xx高考物理《功能关系能量守恒定律》材料分析

XX 高考物理功能关系能量守恒定律材料分析考点一|功能关系1内容功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现2做功对应变化的能量形式合外力的功影响物体的动能的变化重力的功影响物体重力势能的变化弹簧弹力的功影响弹性势能的变化除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体机械能的变化滑动摩擦力的功影响系统内能的变化1对功能关系的进一步理解做功的过程是能量转化的过程不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现到不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等2几种常见的功能关系及其表达式力做功能的变化定量关系合力的功动能变化E2E1E 重力的功重力势能变化重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加GEpEp1Ep2 弹簧弹力的功弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少弹力做负功，弹性势能增加FEpEp1Ep2 只有重力、弹簧弹力做功机械能不变化机械能守恒 E0 除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功机械能变化其他力做多少正功，物体的机械能就增加多少其他力做多少负功，物体的机械能就减少多少其他E 一对相互作用的滑动摩擦力的总功机械能减少内能增加作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加摩擦生热 QFfx 相对物质、能量、信息是构成世界的基本要素，下面关于能量的认识中错误的是A能量是一个守恒量B同一个物体可能同时具有多种形式的能量物体对外做了功，它的能量一定发生了变化D地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了D 能量的概念是在人类对能量守恒的认识过程中形成的，它的重要特性就是守恒，物体对外做功的过程即是能量释放的过程，功是能量转化的标志和量度地面上滚动的足球最终停下来，其机械能转化为内能，能量并没有消失故选项 A、B、正确，D 错误故选2 自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图41所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能图41A变大 B变小不变D不能确定A 人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，A 正确3 如图42 所示，质量为的物体以某一速度从A 点冲上倾角为 30的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为 h，则在这个过程中物体图42A重力势能增加了 ghB克服摩擦力做功 gh动能损失了 ghD机械能损失了 ghD 重力势能增加量为 gh，A 错；由 gsin30Ffg 知 Ffg 时，克服摩擦做功为 gh，由功能关系知 B 错，D 对，动能损失等于合力做功，即Eg2hgh，错4 如图43 所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达处的速度为零，Ah 圆环在处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A 弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g 则圆环图43A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为 v2在处，弹簧的弹性势能为 v2ghD上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度BD 由题意知，圆环从 A 到先加速后减速，到达 B 处的加速度减小为零，故加速度先减小后增大，故 A 错误；根据能量守恒，从 A 到有 ghfEp，从到 A 有v2Epghf 联立解得：fv2，Epghv2，所以 B 正确，错误；根据能量守恒，从 A 到 B 的过程有vEpfgh，B 到 A 的过程有vB2Epghf，比较两式得 vBvB，所以 D 正确考点二|能量守恒定律及应用/华-资*源%库内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变2适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律3表达式E 初E 末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和E 增E 减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量画作瀑布如图44 所示有人对此画作了如下解读：水流从高处倾泻而下，推动水轮机发电，又顺着水渠流动，回到瀑布上方，然后再次倾泻而下，如此自动地周而复始这一解读违背了图44A库仑定律B欧姆定律电荷守恒定律D能量守恒定律D 这是第一类永动机模型，违背了能量守恒定律，选 D1对能量守恒定律的两点理解某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等2应用能量守恒定律解题的步骤分清有多少形式的能发生变化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 增的表达式列出能量守恒关系式：E 减E 增1 如图4所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中图4A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能B 本题考查能量转化和守恒定律由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，所以缓冲器的机械能减少，选项 A 错误、B 正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项、D 错误2 蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱如图46 所示，蹦极者从 P 点静止下落，到达A 点时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点 B 点，B 点离水面还有数米距离蹦极者从 P 点下降到 B 点的整个过程中，重力势能的减少量为 E1、绳的弹性势能增加量为 E2、克服空气阻力做功为，绳子重力不计则下列说法正确的是图46A蹦极者从 P 到 A 的运动过程中，机械能守恒B蹦极者与绳组成的系统从 A 到 B 的运动过程中，机械能守恒E1E2DE1E2蹦极者从 P 到 A 及蹦极者与绳组成的系统从 A 到 B的运动过程中都受到空气阻力作用，所以机械能不守恒，A、B 错误；根据能量守恒定律可知，在整个过程中重力势能的减少量等于弹性势能的增加量和内能的增加量之和，内能的增加量等于克服空气阻力做的功，正确，D 错误3 如图47 所示，光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B 点相切，半圆形导轨的半径为 R 一个质量为的物体将弹簧压缩至 A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过 B 点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的 8 倍，之后向上运动恰能到达最高点， 、 、B 三点在同一竖直线上试求：图47物体在 A 点时弹簧的弹性势能；