2027届新高考物理热点精准复习 功能关系　能量守恒定律

2027届新高考物理热点精准复习功能关系能量守恒定律考点一功能关系的理解与应用强基础•教考衔接1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是

的过程,不同形式的能量之间发生相互转化是通过做功来实现的。(2)功是能量转化的

,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,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值上相等。能量转化量度2.常见的功能关系

能量功能关系表达式势能重力做的功等于重力势能减少量W=Ep1-Ep2=-ΔEp弹力做的功等于弹性势能减少量静电力做的功等于电势能减少量动能合外力做的功等于物体动能变化量机械能除重力和弹力之外的其他力做的功等于机械能变化量W其他=E2-E1=ΔE摩擦产生的内能一对相互作用的滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能Q=Ff·x相对电能克服安培力做的功等于电能增加量W克安=E2-E1=ΔE电研考点•精准突破功的正负与能量增减的对应关系(1)物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功。(2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、静电力等)做负功还是做正功。(3)机械能的增加与减少要看重力和系统内弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功。

C

D

C

考点二摩擦力做功与能量转化研考点•精准突破1.两种摩擦力做功特点的比较

比较项静摩擦力做功滑动摩擦力做功不同点能量的转化只有机械能从一个物体转移到另一个物体,而没有机械能转化为其他形式的能(1)一部分机械能从一个物体转移到另一个物体(2)一部分机械能转化为内能,此部分能量就是系统机械能的损失量不同点一对摩擦力做的总功一对静摩擦力所做功的代数和总等于零一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值,总功W=-Ffx相对,即发生相对滑动时产生的热量相同点做功情况两种摩擦力对物体可以做正功,也可以做负功,还可以不做功2.三步求解相对滑动物体的摩擦生热问题(1)正确分析物体的运动过程,做好受力分析。(2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系,求出两个物体的相对位移。(3)代入公式Q=Ff·x相对计算,若物体在传送带上做往复运动,则为相对路程s相对。典题4(2026山东日照高三月考)如图甲所示,一辆货车在水平公路上做匀速直线运动,车厢内放置一质量为m的箱子,与车厢保持相对静止。货车突然遇到紧急情况刹车,当货车和箱子均停止时,箱子相对车厢向前滑行的距离为x,如图乙所示,已知箱子与车厢间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是(

)A.货车对箱子做的功为-μmgxB.箱子对货车做的功为-μmgxC.合力对箱子做的功为-μmgxD.箱子与车厢间因摩擦而产生的热量为μmgxD解析

设货车的位移为s,则箱子的位移为s+x,货车对箱子做的功为W车箱=-μmg(s+x),A错误;箱子对货车做的功为W箱车=-μmgs,B错误;合力对箱子做的功为W合力箱=-μmg(s+x),C错误;箱子与车厢间因摩擦而产生的热量为Q=μmgx,D正确。考点三能量守恒定律的理解与应用强基础•教考衔接1.内容:能量既不会凭空

,也不会凭空消失,它只能从一种形式

为其他形式,或者从一个物体

到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的

保持不变。2.表达式:(1)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。(2)ΔE增=ΔE减,增加的能量总和等于减少的能量总和。产生转化转移总量√√×研考点•精准突破运用能量守恒定律解题的基本思路

特别提示

当涉及滑动摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能量守恒定律求解。

A

考向二涉及机械能和内能之间转化过程的能量守恒典题6

[一题多变](2026福建福州高三月考)如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点,右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接,物体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为m=2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m,水平轨道BC长L=3.0m,滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5,光滑斜面轨道上CD长s=3.0m,g取10m/s2,求:(1)滑块第一次经过B点时的速度大小;(2)整个过程中弹簧具有的最大弹性势能。

提示

分析滑块受力,由功能关系可知,滑块最终将停止在水平轨道BC上。设滑块在BC上通过的总路程为s',从开始到最终停下来的全过程,由