4课时 功能关系 能量守恒定律 强基固本考点突破 知 识 梳 理 知识点、功能关系 1功能关系 (1)功是 的量度，即做了多少功就有多少 发发生了转转化。 (2)做功的过过程一定伴随着 ， 而且 必须须通过过做功来实现实现 。 能量转转化能量 能量的转转化 能量的转转化 强基固本考点突破 2能量守恒定律 (1)内容：能量既不会消灭灭，也 。它只会从一种 形 式 为为其他形式，或者从一个物体 到另一个物 体，而在转转化和转转移的过过程中，能量的总总量 。 (2)表达式：E减 。 不会创创生 转转化转移 保持不变变 E增 强基固本考点突破 思维深化 判断正误，正确的画“”，错误
2、的画“”。 (1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。 ( ) (2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。 ( ) 强基固本考点突破 (3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他 形式能量转化的过程。 ( ) (4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于 系统增加的内能。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 强基固本考点突破 题 组 自 测 题组一 对几种功能关系的理解 12013年2月15日中午12时时30分左右，俄罗罗斯车车里雅宾宾 斯克州发发生天体坠坠落事件。坠坠落的陨陨石重量接近1万吨， 进进入地球大气层层的速度约为约为 4万英里每小时时，随后与空 气摩擦而
3、发发生剧剧烈燃烧烧，并在距离地面上空12至15英里 处发处发 生爆炸，产产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落 至地面并陷入地下一定深度过过程中，其质质量不变变，则则 ( ) 强基固本考点突破 A该该碎片在空中下落过过程中重力做的功等于动动能的增 加量 B该该碎片在空中下落过过程中重力做的功小于动动能的增 加量 C该该碎片在陷入地下的过过程中重力做的功等于动动能的 改变变量 D该该碎片在整个过过程中克服阻力做的功等于机械能的 减少量 强基固本考点突破 解析 陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦 力对陨石做负功，由动能定理有：WGWfEk，故WG Ek，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中
4、，阻 力同样做负功，WGEk，C错误；对全过程，由能量守 恒定律可知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大 ，由功能原理可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功 等于机械能的减少量，D正确。 答案 D 强基固本考点突破 2升降机底板上放一质质量为为100 kg的物体，物体随升降 机由静止开始竖竖直向上移动动5 m时时速度达到4 m/s，则则此 过过程中(g取10 m/s2) ( ) A升降机对对物体做功5 800 J B合外力对对物体做功5 800 J C物体的重力势势能增加500 J D物体的机械能增加800 J 强基固本考点突破 强基固本考点突破 题组二 能量守恒定律的应用 3如图图1所示，A
5、BCD是一个盆式容器，盆内侧侧壁与盆 底BC的连连接处处都是一段与BC相切的圆圆弧，B、C在水平 线线上，其距离d0.5 m。盆边缘边缘 的高度为为h0.3 m。在A 处处放一个质质量为为m的小物块块并让让其由静止下滑。已知盆 内侧侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间块间 的动动摩擦因数 为为0.1。小物块块在盆内来回滑动动，最后停下来，则则停 下的位置到B的距离为为 ( ) 强基固本考点突破 强基固本考点突破 4(多选) (2014郑州质检)如图图2所示，表面粗糙的固定 斜面顶顶端安装一个定滑轮轮，物块块A、B用轻绳连轻绳连 接并跨 过过定滑轮轮(不计计滑轮轮的质质量和摩擦)。初始时时刻，手
6、扶物 块块B使物块块A、B处处于静止状态态。松手后物块块A下落，物 块块B沿斜面上滑，则则从松手到物块块A着地前的瞬间间(B未碰 到滑轮轮) ( ) 图2 强基固本考点突破 A物块块A减少的机械能等于物块块B增加的机械能 B轻绳对轻绳对 物块块B做的功等于物块块B的机械能增量 C轻绳对轻绳对 物块块A做的功等于物块块A的机械能变变化量 D摩擦力对对物块块B做的功等于系统统机械能的变变化量 强基固本考点突破 解析 由题意可知，斜面粗糙，B受到滑动摩擦力，对物 块A、B和斜面系统进行分析，由能量守恒定律可知，物 块A减少的机械能等于物块B增加的机械能加上摩擦产生 的热量，A错误；以物块B为研究对象
7、，由功能关系可知 ，轻绳拉力与摩擦力做的总功等于物块B的机械能增量， B错误；以A物块为研究对象，由功能关系可知，轻绳拉 力做的功等于物块A的机械能变化量，C正确；以物块A 、B组成的系统为研究对象，摩擦力做的功等于系统机械 能的变化量，D正确。 答案 CD 强基固本考点突破 考点一 对功能关系的理解与应用 功是能量转转化的量度。力学中的功与对应对应 的能量的 变变化关系如下表所示： 功能量改变关系式 W合：合外力的功(所 有外力的功) 动动能的改变变量(Ek)W合Ek WG：重力的功重力势势能的改变变量 (Ep) WGEp 强基固本考点突破 W弹：弹弹簧弹弹力做的 功 弹弹性势势能的改变变量
8、 (Ep) W弹 弹Ep W其他：除重力或系统统 内弹弹簧弹弹力以外的其 他外力做的功 机械能的改变变量(E)W其他E fs：一对对滑动动摩擦 力做功的代数和 因摩擦而产产生的内能 (Q) fsQ(s为为 物体间间的相 对对位移) 强基固本考点突破 【例1】 (2014广东卷，16)如图图3所示，是安装在列车车 车厢车厢 之间间的摩擦缓缓冲器结结构图图，图图中和为为楔块块， 和为垫为垫 板，楔块块与弹弹簧盒、垫垫板间间均有摩擦，在车车 厢厢相互撞击击使弹弹簧压缩压缩 的过过程中 ( ) 图3 强基固本考点突破 A缓缓冲器的机械能守恒 B摩擦力做功消耗机械能 C垫垫板的动动能全部转转化为为内能
9、D弹弹簧的弹弹性势势能全部转转化为动为动 能 解析 由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力 做负功，则机械能转化为内能，故A错误，B正确；垫板 动能转化为内能和弹性势能，故C错误；而弹簧弹性势能 也转化为动能和内能，故D错误。 答案 B 强基固本考点突破 【变式训练】 1(多选)(2014东莞市调研测试)如图图4所示，长长木板A放 在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于 摩擦力作用，最后停止在木板A上，则则从B冲到木板A上 到相对对木板A静止的过过程中，下述说说法中正确的是 ( ) 图4 强基固本考点突破 A物体B动动能的减少量等于系统损统损 失的机械能 B物体B克服摩擦力做的
10、功等于系统统内能的增加量 C物体B损损失的机械能等于木板A获获得的动动能与系统损统损 失的机械能之和 D摩擦力对对物体B做的功和对对木板A做的功的总总和等于 系统统内能的增加量 强基固本考点突破 解析 物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B 减速运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能 的减少量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项A错 误；根据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失 的动能，选项B错误；由能量守恒定律可知，物体B损失 的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和 ，选项C正确；摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少 量，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加
11、量，由能量 守恒定律，摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总 和等于系统内能的增加量，选项D正确。 答案 CD 强基固本考点突破 考点二 能量守恒定律的应用 应用能量守恒定律的解题步骤 1选取研究对对象和研究过过程，了解对应对应 的受力情况和运动动 情况。 2分析有哪些力做功，相应应的有多少形式的能参与了转转化 ，如动动能、势势能(包括重力势势能、弹弹性势势能、电势电势 能)、内 能等。 3明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且 列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式。 4列出能量转转化守恒关系式：E减E增，求解未知量， 并对结对结 果进进行讨论讨论 。 强基固本考点突破 强基
12、固本考点突破 图5 AmM Bm2M C木箱不与弹弹簧接触时时，上滑的加速度大于下滑的加 速度 D在木箱与货货物从顶顶端滑到最低点的过过程中，减少的 重力势势能全部转转化为弹为弹 簧的弹弹性势势能 强基固本考点突破 解析 根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦 力所做功等于接触面之间产生的内能。 木箱下滑时Q1Wf1(Mm)glcos 30 木箱上滑时Q2Wf2Mglcos 30 木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的 最大弹性势能为Epmax，则根据能量转化与守恒定律得 (Mm)glsin 30Q1Epamx 强基固本考点突破 强基固本考点突破 强基固本考点突破 强基固本考点突
13、破 强基固本考点突破 (1)滑块块到达B点时时的速度大小vB； (2)水平面BC的长长度s； (3)在压缩弹压缩弹 簧过过程中滑块块的最大速度vm。 强基固本考点突破 强基固本考点突破 强基固本考点突破 考点三 摩擦力做功的特点及应用 1静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负负功，还还可以不做 功。 (2)相互作用的一对对静摩擦力做功的代数和总总等于零。 (3)静摩擦力做功时时，只有机械能的相互转转移，不会 转转化为为内能。 强基固本考点突破 2滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动动摩擦力可以做正功，也可以做负负功，还还可以不做 功。 (2)相互间间存在滑动动摩擦力的系统统内，一
14、对对滑动动摩擦力做 功将产产生两种可能效果： 机械能全部转转化为为内能； 有一部分机械能在相互摩擦的物体间转间转 移，另外一部 分转转化为为内能。 (3)摩擦生热热的计计算：Qfs相对 对。其中s相对对为 为相互摩擦的 两个物体间间的相对对位移。 强基固本考点突破 强基固本考点突破 (1)物体从A运动动到B共需多少时间时间 ？ (2)电动电动 机因传传送该该物体多消耗的电电能。 强基固本考点突破 强基固本考点突破 强基固本考点突破 传送带模型问题的分析流程 强基固本考点突破 【变式训练】 3如图图8所示，水平传传送带带两端点A、B间间的距离为为l，传传送 带带开始时处时处 于静止状态态。把一个
15、小物体放到右端的A点，某人 用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉 力F所做的功为为W1、功率为为P1，这这一过过程物体和传传送带带之间间 因摩擦而产产生的热热量为为Q1。随后让传让传 送带带以v2的速度匀速运 动动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传对传 送带为带为 v1的速度匀速从A滑行到B，这这一过过程中，拉力F所做 的功为为W2、功率为为P2，物体和传传送带带之间间因摩擦而产产生的热热 量为为Q2。下列关系中正确的是 ( ) 强基固本考点突破 图8 AW1W2，P1P2，Q1Q2 BW1W2，P1P2，Q1Q2 CW1W2，P1P2，Q1Q2 DW1W2，P1P2，Q1Q2 强基固本考点突破
