2021届高考物理一轮复习讲义：5.4　功能关系　能量守恒定律

1、PAGE 5 -4讲功能关系能量守恒定律必备知识一、功能关系1.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。2.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。3.各种力做功对应的能量变化:如图所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,则水的势能变大。二、能量守恒定律1.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:(1)E初=E末,初状态各种能量的总和等于末

2、状态各种能量的总和。(2)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。基础小题1.判断下列题目的正误。(1)能量转化是通过做功来实现的。()(2)力对物体做了多少功,物体就有多少能。()(3)力对物体做正功,物体的总能量一定增加。()(4)能量在转化或转移的过程中,其总量会不断减少。()(5)能量在转化和转移的过程中总量保持不变,因此能源取之必尽,用之不竭,故无需节约能源。()(6)滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能减少。()提示:(1)。做功的过程就是物体能量转化的过程,能量转化是通过做功来实现的。(2)。功是能量转化的量度。(3)。在真空中自由下落的小球,重力做正功,但小

3、球的机械能保持不变。(4)。能量在转化或转移的过程中,其总量保持不变。(5)。能量的转化和转移具有方向性,会产生能量耗散,且现在可利用的能源有限,故需节约能源。(6)。滑动摩擦力做功会引起机械能向内能转化。2.足够长的传送带以速度 v 匀速转动,一质量为 m 的小物体 A 由静止轻放于传送带上,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为,如图所示,当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为()A.mv2B.2mv2C.14mv2D.12【解析】选D。物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动,加速度a=mgm=g,匀加速过程前进的距离x1=v22a=v22g,该时间内传送带前进的距离x2=vt=vvg=

4、v2g,所以物体相对传送带滑动距离x=x2-x1=v22g,故产生的内能Q=mgx=mg3.滑雪运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。他在此过程中()A.动能增加了1 900 JB.动能增加了2 000 JC.重力势能减小了1 900 JD.重力势能减小了2 000 J【解析】选C。根据动能定理,物体动能的增量等于物体所受所有力做功的代数和,即增加的动能为Ek=WG+Wf=1 900 J-100 J=1 800 J,A、B项错误;重力做功与重力势能改变量的关系为WG=-Ep,即重力势能减少了1 900

5、J,C项正确,D项错误。4.(多选)如图所示,一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,上端连接一带正电的光滑滑块P,滑块所处的空间存在着沿斜面向上的匀强电场,滑块平衡时,弹簧恰好处于原长状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度,滑块最低能运动到M点,在滑块从开始运动至到达最低点M的过程中,以下说法正确的是()A.滑块机械能的减少量等于滑块克服电场力所做的功B.滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量C.弹簧弹性势能的增加量等于滑块动能的减少量D.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和【解析】选B、C。滑块平衡时,有Eq=mgsin,滑块运动到M点,电场力Eq 和重力mg做功的绝对值相等,选项B正确,A