高三一輪復習：功能關系-能量守恒定律

功能關系功能關系 能量守恒定律能量守恒定律 考綱解讀考綱解讀 1 掌握功和能的對應關系 特別是合力功 重力功 彈力功分別對應的能量轉化關系 2 理解能量守恒定律 并能分析解決有關問題 基礎梳理基礎梳理 1 功能關系 1 功是 的量度 即做了多少功就有多少 發(fā)生了轉化 2 做功的過程一定伴隨著 而且能量的轉化能量的轉化必須通過做功來實現(xiàn) 2 幾種常見的功能關系 功能量的變化 合外力做正功 增加 重力做正功 減少 彈簧彈力做正功 減少 電場力做正功 減少 其他力 除重力 彈力外 做正功 增加 3 能量守恒定律 1 內(nèi)容 能量既不會憑空 也不會憑空消失 它只能從一種形式 為另一種形式 或者從一個物體 到另一個的物體 在轉化或轉移的過程中 能量的總量 2 表達式 E1 E2或 E減 典題演示典題演示1 1 如圖所示 在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道 半徑OA水平 OB豎直 一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落 小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌 道沒有壓力 已知AP 2R 重力加速度為g 則小球從P到B的運動過程中 A 重力做功2mgR B 機械能減少mgR C 合外力做功mgR D 克服摩擦力做功 1 2mgR 典題演示典題演示2 2 多選 2014 海南卷 如圖所示 質(zhì)量相同的兩物體a b 用不可伸長的 輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側 a在水平桌面的上方 b在水平粗糙桌面上 初始時用力 壓住b使a b靜止 撤去此壓力后 a開始運動 在a下降的過程中 b始終未離開桌面 在此過程中 A a的動能小于b的動能 B 兩物體機械能的變化量相等 C a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量 D 繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零 典題演示典題演示3 3 多選 2015 江蘇卷 如圖所示 輕質(zhì)彈簧一端固定 另一端與一質(zhì)量為 m 套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連 彈簧水平且處于原長 圓環(huán)從A處由靜止開始下滑 經(jīng) 過B處的速度最大 到達C處的速度為零 AC h 圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v 恰好能回到A 彈簧始終在彈性限度內(nèi) 重力加速度為g 則圓環(huán) A 下滑過程中 加速度一直減小 B 下滑過程中 克服摩擦力做的功為 1 4mv2 C 在C處 彈簧的彈性勢能為 1 4mv2 mgh D 上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度 典題演示典題演示4 4 2015 福建卷 如圖 質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上 小車AB段 是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道 BC段是長為L的水平粗糙軌道 兩段軌道相切于B點 一質(zhì)量 為m的滑塊在小車上從A點靜止開始沿軌道滑下 重力加速度為g 1 若固定小車 求滑塊運動過程中對小車的最大壓力 2 若不固定小車 滑塊仍從A點由靜止下滑 然后滑入BC軌道 最后從C點滑出小車 已知 滑塊質(zhì)量m 2 M 在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度 大小的2倍 滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為 求 滑塊運動過程中 小車的最大速度vm 滑塊從B到C運動過程中 小車的位移大小s 隨堂 1 2015 徐州模擬 如圖所示 傾角為30 的斜面上有一個質(zhì)量為1 kg的物塊 物塊從靜止開 始以2 5 m s2的加速度加速下滑1 m 在物塊下滑過程中 重力加速度取g 10 m s2 A 物塊的機械能守恒 B 物塊的重力勢能減小10 J C 物塊的動能增加5 J D 物塊克服摩擦力做功2 5 J 2 多選 2015 蘇錫常鎮(zhèn)二模 如圖所示 輕質(zhì)彈簧上端固定 下端系一物體 物體在A處時 彈簧處于原長狀態(tài) 現(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降 到達B處時 手和物體自然分開 此過 程中 物體克服手的支持力所做的功為W 不考慮空氣阻力 關于此過程 下列說 法中正確的是 A 物體重力勢能減小量一定大于W B 彈簧彈性勢能增加量一定小于W C 物體與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加量為W D 若將物體從A處由靜止釋放 則物體到達B處時的動能為W 3 多選 2015 揚州一模 如圖所示 足夠長的傳送帶與水平方向的傾角為 物塊a通過平行 于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連 b的質(zhì)量為m 開始 時 a b及傳送帶均靜止 且a不受傳送帶摩擦力作用 現(xiàn)讓傳送 帶逆時針勻速轉動 則在b上升h高度 未與滑輪相碰 的過程中 A 物塊a的重力勢能減少mgh B 摩擦力對a做的功等于a機械能的增量 C 摩擦力對a做的功等于物塊a b動能增量之和 D 任意時刻 重力對a b做功的瞬時功率大小相等 4 多選 2015 江都中學 如圖所示 一塊長木板B放在光滑的水平面上 在B上放一物體A 現(xiàn) 以恒定的外力拉B 由于A B間摩擦力的作用 A將在B上滑動 以地面為參照物 A B都向前移動 一段距離 在此過程中 A 外力F做的功等于A和B動能的增量 B B對A的摩擦力所做的功 等于A的動能增量 C A對B的摩擦力所做的功 等于B對A的摩擦力所做的功 D 外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和 5 多選 2015 揚州四模 如圖所示 一輕質(zhì)彈簧下端固定在粗糙的斜面底端的擋板上 彈簧 上端處于自由狀態(tài) 斜面傾角為 一質(zhì)量為m的物塊 可視為質(zhì)點 從 離彈簧上端距離為L1處由靜止釋放 物塊與斜面間動摩擦因數(shù)為 物 塊在下滑過程中經(jīng)A點 圖中未畫出 時速度最大為v 彈簧被壓縮到最短時物體離釋放點的距離 為L2 重力加速度為g 從物塊釋放到彈簧壓縮到最短的過程中 A 系統(tǒng)損失的機械能為 mg L2cos B 物體重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和 C 物塊的速度最大時 彈簧的彈性勢能為mgL1 sin cos 1 2mv2 D 若物塊能彈回 則上滑過程中經(jīng)過A點時速度最大 6 2015 海安 南外 金陵三校聯(lián)考 如圖所示 裝置的左邊AB部分是長為L1 1 m的水平面 一水平放置的輕質(zhì)彈簧左端固定并處于原長狀態(tài) 裝置的中間BC部分是長為L2 2 m的水平傳送 帶 它與左右兩邊的臺面等高 并能平滑對接 傳送帶始終以v 2 m s 的速度順時針轉動 裝置的 右邊是一光滑的曲面 質(zhì)量m 1 kg的小滑塊從其上距水平臺面h 1 m的D處由靜止釋放 滑塊向左 最遠