第四课时功能关系能量守恒定律

1、强基固本强基固本考点突破考点突破第第4课时功能关系能量守恒定律课时功能关系能量守恒定律强基固本强基固本考点突破考点突破 知知 识识 梳梳 理理知识点、功能关系知识点、功能关系1功能关系功能关系(1)功功是是 的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少 发发生了转化。生了转化。(2)做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着 ，而，而且且 必须通过做功来实现。必须通过做功来实现。能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化强基固本强基固本考点突破考点突破2能量守恒定律能量守恒定律(1)内内容：能量既不会消灭，也容：能量既不会消灭，也 。它只会从一种形。它只会从一种

2、形式式 为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体，到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量而在转化和转移的过程中，能量的总量 。(2)表达式：表达式：E减减 。不会创生不会创生转化转化转移转移保持不变保持不变E增增强基固本强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。力对物体做了多少功，物体就有多少能。()(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。物体在速度增大时，其机械能可能在减小。()(3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式重力和弹簧弹力

3、之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。能量转化的过程。()(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。增加的内能。()答案答案(1)(2)(3)(4) 强基固本强基固本考点突破考点突破 题题 组组 自自 测测题组一对几种功能关系的理解题组一对几种功能关系的理解12013年年2月月15日中午日中午12时时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。坠落的陨石重量接近发生天体坠落事件。坠落的陨石重量接近1万吨，进入地万吨，进入地球大气层的速度约为球大气层的速度约为4万英里每小时

4、，随后与空气摩擦而万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至至15英里处发生爆炸，英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则下一定深度过程中，其质量不变，则 ()A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量该碎片在陷入地下的过程中重力做

5、的功等于动能的改变量D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量D强基固本强基固本考点突破考点突破2升降机底板上放一质量为升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到时速度达到4 m/s，则此过，则此过程中程中(g取取10 m/s2)()A升降机对物体做功升降机对物体做功5 800 JB合外力对物体做功合外力对物体做功5 800 JC物体的重力势能增加物体的重力势能增加500 JD物体的机械能增加物体的机械能增加800 JA强基固本强基固本考点突破

6、考点突破题组二能量守恒定律的应用题组二能量守恒定律的应用3如如图图1所示，所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与的连接处都是一段与BC相切的圆弧，相切的圆弧，B、C在水平线上，在水平线上，其距离其距离d0.5 m。盆边缘的高度为。盆边缘的高度为h0.3 m。在。在A处放一处放一个质量为个质量为m的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为面与小物块间的动摩擦因数为0.1。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位。小物块在盆内来回滑动，最后停

7、下来，则停下的位置到置到B的距离为的距离为 ()D强基固本强基固本考点突破考点突破4(多选多选) 如如图图2所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定滑轮，物块滑轮，物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质不计滑轮的质量和摩擦量和摩擦)。初始时刻，手扶物块。初始时刻，手扶物块B使物块使物块A、B处于静止处于静止状态。松手后物块状态。松手后物块A下落，物块下落，物块B沿斜面上滑，则从松手沿斜面上滑，则从松手到物块到物块A着地前的瞬间着地前的瞬间(B未碰到滑轮未碰到滑轮) () 图图2A物块物块A减少的机械能等于物块减少的机械能等于物块

8、B增加的机械能增加的机械能B轻绳对物块轻绳对物块B做的功等于物块做的功等于物块B的机械能增量的机械能增量C轻绳对物块轻绳对物块A做的功等于物块做的功等于物块A的机械能变化量的机械能变化量D摩擦力对物块摩擦力对物块B做的功等于系统机械能的变化量做的功等于系统机械能的变化量CD强基固本强基固本考点突破考点突破考点一对功能关系的理解与应用考点一对功能关系的理解与应用功功是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：系如下表所示：功功能量改变能量改变关系式关系式W合合：合外力的功：合外力的功(所所有外力的功有外力的功)动能的改变量动能的改

9、变量(Ek)W合合EkWG：重力的功：重力的功重力势能的改变量重力势能的改变量(Ep)WGEp强基固本强基固本考点突破考点突破W弹弹：弹簧弹力做的：弹簧弹力做的功功弹性势能的改变量弹性势能的改变量(Ep)W弹弹EpW其他其他：除重力或系统：除重力或系统内弹簧弹力以外的其内弹簧弹力以外的其他外力做的功他外力做的功机械能的改变量机械能的改变量(E)W其他其他Efs：一对滑动摩擦：一对滑动摩擦力做功的代数和力做功的代数和因摩擦而产生的内能因摩擦而产生的内能(Q)fsQ(s为为物体间的相对物体间的相对位移位移)强基固本强基固本考点突破考点突破【例例1】如如图图3所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器所

10、示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中结构图，图中和和为楔块，为楔块，和和为垫板，楔块与弹为垫板，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过程中 ()A缓冲器的机械能守恒缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内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弹簧的弹性势能全部转化为动能 图图3B强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】1(多选多选)如如图图4所示，长木板所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度以水平

11、速度冲上冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从上，则从B冲到木板冲到木板A上上到相对木板到相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是静止的过程中，下述说法中正确的是()A物体物体B动能的减少量等于系统损失的机械能动能的减少量等于系统损失的机械能B物体物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体物体B损失的机械能等于木板损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和获得的动能与系统损失的机械能之和D摩擦力对物体摩擦力对物体B做的功和对木板做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量做的功的总和等于系

12、统内能的增加量 图图4CD强基固本强基固本考点突破考点突破考点二能量守恒定律的应用考点二能量守恒定律的应用应用能量守恒定律的解题步骤应用能量守恒定律的解题步骤1选选取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动情取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动情况。况。2分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，如动能、势能如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等。、内能等。3明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列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出减少的

13、能量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。4列出能量转化守恒关系式：列出能量转化守恒关系式：E减减E增增，求解未知量，并对，求解未知量，并对结果进行讨论。结果进行讨论。强基固本强基固本考点突破考点突破AmMBm2MC木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能势能全部转化为弹簧的弹性势能 图5BC强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所根据功能关系知，木箱

14、在下滑和上滑时克服摩擦力所做功等于接触面之间产生的内能。做功等于接触面之间产生的内能。木箱下滑时木箱下滑时Q1Wf1(Mm)glcos 30木箱上滑时木箱上滑时Q2Wf2Mglcos 30木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性势能为弹性势能为Epmax，则根据能量转化与守恒定律得，则根据能量转化与守恒定律得(Mm)glsin 30Q1Epamx强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破(1)滑块到达滑块到达B点时的速度大小点时的速度大小vB；(2)水平面水平面BC的长度的

15、长度s；(3)在压缩弹簧过程中滑块的最大速度在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm。强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破考点三摩擦力做功的特点及应用考点三摩擦力做功的特点及应用1静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点(1)静静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能。为内能。强基固本强基固本考点

16、突破考点突破2滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：产生两种可能效果：机械能全部转化为内能；机械能全部转化为内能；有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能。化为内能。(3)摩擦生热的计算：摩擦生热的计算：Qfs相对相对。其中。其中s相对相对为相互摩擦的两个为相互摩擦的两个物体间的相对位移。物体间的相

17、对位移。强基固本强基固本考点突破考点突破(1)物体从物体从A运动到运动到B共需多少时间？共需多少时间？(2)电动机因传送该物体多消耗的电能。电动机因传送该物体多消耗的电能。强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破传送带模型问题的分析流程传送带模型问题的分析流程强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】3如如图图8所示，水平传送带两端点所示，水平传送带两端点A、B间的距离为间的距离为l，传送带开始时处于静止状态。，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度使小物体以速度v1匀速滑到匀速滑到左端的左端的B点，拉力点，拉力F所做的功为所做的功为W1、功率为、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为擦而产生的热量为Q1。随后让传送带以。随后让传送带以v2的速度