高考一轮复习 功能关系、能量守恒定律

1、一、功能关系 (1)能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量,第4讲功能关系、能量守恒定律,(2)功能关系 功是_的量度，即做了多少功就有_发生了转化 做功的过程一定伴随着_，而且_必通过做功来实现,能量转化,多少能量,能量的转化,能量的转化,(3)几种常见的功能关系及其表达式,1(单选)升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2) () A升降机对物体做功5 800 J B合外力对物体做功5 800 J C物体的重力势能增加500 J D物体的机械能增加800 J,【即学即练】,答案A,二、能

2、量守恒定律 1内容：能量既不会消灭，也_它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_ 2表达式：E减_,不会创生,转移,保持不变,E增,转化,2说明下列有关能量转化的问题中，分别是什么能向什么能的转化 (1)列车刹车时由运动变为静止；(2)太阳能电池发电； (3)风力发电；(4)潮汐发电；(5)太阳能热水器工作时； (6)汽车由静止启动 答案(1)动能内能(2)太阳能电能(3)风能(空气动能)电能(4)水的势能电能(5)太阳能内能 (6)化学能动能,【即学即练】,【典例1】 (多选)如图441所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖

3、直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有 (),题型一对功能关系的理解,图4-4-1,A力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的 增量 B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能 的增量 D力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量,解析对木箱受力分析如图所示，则由动能定理： WFmghWFfEk，故C对 由上式得：WFWFfEkmgh，故A错、D对 由重力做功与重力势能变化关系知B对，故B、C、D对 答案BCD,7.从地面竖直上抛一个质量为m

4、的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为Ff.下列说法正确的是() A小球上升的过程中动能减少了mgh B小球上升和下降的整个过程中机械能减少了Ffh C小球上升的过程中重力势能增加了mgh D小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh,学案练习,功能关系的选用技巧 1在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析 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力之外的力做功与机械能变化的关系分析 4只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析,借题发挥,【典例2】 如图443所示在水平地面上固

5、定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水,题型二能量转化与守恒定律的应用,图4-4-3,平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求： (1)小物块的落点距O的距离； (2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能,B3.如图所示，A、B质量分别为mA0.7kg，mB0.2kg， A与水平桌面的动摩擦因数0.2，当B从静止下降 h0.3m，A没碰到滑轮，B没着地，不计绳子质量和 滑轮的摩擦，取g10m/s2求物体B获得的速度大

6、小。(结果可用根号表示),学案练习,B2.如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中，以下结论正确的是() A小物块到达小车最右端时具有的动能为(Ff)(Lx) B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx C小物块和小车组成的系统产生的热量为fL D小物块和小车增加的机械能为Fx,1滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功； (2)在相互

7、摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，绝对值等于摩擦力与相对位移的积，即|W|Ffl相对，表示物体系统损失了机械能，克服了摩擦力做功，E损QFfl相对(摩擦生热)； (3)一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移到另一个物体上；二是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,借题发挥,2运用能量守恒定律解题的基本思路,传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，一般设问的角度有两个： (1)动力学角度：如求物体在传送带上运动的时间、物体在传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过

8、的位移，依据牛顿第二定律结合运动学规律求解 (2)能量的角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解若利用公式QFfl相对求摩擦热，式中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上往复运动时，则l相对为总的相对路程,“传送带”模型,(2013常州模拟)如图445所示，一质量为m2 kg的滑块从半径为R0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底,图4-4-5,端B与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行速度为v04 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L2 m当滑块滑到传送带的右端C点时，