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1、机械能机械能第第 五五 章章第四讲功能关系能量守恒定律第四讲功能关系能量守恒定律0202核心考点探究突破0303模拟演练稳基提能栏目导航0101基础再现双基落实0404课后回顾高效练习0101基础再现双基落实1.功和能的关系功和能的关系功功是是_转转化化的的量量度度，做做功功的的过过程程就就是是_转转化化的的过过程程，做做了了多多少少功功，就有多少就有多少_发生转化，反之，转化了多少发生转化，反之，转化了多少_，就说明做了多少功，就说明做了多少功一一功能关系功能关系 能量能量 能量能量 能量能量 能量能量 2对照教材填空对照教材填空功功能量的变化能量的变化合外力做正功合外力做正功_增加增加重力
2、做正功重力做正功_减少减少弹簧弹力做正功弹簧弹力做正功_减少减少电场力做正功电场力做正功_减少减少其他力其他力(除重力、弹力外除重力、弹力外)做正功做正功_增加增加动能动能 重力势能重力势能 弹性势能弹性势能 电势能电势能 机械能机械能 1.内内容容：能能量量既既不不会会_，也也不不会会_，它它只只会会从从一一种种形形式式_为为其其他他形形式式，或或者者从从一一个个物物体体_到到另另一一个个物物体体，而而在在_和和_过过程中，能量的程中，能量的_保持不变保持不变2表达式：表达式：E初初_；E增增_.二二能量守恒定律能量守恒定律 消灭消灭 创生创生 转化转化 转移转移 转化转化 转移转移 总量总
3、量 E终终 E减减 3如如图图，质质量量为为M的的长长木木板板放放在在光光滑滑的的水水平平面面上上，现现有有一一质质量量为为m的的小小物物块块以以初初速速度度v0从从木木板板的的一一端端滑滑向向另另一一端端，当当小小物物块块在在木木板板上上滑滑过过距距离离d二二者者的的速速度度相相同同均均为为v，此过程中木板前进的位移为，此过程中木板前进的位移为x1，设小物块与木板间的滑动摩擦力为，设小物块与木板间的滑动摩擦力为f.提提示示：对对，物物块块减减少少的的机机械械能能转转化化为为木木板板的的动动能能和和系系统统的的内内能能fd.对对，系系统统减小的机械能转化为系统的内能减小的机械能转化为系统的内能
4、fd.fd等于由于克服滑动摩擦力而产生的内能等于由于克服滑动摩擦力而产生的内能1判断正误判断正误(1)在物体的机械能减少的过程中在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的动能有可能是增大的()(2)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源()(3)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放节约可利用能源的目的是为了减少污染排放()(4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化()(5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少()答案：答案：(1
5、)(2)(3)(4)(5)2(2017河河北北承承德德实实验验中中学学期期中中)(多多选选)2013年年2月月15日日，一一团团亮亮光光划划过过俄俄罗罗斯斯车车里里雅雅宾宾斯斯克克州州上上空空，留留下下白白色色尾尾迹迹，有有视视频频显显示示，当当时时巨巨大大的的橘橘红红色色火火球球掠掠过过天天空空，爆爆炸炸时时散散发发出出比比太太阳阳更更耀耀眼眼的的光光芒芒，陨陨石石雨雨降降落落后后，车车里里雅雅宾宾斯斯克克州州各各类类建建筑的窗户被震碎，屋顶被掀翻，下面叙述中正确的是筑的窗户被震碎，屋顶被掀翻，下面叙述中正确的是()A陨陨石石坠坠入入地地球球大大气气层层成成为为流流星星是是内内能能转转化化为
6、为机机械械能的过程能的过程B陨石下落时，动能转化为重力势能陨石下落时，动能转化为重力势能C陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程D“鸡鸡蛋蛋大大的的陨陨石石砸砸在在地地上上就就是是一一个个坑坑”，说说明明陨陨石对地面做了功石对地面做了功答案：答案：CD3(2016四四川川卷卷)韩韩晓晓鹏鹏是是我我国国首首位位在在冬冬奥奥会会雪雪上上项项目目夺夺冠冠的的运运动动员员他他在在一一次次自自由由式式滑滑雪雪空空中中技技巧巧比比赛赛中中沿沿“助助滑滑区区”保保持持同同一一姿姿态态下下滑滑了了一一段段距距离离，重重力力对他做功对他做功1 900 J，他克服阻力做功，他克服
7、阻力做功100 J韩晓鹏在此过程中韩晓鹏在此过程中()A动能增加了动能增加了1 900 JB动能增加了动能增加了2 000 JC重力势能减少了重力势能减少了1 900 JD重力势能减少了重力势能减少了2 000 J答案：答案：C答案：答案：B在应用功能关系解决具体问题的过程中：在应用功能关系解决具体问题的过程中：(1)若只涉及动能的变化用动能定理若只涉及动能的变化用动能定理(2)只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析(3)只只涉涉及及机机械械能能变变化化，用用除除重重力力和和弹弹簧簧的的弹弹力力之之外外的的力力做做功功与
8、与机机械械能能变变化化的的关系分析关系分析(4)只涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系分析只涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系分析0202核心考点探究突破考点考点一一 功能关系的理解和应用功能关系的理解和应用 A 计计算算机机械械能能增增大大或或减减小小多多少少，最最常常用用的的方方法法是是：看看系系统统或或物物体体除除重重力力和和弹弹簧簧的的弹弹力力之之外外，还还有有没没有有其其他他力力对对系系统统或或物物体体做做功功，若若其其他他力力对对系系统统或或物物体体做做正正功功，系系统统或或物物体体的的机机械械能能增增大大；做做负负功功，系系统统或或物物体体的的机机械械能
9、能减减小小，增增大大或或减减小小的的机机械械能能就是外力做功的数值就是外力做功的数值(多多选选)如如图图所所示示，倾倾角角为为30的的粗粗糙糙斜斜面面固固定定在在地地面面上上，长长为为l、质质量量为为m、粗粗细细均均匀匀、质质量量分分布布均均匀匀的的软软绳绳置置于于斜斜面面上上，其其上上端端与与斜斜面面顶顶端端平平齐齐用用细细线线将将物物块块与与软软绳绳连连接接，物物块块由由静静止止释释放放后后向向下下运运动动，直到软绳刚好全部离开斜面直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面此时物块未到达地面)，在此过程中，在此过程中()BD D物物体体沿沿斜斜面面上上升升过过程程克克服服重重力力做做功功
10、的的平平均均功功率率小小于于下下降降过过程程重重力力做做功功的的平平均功率均功率AC 2.(2018唐唐山山模模拟拟)如如图图所所示示，在在竖竖直直平平面面内内有有一一半半径径为为R的的圆圆弧弧轨轨道道，半半径径OA水水平平、OB竖竖直直，一一个个质质量量为为m的的小小球球自自A的的正正上上方方P点点由由静静止止开开始始自自由由下下落落，小小球球沿沿轨轨道道到到达达最最高高点点B时时恰恰好好对对轨轨道道没没有有压压力力已已知知AP2R，重重力力加加速速度度为为g，则则小小球球从从P到到B的运动过程中的运动过程中()D 1.两种摩擦力做功的比较两种摩擦力做功的比较考点二考点二 摩擦力做功的特点摩
11、擦力做功的特点 静摩擦力做功静摩擦力做功滑动摩擦力做功滑动摩擦力做功只有能量的转移只有能量的转移，没有能量的转化没有能量的转化既有能量的转移既有能量的转移，又有能量的转化又有能量的转化互互为为作作用用力力和和反反作作用用力力的的一一对对静静摩摩擦擦力力所所做做功功的的代代数数和和为为零零，即即要要么么一一正正一一负负，要么都不做功要么都不做功互互为为作作用用力力和和反反作作用用力力的的一一对对滑滑动动摩摩擦擦力力所所做做功功的的代代数数和和为为负负值值，即即至至少少有有一一个力做负功个力做负功两种摩擦力都可以对物体做正功或者负功两种摩擦力都可以对物体做正功或者负功，还可以不做功还可以不做功2.
12、求解相对滑动物体的能量问题的方法求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程，做好受力分析正确分析物体的运动过程，做好受力分析(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系(3)公公式式WFfl相相对对中中l相相对对为为两两接接触触物物体体间间的的相相对对位位移移，若若物物体体在在传传送送带带上上做做往复运动时，则往复运动时，则l相对相对为总的相对路程为总的相对路程(2018宁宁夏夏银银川川一一中中模模拟拟)如如图图所所示示，水水平平传传送送带带两两端端点点A、B间间的的距距离离为为L，传传送送带带
13、开开始始时时处处于于静静止止状状态态把把一一个个小小物物体体放放到到右右端端的的A点点，某某人人用用恒恒定定的的水水平平力力F使使小小物物体体以以速速度度v1匀匀速速滑滑到到左左端端的的B点点，拉拉力力F所所做做的的功功为为W1、功功率率为为P1，这这一一过过程程物物体体和和传传送送带带之之间间因因摩摩擦擦而而产产生生的的热热量量为为Q1.随随后后让让传传送送带带以以v2的的速速度度逆逆时时针针匀匀速速运运动动，此此人人仍仍然然用用相相同同的的恒恒定定的的水水平平力力F拉拉物物体体，使使它它以以相相对对传传送送带带为为v1的的速速度度匀匀速速从从A滑滑行行到到B，这这一一过过程程中中，拉拉力力
14、F所所做做的的功功为为W2、功功率率为为P2，物物体体和和传传送送带带之之间间因因摩摩擦擦而而产产生生的的热热量量为为Q2.下下列列关关系系中中正正确确的的是是()AW1W2，P1P2，Q1Q2BW1W2，P1P2，Q1Q2CW1W2，P1P2，Q1Q2DW1W2，P1P2，Q1Q2B 功能关系与传送带模型功能关系与传送带模型(1)动动力力学学角角度度：首首先先要要正正确确分分析析物物体体的的运运动动过过程程，做做好好受受力力情情况况分分析析，然然后后利利用用运运动动学学公公式式，结结合合牛牛顿顿第第二二定定律律，求求物物体体及及传传送送带带在在相相应应时时间间内内的的位位移移，找找出出物体和
15、传送带之间的位移关系物体和传送带之间的位移关系(2)能能量量角角度度：求求传传送送带带对对物物体体所所做做的的功功、物物体体和和传传送送带带由由于于相相对对滑滑动动而而产产生生的的热热量量、因因放放上上物物体体而而使使电电动动机机多多消消耗耗的的电电能能等等，常常依依据据功功能能关关系系或或能能量量守守恒恒定定律律求解求解(2018漳漳州州八八校校联联考考)如如图图所所示示，一一张张薄薄纸纸板板放放在在光光滑滑水水平平面面上上，其其右右端端放放有有小小木木块块，小小木木块块与与薄薄纸纸板板的的接接触触面面粗粗糙糙，原原来来系系统统静静止止现现用用水水平平恒恒力力F向向右右拉拉薄薄纸纸板板，小小
16、木木块块在在薄薄纸纸板板上上发发生生相相对对滑滑动动，直直到到从薄纸板上掉下来上述过程中有关功和能的下列说法正确的是从薄纸板上掉下来上述过程中有关功和能的下列说法正确的是()A拉力拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加做的功等于薄纸板和小木块动能的增加B摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热C离开薄纸板前小木块可能先做加速运动，后做匀速运动离开薄纸板前小木块可能先做加速运动，后做匀速运动D小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热D 解解析析：由由功功能能关关系系知知拉拉力力F做做的的功功等等于于薄薄纸纸板板和和
17、小小木木块块动动能能的的增增加加及及系系统统产产生生的的内内能能，选选项项A错错误误；摩摩擦擦力力对对小小木木块块做做的的功功等等于于小小木木块块动动能能的的增增加加，选选项项B错错误误；离离开开薄薄纸纸板板前前小小木木块块一一定定一一直直在在做做匀匀加加速速运运动动，选选项项C错错误误；对对于于系系统统，系系统统的的摩摩擦生热擦生热QfL1，对于小木块对于小木块，fL2Ek，可能可能L2L1，故故EkQ，选项选项D正确正确3(多多选选)如如图图所所示示，一一块块长长木木块块B放放在在光光滑滑的的水水平平面面上上，在在B上上放放一一物物体体A，现现以以恒恒定定的的外外力力F拉拉B，由由于于A、
18、B间间摩摩擦擦力力的的作作用用，A将将在在B上上滑滑动动，以以地地面面为为参参考考系，系，A、B都向前移动一段距离在此过程中都向前移动一段距离在此过程中()A外力外力F做的功等于做的功等于A和和B动能的增量动能的增量BB对对A的摩擦力所做的功等于的摩擦力所做的功等于A的动能的增量的动能的增量CA对对B的摩擦力所做的功等于的摩擦力所做的功等于B对对A的摩擦力所做的功的摩擦力所做的功D外力外力F对对B做的功等于做的功等于B的动能的增量与的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和克服摩擦力所做的功之和BD 解解析析：由由功功能能关关系系力力F做做的的功功等等于于系系统统增增加加的的动动能能和和由由于于摩
19、摩擦擦产产生生的的热热量量之之和和，A错错误误，D正正确确；对对A，由由动动能能定定理理，B对对A的的摩摩擦擦力力做做的的功功等等于于A的的动动能能的的增增加加量量，B正确；由于正确；由于A、B对地的位移不同对地的位移不同，摩擦力对摩擦力对A、B做功不相等做功不相等，C错误错误D 考点三考点三 能量守恒定律及应用能量守恒定律及应用 (2018辽辽宁宁模模拟拟)(多多选选)如如图图甲甲所所示示，在在距距离离地地面面高高度度为为h0.80 m的的平平台台上上有有一一轻轻质质弹弹簧簧，其其左左端端固固定定于于竖竖直直挡挡板板上上，右右端端与与质质量量m0.50 kg、可可看看作作质质点点的的物物块块
20、相相接接触触(不不粘粘连连)，OA段段粗粗糙糙且且长长度度等等于于弹弹簧簧原原长长，其其余余位位置置均均无无阻阻力力作作用用物物块块开开始始静静止止于于A点点，与与OA段段的的动动摩摩擦擦因因数数0.50.现现对对物物块块施施加加一一个个水水平平向向左左的的外外力力F，大大小小随随位位移移x变变化化关关系系如如图图乙乙所所示示物物块块向向左左运运动动x0.40 m到到达达B点点，到到达达B点点时时速速度度为为零零，随随即即撤撤去去外外力力F，物物块块在在弹弹簧簧弹弹力作用下向右运动，从力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上点离开平台，落到地面上N点，取点，取g10 m/s2，则，则()A
21、弹弹簧簧被被压压缩缩过过程程中中外外力力F做做的的功为功为6.0 JB弹弹簧簧被被压压缩缩过过程程中中具具有有的的最最大大弹性势能为弹性势能为6.0 JC整个运动过程中克服摩擦力做功为整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0 JDMN的水平距离为的水平距离为1.6 mAD 应用能量守恒定律解题的基本思路应用能量守恒定律解题的基本思路(1)分分清清有有多多少少种种形形式式的的能能量量 如如动动能能、势势能能( (包包括括重重力力势势能能、弹弹性性势势能能、电电势势能能) )、内能等内能等 在变化在变化(2)明明确确哪哪种种形形式式的的能能量量增增加加，哪哪种种形形式式的的能能量量减减小小，并并且且列
22、列出出减减少少的的能能量量E减减和增加的能量和增加的能量E增增的表达式的表达式(3)列出能量守恒关系：列出能量守恒关系：E减减E增增(2018山山西西太太原原模模拟拟)如如图图1所所示示轻轻质质弹弹簧簧一一端端固固定定在在竖竖直直墙墙壁壁上上，另另一一端端连连接接质质量量为为0.10 kg的的小小木木块块a，另另一一个个相相同同的的小小木木块块b紧紧靠靠a一一起起在在水水平平面面上上处处于于静静止止状状态态现现在在b上上施施加加一一水水平平向向左左的的力力F使使a和和b从从静静止止开开始始缓缓慢慢向向左左移移动动，力力F的的大大小小与与a的的位位移移x的的大大小小关关系系如如图图2所所示示弹弹
23、簧簧一一直直处处于弹性限度内，将于弹性限度内，将a、b视为质点，下列说法正确的是视为质点，下列说法正确的是()A在在木木块块向向左左移移动动10 cm的的过过程程中中，弹弹簧簧的的弹弹性势能增加了性势能增加了2.5 JB该弹簧的劲度系数为该弹簧的劲度系数为250 N/mC当当x10 cm时撤去时撤去F，此后，此后b能达到的最大速度为能达到的最大速度为5 m/sD当当x10 cm时撤去时撤去F，a、b分离时的速度为分离时的速度为5 m/sA D 6(2017湖湖北北省省天天门门期期末末考考试试)(多多选选)如如图图所所示示，A、B两两小小球球由由绕绕过过轻轻质质定定滑滑轮轮的的细细线线相相连连，
24、A放放在在固固定定的的光光滑滑斜斜面面上上，B、C两两小小球球在在竖竖直直方方向向上上通通过过劲劲度度系系数数为为k的的轻轻质质弹弹簧簧相相连连，C球球放放在在水水平平地地面面上上现现用用手手控控制制住住A，并并使使细细线线刚刚刚刚拉拉直直但但无无拉拉力力作作用用，并并保保证证滑滑轮轮左左侧侧细细线线竖竖直直、右右侧侧细细线线与与斜斜面面平平行行已已知知A的的质质量量为为4m，B、C的的质质量量均均为为m，重重力力加加速速度度为为g，细细线线与与滑滑轮轮之之间间的的摩摩擦擦不不计计，开开始始时时整整个个系系统统处处于于静静止止状状态态释释放放A后后，A沿沿斜斜面面下下滑滑至至速速度度最最大大时时C恰恰好好离离开开地地面面，不不计计空气阻力，在这一过程中空气阻力，在这一过程中A始终在斜面上，下列说法正确的是始终在斜面上，下列说法正确的是()AB 谢谢观看
