《新高考物理二轮复习知识梳理+重点突破：第13讲 功能关系 (含解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理二轮复习知识梳理+重点突破：第13讲 功能关系 (含解析)（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13讲 功能关系知识图谱功能关系知识精讲1力学领域中功能关系的几种主要表现形式：（1）合外做力是动能变化的量度： （2）重力做功是重力势能变化的量度：（3）弹力做功是弹性势能变化的量度： （4）静电力做功是电势能变化的量度： （5）除了重力，弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度：（6）一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度：2摩擦力做功与能量的关系（1）摩擦力做功的特点摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；相互作用的一对静摩擦力做功代数和为零，只有机械能的转移，不会转化为内能；相互作用的一对滑动摩擦力做功代数和为负，有机械能转化为内能。（2）摩擦生热的计算：，其
2、中为两物体间的相对位移。3传送带模型中的功能关系 （1） 对功WF和Q的理解：传送带做的功：WFFx传；产生的内能QFf x相对，其中x相对为相互摩擦的物体与传送带间的相对位移。（2）功能关系分析：WFEkEpQ三点剖析学习目标：1理解并掌握常见的功能关系；2能分析斜面、传送带和滑块等常见模型中的功能关系。常见功能关系的应用例题1、 某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法正确的是（ ）A.手对物体做功2JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体重力做功10J例题2、多选题 如图所示，在倾角为30的足够长的固定粗糙斜面上一质量为m0.4kg的滑块在t0
3、时刻自斜面底端以某一初速度沿斜面向上运动，滑块上滑过程中斜面底端的距离d10t5t2（m）不计空气阻力，取g10ms2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）A.在t1s时刻滑块开始下滑B.在t2s时刻滑块返回斜面底端C.滑块和斜面间的动摩擦因数D.滑块在斜面上运动过程中机械能损失10J例题3、多选题 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示，g10m/s2，下列结论正确的是（ ）A.物体的加速度为4m/s2B.弹簧的劲度
4、系数为4N/mC.初始时弹簧的弹性势能为0.5JD.从初始位置到x5cm的过程中，物体的机械能增加了2J例题4、多选题 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为，木箱在轨道A端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，在轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道A端，重复上述过程。下列选项正确的是（ ）A.m3MB.m2MC.木箱不与弹簧接触时，上滑过程的运动时间大于下滑过程中的运动时间D.若货物的质量减少，则木箱一定不能回到A处随练1、 如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软
5、细绳PQ竖直悬挂用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l重力加速度大小为g在此过程中，外力做的功为（ ）A.mglB.mglC.mglD.mgl随练2、多选题 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮质量分别为M、m（Mm）的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A.重力对M做的功等于M动能的增加B.轻绳对m做的功等于m机械能的增加C.M克服轻绳做的功等于M机械能的减少量D.两滑块组成系统的机械能损
6、失等于M克服摩擦力做的功随练3、 2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U型池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军，为我国夺得首枚奖牌。如图为U型池模型，其中A、B为U型池两侧边缘，C为U型池最低点，U型池轨道各处粗糙程度相同。一小球在池边高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，下列说法正确的是（ ）A.小球再次进入池中后，能够冲出左侧边缘A然后返回B.小球再次进入池中后，刚好到达左侧边缘A然后返回C.由A到C过程与由C到B过程相比，小球损耗机械能相同D.由A到C过程与由C到B过程相比，前一过程小球损耗机械能较小随练4、多选题 如图所示，质量相同的小物块A、B用轻质细绳连接在光滑轻质
7、定滑轮两侧，小物块B放在粗糙水平桌面上，初始时用手托住物块A使系统处于静止状态现将手拿开，物块A将开始运动若物块B始终没有离开桌面，则在物块运动的过程中（ ）A.A的速度小于B的速度B.绳的拉力对A所做的功与对B所做的功的代数和为零C.绳的拉力对B所做的功等于B机械能的增加量D.重力对A 做的功等于A、B动能的增加量随练5、多选题 如图所示，一倾角为的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为，物块下滑过程中的最大动能为EKm，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的
8、是（ ）A.物块刚与弹簧接触的瞬间动能最大B.物块的最大动能等于重力与摩擦力对物块做功之和C.弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和D.若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能小于2EKm随练6、多选题 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角53，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的
9、过程中，说法正确的是（ ）A.对于滑块Q，其重力功率先增大后减小B.滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为C.轻绳对滑块P做功4mgLD.P与Q的机械能之和先减小后增加摩擦力做功与能量转化例题1、多选题 如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f。现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）A.上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f（Ls）B.其他条件不变的情况下，M越大，s越小C.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长D.其他条件不变的情况下
10、，F越大，滑块与木板间产生的热量越多例题2、多选题 如图所示，三斜面ab、cd、cb固定于竖直墙面与水平面之间，ab与cd斜面的长度相同。若某滑块（视为质点）分别从三斜面的顶端由开始沿斜面下滑，滑块经过d处时动能不损失且继续沿水平面运动经过b端，滑块与三斜面及水平面间的动摩擦因数均相同。则对于滑块从各斜面的顶端到经过b端的整个过程，下列说法正确的是（ ）A.三种情况下滑块损失的机械能相同B.滑块沿ab运动的情况下经过b端时的速度最小C.滑块沿三斜面下滑的时间相同D.滑块沿cdb路径运动的情况下克服摩擦力做的功最多例题3、 在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处干竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径R=
11、1.6m，BC是长度为L1=3m的水平传送带，CD是长度为L2=3.6水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量m=60kg，滑板质量可忽略，已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为1=0.4，2=0.5，g取10m/s2求：（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力；（2）若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；（3）在第（2）问中，传送带由于传送参赛着多消耗的电能。随练1、 如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度 v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体
12、过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是（ ）A.传送带克服摩擦力做功为mv2B.传送带克服摩擦力做功为C.电动机多做的功为D.电动机增加的功率为随练2、多选题 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连弹簧处于自然长度时物块位于点(图中未标出)物块的质量为，物块与桌面间的动摩擦因数为现用水平向右的力将物块从点拉至点，拉力做的功为撤去拉力后物块由静止向左运动，经点到达点时速度为零重力加速度为则上述过程中（ ）A.物块在点时，弹簧的弹性势能等于B.物块在点时，弹簧的弹性势能小于C.经点时，物块的动能小于D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小
13、于物块在点时弹簧的弹性势能随练3、多选题 如图倾角为30的传送带在电动机带动下始终以V0的速度匀速上行。相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升h高度滑至顶端时恰好与皮带保持相对静止，乙滑块上升高度处恰与皮带保持相对静止。现比较甲，乙两滑块从传送带底端到顶端的过程（ ）A.甲滑块与皮带的动摩擦因数大于乙滑块与皮带的动摩擦因数B.甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量C.两个过程中皮带对滑块所做的功相同D.两个过程中电动机对皮带所做的功相同能量守恒定律知识精讲1对能量守恒定律的两点理解（1）某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量
14、增加，且减少量和增加量一定相等；（2）某个物体的能量减少，一定存在其他物体能量增加，且减少量和增加量一定相等。2利用能量观点解题的步骤：（1）确定研究对象，分析在研究过程中有多少种形式的能量在发生变化；（2）明确哪些能量在增加，哪些能量在减少；（3）减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列出方程E减E增求解。3涉及弹簧的能量问题两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程，具有以下特点：（1）能量转化方面，如果只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统机械能守恒；（2）如果系统内每个物体除弹簧弹力外所受合力为零，则当弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同；（3）当弹簧为自然状态时系统内某一端的
15、物体具有最大速度。三点剖析学习目标：1理解能量守恒定律的内容；2掌握利用能量观点解题的思路；3能利用功和能的观点分析综合问题。能量守恒定律及应用例题1、多选题 如图所示，绝缘轻弹簧上端固定，下端拴着一带正电小球Q，Q在A处时弹簧处于原长状态，Q可在C处静止若将另一带正电小球q固定在C正下方某处时，Q可在B处静止现将Q从A处由静止释放，则Q从A运动到C处的过程中（）A.Q运动到C处时速率最大B.加速度先减小后增大C.小球Q的机械能不断减小D.Q、q及弹簧与地球组成的系统的势能不断减小例题2、多选题 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2由
