一輪復(fù)習(xí)功能關(guān)系-能量守恒定律

1、一輪復(fù)習(xí)功能關(guān)系 - 能量守恒定律大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源第 11 課時(shí)功能關(guān)系能量守恒定律【知識(shí)梳理】1功能關(guān)系：（1）功是_的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 （2 做功的過(guò)程一定伴隨著 _，而且 _必通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)2幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系：能 量 的功變化合外力_做正功_增加重力做_正功_減少?gòu)椈蓮梍力做正功減少電場(chǎng)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：能量既不會(huì)_，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式 _為另一種形式，或者從一個(gè)物體 _到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量 _其表達(dá)式為： (1)E1E2

2、. (2)E _減【基礎(chǔ)檢測(cè)】反 思第2 頁(yè)1共16 頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源（ ）1下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是A在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功B合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量（ ）2一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并剛好從中穿出對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C子彈減少

3、的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)第3頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源能之和（ ）3升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為 100 kg 的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開(kāi)始豎直向上移動(dòng) 5 m 時(shí)速度達(dá)到 4 m/s，則此過(guò)程中 (g 取 10m/s2)A升降機(jī)對(duì)物體做功5 800 JB合外力對(duì)物體做功5 800 JC物體的重力勢(shì)能增加500 JD物體的機(jī)械能增加800 J（ ）4從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，小球上升的最大高度為 h.設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力大小恒定為 Ff.下列說(shuō)法正確的是A

4、小球上升的過(guò)程中動(dòng)能減少了 mghB小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能減少了F fhC小球上升的過(guò)程中重力勢(shì)能增加了 mghD小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少了 Ffh要點(diǎn)提示第4頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源一、功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1常見(jiàn)的幾種功能對(duì)應(yīng)關(guān)系合外力做功等于物體動(dòng)能的改變，即 W 合Ek2Ek1 Ek.(動(dòng)能定理 )重力做功等于物體重力勢(shì)能的減少量， 即 WGEp1Ep2 Ep.彈簧彈力做功等于彈性勢(shì)能的減少量， 即 WFEp1Ep2 Ep.除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機(jī)械能的改變，即 W其他力E2E1 E.(功

5、能原理 )2功能關(guān)系的選用技巧在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問(wèn)題的過(guò)程中，若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理分析。只涉及重力勢(shì)能的變化用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析。只涉及機(jī)械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析。只涉及電勢(shì)能的變化用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析。二、摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用1靜摩擦力做功的特點(diǎn)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等第5頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源于零靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，

6、還可以不做功相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能摩擦生熱的計(jì)算： QFfs 相對(duì) 其中 s 相對(duì) 為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對(duì)路程三、對(duì)能量守恒定律的理解和應(yīng)用1對(duì)能量守恒定律的理解某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等；2應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟分清有幾種形式的能在變化，如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出

7、減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式第6頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源(3) 列出能量守恒關(guān)系式：E減 E增考點(diǎn)突破反 思問(wèn)題 1 功能關(guān)系的應(yīng)用【典型例題 1】如圖所示，質(zhì)量為 m 的小車(chē)在水平恒力 F 推動(dòng)下，從山坡 (粗糙 )底部 A 處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為 h 的坡頂 B，獲得速度為 v, AB 之間的水平距離為 s，重力加速度為 g.下列說(shuō)法正確的是 ()A小車(chē)克服重力所做的功是 mghB合外力對(duì)小車(chē)做的功是 12mv212C推力對(duì)小車(chē)做的功是2mvmghD阻力對(duì)小車(chē)做的功是12mv2mghFs變式： 如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣

8、輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，一質(zhì)量為 m 的帶正電小球在外力 F 的作用下第7頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源靜止于圖示位置，小球與彈簧不連接，彈簧處于壓縮狀態(tài) 現(xiàn)撤去 F，在小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，重力、電場(chǎng)力、彈簧彈力對(duì)小球做功分別為 W 1、 W 2 和 W 3，不計(jì)空氣阻力， 則上述過(guò)程中()A小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B小球重力勢(shì)能的變化為W 1C 小球動(dòng)能的變化為W 1W2W3D 小球機(jī)械能的變化為W 1W2W3問(wèn)題 2 摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用【典型例題2】如圖所示，一質(zhì)量反 思為 m2 kg 的滑塊從半徑為 R0.2

9、m 的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A 處由靜止滑下， A 點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心 O 點(diǎn)等高，圓弧的底端 B 與水平傳送帶平滑相接已知傳送帶勻速運(yùn)行的速度為 v04 m/s，B 點(diǎn)到傳送帶右端 C 點(diǎn)的距離為 L2 m當(dāng)滑塊滑到傳送帶的右端 C 時(shí)，第8頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源其速度恰好與傳送帶的速度相同 (g10 m/s2)，求：滑塊到達(dá)底端 B 時(shí)對(duì)軌道的壓力；滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) ；此過(guò)程中，由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量 Q.變式： 如圖所示， A 物體放在 B 物體的左側(cè)，用水平恒力 F 將 A 拉至 B 的右端，第一次 B

10、 固定在地面上， F 做功為 W1，產(chǎn)生熱量 Q1. 第二次讓 B 在光滑地面上自由滑動(dòng)， F 做功為 W2，產(chǎn)生熱量為 Q2，則應(yīng)有 ()AW1W2，Q1Q2B W1 W2 ， Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2第9頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源問(wèn)題 3 對(duì)能量守恒定律的理解和應(yīng)用【典型例題 3】如圖所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角 37的斜面上的A點(diǎn)以初速度 v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端 B的距離 AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后將彈簧壓縮到 C點(diǎn)，最大壓縮量 BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為 D點(diǎn)，D點(diǎn)

11、距 A點(diǎn)的距離 AD 3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)， g取10 m/s2，sin 37 0.6，求：物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) ；彈簧的最大彈性勢(shì)能 Epm.第10頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源變式：如圖所示， A、B、C 質(zhì)量分別為 mA0.7 kg， mB0.2 kg，mC0.1 kg，B 為套在細(xì)繩上的圓環(huán)， A 與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，另一圓環(huán) D 固定在桌邊， 離地面高 h20.3 m，當(dāng) B、C 從靜止下降 h10.3 m 后， C 穿環(huán)而過(guò)， B 被 D 擋住，不計(jì)繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦，取 g10 m/s2，若開(kāi)始時(shí) A 離桌邊足夠

12、遠(yuǎn)試求：物體 C 穿環(huán)瞬間的速度反 思物體 C 能否到達(dá)地面？如果能到達(dá)地面，其速度多大？(結(jié)果可用根號(hào)表示 )第11頁(yè)共4頁(yè)揚(yáng)州市高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源負(fù)責(zé)學(xué)校：高郵中學(xué)主備：周榮高編號(hào)： 005第 5 課時(shí)功能關(guān)系能量守恒定律參考答案【知識(shí)梳理】1能量轉(zhuǎn)化 能量轉(zhuǎn)化 能量轉(zhuǎn)化 2動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 電勢(shì)能 機(jī)械能 3憑空產(chǎn)生轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 保持不變 E增【基礎(chǔ)檢測(cè)】1【答案】 BC 【解析】物體重力做的功總等于重力勢(shì)能的減少， 因此 A 錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理可知合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量，因此 B 正確；根據(jù)重力勢(shì)能的定義和特點(diǎn)可知 C 正確；當(dāng)

13、有除重力以外的力對(duì)物體做功時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量不等于其重力勢(shì)能的增加量，因此 D 錯(cuò) 2答案 BD 解析 子彈射穿木塊的過(guò)程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動(dòng)能減少，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失 A 選項(xiàng)沒(méi)有考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能， C 選項(xiàng)中應(yīng)考慮的是系統(tǒng) (子彈、木塊 )內(nèi)能的增加， A、C錯(cuò)， B、D 對(duì) 3A 4答案 C 解析 根據(jù)動(dòng)能定理，上升的過(guò)程中動(dòng)能減少量等于小球克服重力和阻力做的功，為 mgh Ffh，小球上第12頁(yè)1共16頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少量和機(jī)械

14、能的減少量都等于整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功，為2Ffh，A、B、D 錯(cuò)，選 C.考點(diǎn)突破【典型例題 1】【答案】 ABD 【解析】 小車(chē)克服重力做功 WGhmgh，A 選項(xiàng)正確； 由動(dòng)能定理小車(chē)受到的合力做的功等于小車(chē)動(dòng)能的增12加，W 合 Ek2mv ，B 選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理，12W 合 W 推 W 重 W 阻 2mv ，所以推力做的功W 推 12mv2W 阻 W 重 12mv2mghW 阻 ，C 選12項(xiàng)錯(cuò)誤；阻力對(duì)小車(chē)做的功W 阻 2mv W 推 W 重 12mv2mghFs，D 選項(xiàng)正確變式：選 C解析：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到電場(chǎng)力做的功，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤

15、；重力做負(fù)功，小球重力勢(shì)能的第13頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源變化為 W 1，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，小球動(dòng)能的變化為 W1W2W3，選項(xiàng) C 正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，小球機(jī)械能的變化為W 2W 3，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤【典型例題2】答案(1)60 N ，方向豎直向下(2)0.3 (3)4J 解析(1)滑塊由 A 到 B 的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得： mgR1 B2 物2mvvB2體在 B 點(diǎn)，由牛頓第二定律得： F Bmgm R由兩式得： F B60 N 由牛頓第三定律得滑塊到達(dá)底端 B 時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 60 N，方向豎直向下 (2

16、)解法一：滑塊在從 B 到 C 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第二定律得： mgma 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得： v0 2vB 22aL 由三式得： 0.3 解法二：滑塊在從 A 到 C 整個(gè)運(yùn)動(dòng)1過(guò)程中，由動(dòng)能定理得： mgRmgL2mv0 20解得： 0.3 (3)滑塊在從 B 到 C 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，第14頁(yè)共4頁(yè)大橋高級(jí)中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案必修 2 第 4 章 機(jī)械能和能源產(chǎn)生的熱量： Qmg(v0L)由t得： Q4 J.變式： A【典型例題 3】答案 (1)0.52(2)24.5 J 解析 (1)物體從開(kāi)始位置 A點(diǎn)到最后D 點(diǎn)的過(guò)程中，彈性勢(shì)能沒(méi)有發(fā)生變化，動(dòng)能和重力勢(shì)能減少，機(jī)械能的減少量為E E E1 2kp2 mv0mglAD sin 37 物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為QFfx 其中 x 為物體的路程，即 x