高考物理一轮复习导学案：功能关系+能量守恒定律

编号:27高三物理(理)第=page2*2-13页(共4页)高三物理(理)第=page2*24页(共4页)必修2第七章机械能5.4功能关系、能量守恒定律（1）学案27姓名_______班级_______学号_______【复习目标】1.能全面分析物体的运动和受力情况。2.能选择使用动能定理，机械能守恒定律或能量守恒定律进行列式计算。3.会分析有摩擦力参与的运动物体的能量守恒。【复习重点】1.判断物体或系统的机械能是否守恒。2.根据机械能守恒定律，定量计算动能或势能的变化量。【复习难点】1．多物体多过程机械能守恒的应用。2.分析受力情况和运动情况，判断是否做功。易错易混点：1．机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零。“只有重力做功”不等于“只有重力作用”。2．分析机械能是否守恒时，必须明确要研究的系统。【知识点归纳与探究】【热考点】功能关系的理解和应用1.力学中常见的功能关系2.应用功能关系解决具体问题应注意以下三点(1)若只涉及动能的变化用动能定理。(2)只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析。(3)只涉及机械能变化，用除重力和弹簧的弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析。考点一、能量守恒定律的应用1.对能量守恒定律的理解（必修2P81）(1)转化：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。(2)转移：某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量相等。2.涉及弹簧的能量问题应注意两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程，具有以下特点：(1)能量变化上，如果只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统机械能守恒。(2)如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零，则当弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同。能量守恒定律的应用1.对能量守恒定律的理解(1)转化：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。(2)转移：某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量相等。2.涉及弹簧的能量问题应注意两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程，具有以下特点：(1)能量变化上，如果只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统机械能守恒。(2)如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零，则当弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同。(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1.能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少．()2在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．()3既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源．()4滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．()5一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少．()考点一、功能关系学法指导：动能，势能，热能的转换要考虑全面。【典例1】如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距eq\f(1,3)l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为()A．eq\f(1,9)mglB．eq\f(1,6)mglC．eq\f(1,3)mglD．eq\f(1,2)mgl考点二、能量守恒学法指导：认真审题，把题目所给的条件隐含内容找出来。【典例2】(多选)如图1，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<eq\f(π,2)。在小球从M点运动到N点的过程中()A.弹力对小球先做正功后做负功B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差【典例3】蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱．如图所示，蹦极者从P点由静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，B离水面还有数米距离．蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为ΔE1，绳的弹性势能的增加量为ΔE2，克服空气阻力做的功为W，则下列说法正确的是()A．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C．ΔE1＝W＋ΔE2D．ΔE1＋ΔE2＝W【训练检测】1.一个系统的机械能增大，究其原因，下列推测正确的是()A.可能是重力对系统做了功B.一定是合外力对系统做了功C.一定是系统克服合外力做了功D.可能是摩擦力对系统做了功2．自然现象中蕴藏着许多物理知识，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()A．增大B．变小C．不变D．不能确定3.质量为m的物体，在距地面h高处以eq\f(1,3)g(重力加速度g)的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法正确的是()A．物体重力势能减少eq\f(2,3)mghB．重力对物体做功eq\f(1,3)mghC．物体的机械能减少eq\f(2,3)mghD．物体的动能增加eq\f(2,3)mgh4．(多选)物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出至上升到某一点A的过程中，动能减少40J，机械能减少10J。设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体()A．落回到地面时机械能为70JB．到达最高点时机械能为90JC．从最高点落回地面的过程中重力做功为60JD．从抛出到落回地面的过程中克服阻力做功为60J5.轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。(1)若P的质量为m，求