2012优化方案高三物理一轮复习课件--第5章第四节《功能关系 能量守恒》
软绳被拉动，表明细线对软绳拉力大于摩擦力， 而物块重力势能的减少等于克服细线拉力做功与 物块动能之和，选项C错误；对软绳应用动能定 理，有 ＋WG－ ＝ΔEk，所以软绳重力势能 的减少ΔEp＝WG＝ΔEk＋( － )，所以ΔEp＜ ΔEk＋ ，选项D正确． 【答案】 BD 【方法技巧】 理解做功与对应的能量的转化关 系，是解题的关键．
A．物块的机械能逐渐增加 1 B．软绳重力势能共减少了 mgl 4 C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦 力所做的功 D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加 与克服摩擦力所做功之和
【思路点拨】 题中涉及多种力做的功，动能的 变化，能的转化等问题，所以用功能关系分析．
【解析】 绳的拉力对物块做负功，所以物 块的机械能减少，故选项 A 错误；软绳减少 l l 1 的重力势能 ΔEp＝mg( － sin 30° )＝ mgl， 2 2 4 故选项 B 正确；
5．电场力做功与电势能变化的关系 WAB＝－ΔEp 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电 势能增加． 6．安培力做正功，电能转化为其他形式的能； 克服安培力做功，其他形式的能转化为电能． 特别提醒：在动能定理中，合外力的功包含重力 和弹力在内的所有力所做功的代数和，所以可能 包含着重力势能和弹性势能的转化．
2
(2 分)
mv0－ 2gh2 (3) 2
【规律总结】 传送带在日常生活和生产中应用 非常广泛，近几年高考中与传送带运动相联系的 问题也多次出现．传送带上的物体因其受到的摩 擦力的大小和方向具有不确定性，往往导致物体 的运动有两个或两个以上的过程(本题属临界问题， 只有一个过程)，因此要对各个过程进行做功和能 量转化问题分析然后根据题目条件求解．
4．除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少功 与物体机械能的增量相对应，即W其他＝ΔE. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正 功，物体的机械能就增加多少． (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负 功，物体的机械能就减少多少． (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功， 物体的机械能守恒．
【答案】
BC
【名师归纳】
在应用能量守恒定律分析问题
时，首先应抓住有几种形式的能量参与了转化
或转移，然后再利用能量守恒定律列式求解．
传送带问题分析 14分)(2011年杭州模拟)如图 5－4－5所示，一质量为m的滑块从高为h的光 滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的 底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度 恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上 后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好 加速到与传送带的速度相同，求：
解析：由功能关系，摩擦产生的内能： Q＝Fl 相对． 子弹损失的动能等于合外力对子弹做功的负值， 即 l相对 l相对 Q 2 2 ΔE 损 ＝Fl 子 ，所以 ＝ ＝ ＝ ＝ . ΔE损 l子 l相对 ＋l木 2＋1 3
2 答案： 3
三、能量守恒定律的理解及应用 1．对定律的理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能 量增加，且减少量和增加量相等． (2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能 量增加，且减少量和增加量相等． 2．应用定律解题的步骤 (1)分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电 能、内能等)在变化．
第四节 功能关系 能量守恒
第 四 节 功 能 关 系 能 量 守 恒
基础知识梳理
课堂互动讲练
ห้องสมุดไป่ตู้
经典题型探究
知能优化演练
基础知识梳理
一、功能关系 能量转化 1．功是__________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_________，而且 能量转化 能量转化 __________必通过做功来实现． 二、能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能 转化 从一种形式_____为另一种形式，或者从一个物 转移 体_____到别的物体，在转化或转移的过程中， 保持不变 能量的总量_________．
(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)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：①机械能 全部转化为内能；②有一部分机 械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化 为内能． (3)摩擦生热的计算：Q＝Ffl相．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2.一木块静止在光滑水平面上，被水平方 向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度 为2 cm，木块相对于桌面移动了1 cm，设 木块对子弹的阻力恒定，则产生的内能和 子弹损失的动能之比是多少？
的机械能增加，而动能又不变，故重力势能增 大，重心上升．
能量守恒定律的应用
例2 (2009 年高考山东卷)图 5－4－4 为某探究活
动小组设计的节能运输系统． 斜面轨道倾角为 30° ， 3 质量为 M 的木箱与轨道的动摩擦因数为 .木箱在 6 轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m 的货物装入 木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻 弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸 下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述 过程．下列选项正确的是( )
A．m＝M 图5－4－4 B．m＝2M C．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， 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
【思路点拨】 在木箱与货物从顶端滑到最低点的 过程和木箱反弹至顶端的过程中，除有重力势能、 弹性势能的转化外，还有因摩擦力做功产生的内能， 可应用能量守恒定律列式求解． 【解析】 受力分析可知，下滑时加速度为gsinθ－ μgcosθ，上滑时加速度为gsinθ＋μgcosθ，所以C正 确．设下滑的距离为l，根据能量守恒有μ(m＋ M)glcosθ＋μMglcosθ＝mglsinθ，得m＝2M.也可以 根据除了重力、弹力做功以外，其他力做的功之和 等于系统机械能的变化量算出B正确．在木箱与货 物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转 化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确．
应从下面两方面去理解能量守恒定律： 1．某种形式的能减少，一定存在其他形式的 能增加，且减少量和增加量一定相等； 2．某个物体的能量减少，一定存在其他物体 的能量增加，且减少量和增加量一定相等． 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本
思路．
课堂互动讲练
一、几种常见的功与能的关系 1．合外力对物体所做的功等于物体动能的增量， 即W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1，即动能定理． 2．重力做功对应重力势能的改变． WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 重力做多少正功，重力势能减少多少；重力做 多少负功，重力势能增加多少． 3．弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应． WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 弹力做多少正功，弹性势能减少多少；弹力做 多少负功，弹性势能增加多少．
(3)Q＝Ff·相对 ＝μmgl 相对 l (2 分) vB＋v0 由 l 相对＝v0t－ t 和 v0＝vB＋μgt (2 分) 2 v0－vB 2 v0－ 2gh2 可得：l 相对＝ ＝ ， (2 分) 2μg 2μg mv0－ 2gh 故 Q＝ . 2
【答案】 v2－2gh 0 (1) 2gh (2) 2gl
例3 (满分样板
图5－4－5
(1)滑块到达底端B时的速度大小vB； (2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ； (3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.
☞解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！ (1)滑块在由 A 到 B 的过程中机械能守恒， 1 2 可得：mgh＝ mvB. (2 分) 2 解得：vB＝ 2gh. (1 分) (2)滑块在由 B 到 C 的过程中，应用动能定理得： 1 2 1 2 μmgl＝ mv0－ mvB. (2 分) 2 2 v2 －2gh 0 解得 μ＝ . 2gl (1 分)
例1 (2010年高考山东理综卷)如图5－4－2所示，
倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、 质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于 斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块 与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到 软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)， 在此过程中( )
图5－4－2
(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减 少． (3)减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列 出方程：ΔE减＝ΔE增． 特别提醒：应用能量守恒定律解决有关问题，关 键是准确分析有多少种形式的能在变化，求出减 小的总能量和增加的总能量，然后再依据能量守 恒列式求解．
经典题型探究
功能关系的应用
变式训练 一质量均匀的不可伸长的绳索(其重 力不可忽略)．A、B两端固定在天花板上，如图 5－4－3所示，今在最低点C施加一竖直向下的 力将绳索拉至D点，在此过程中，绳索的重心 位置将( )
图5－4－3
A．逐渐升高
C．先降低后升高
B．逐渐降低
D．始终不变
解析：选A.在下拉过程中，外力做正功，绳索
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．一块质量为m的木块放在地面上，用一根弹簧 连着木块，如图5－4－1所示，用恒力F拉弹簧， 使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的 距离为h，则( ) A．木块的重力势能增加了mgh B．木块的机械能增加了Fh C．拉力所做的功为Fh D．木块的动能增加了Fh 图5－4－1
解析：选C.木块上升的高度小于h，所以重 力势能增量小于mgh，A错；弹性势能与重 力势能的增加之和为Fh，故BD错；由功的 定义式可知C对．
二、摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系 1．静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，可以做负功，还可以不 做功． (2)存在相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的 总功为零． (3)在静摩擦力做功的过程中，有机械能的转移， 而没有机械能转化为内能． 2．滑动摩擦力做功的特点
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高考物理一轮复习课件：第五章 第4讲 功能关系 能量守恒定律
【答案】 (1)损失的机械能 ΔE＝mgLcos θ (2)摩擦力做功 Wf＝－mgLcos θ mgLcos θ (3)动摩擦因数 μ＝ Fs
【即学即用】 1．(2013届陕西师大附中检测)已知货物的质量为m，在某 段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时 间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)( ) A．货物的动能一定增加mah－mgh B．货物的机械能一定增加mah C．货物的重力势能一定增加mah D．货物的机械能一定增加mah＋mgh 【解析】 根据动能定理可知，货物动能的增加量等于货 物合外力做的功mah，A项错误；根据功能关系，货物机械 能的增量等于除重力以外的力做的功而不等于合外力做的功 ，B项错误；由功能关系知，重力势能的增量对应货物重力 做的负功的大小mgh，C项错误；由功能关系，货物机械能 的增量为起重机拉力做的功m(g＋a)h，D项正确． 【答案】 D
【即学即用】 3.(2013届陕西六校联考)如图5－4－5所 示，在光滑的水平面上有一个质量为M 的木板B处于静止状态，现有一个质量为 m的木块A在B的左端以初速度v0开始向 右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示 木块A和木板B的图象，在木块A从B的左 端滑到右端的过程中，下面关于速度v随 时间t、动能Ek随位移s的变化图象，其中 可能正确的是( )
【解析】 (1) 选从右侧最高点到左侧最高点的过程研 究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能 ΔE 等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcos θ.① (2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0② WG＝mgLcos θ③ 由②、③得 Wf＝－WG＝－mgLcos θ.④ (3)由滑动摩擦力公式得 f＝μF⑤ 摩擦力做的功 Wf＝－fs⑥ mgLcos θ ④、⑤式代入⑥式得：μ＝ Fs .⑦
高考一轮复习：5.4《功能关系、能量守恒定律》ppt课件
(1)合外力做功等于物体动能的改变,即 W 合=Ek2-Ek1=ΔEk。(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的减少,即 WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少,即 W 弹=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的
D.力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
解析 答案
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-1100-
考点一 对功能关系的理解
几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
动能变化 重力势能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk (1)重力做正功,重力势能减少 (2)重力做负功,重力势能增加
机械能变化
一对相互作用 的滑动摩擦 力的总功
内能变化
(1)其他力做多少正功,物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功,物体的机械能就 减少多少
(3)W=ΔE (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定 做负功,系统内能增加 (2)Q=Ff·L 相对
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
答案:(1)30 N (2)1 m (3)6 J
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-题的方法
(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。 (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。 (3)公式 Q=Ff·l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带 上做往复运动时,则 l 相对为总的相对路程。
第四节 功能关系 能量守恒定律
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的
D.力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
解析 答案
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-1100-
考点一 对功能关系的理解
几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
动能变化 重力势能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk (1)重力做正功,重力势能减少 (2)重力做负功,重力势能增加
机械能变化
一对相互作用 的滑动摩擦 力的总功
内能变化
(1)其他力做多少正功,物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功,物体的机械能就 减少多少
(3)W=ΔE (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定 做负功,系统内能增加 (2)Q=Ff·L 相对
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
答案:(1)30 N (2)1 m (3)6 J
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-题的方法
(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。 (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。 (3)公式 Q=Ff·l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带 上做往复运动时,则 l 相对为总的相对路程。
第四节 功能关系 能量守恒定律
高考物理(新课标)一轮全程复习构想课件5-4功能关系 能量守恒定律
温馨提示 1在应用功能关系时应注意，搞清力对 “谁”做功，对“谁” 做功就引起“谁”的能量变化. 2功是能量转化的量度.做功引起能量转化，但不能说“功就 是能”，也不能说“功变成能”.
解题方法
JIE TI FANG FA
细研深究
重难突破
归 /纳 /建 /模
一
功能关系的应用
1．不同的力对物体做功会引起不同形式能量的转化或转移，应 根据题中已知条件和所求量，选择合适的功能关系来分析问题． 2．不能只注意到物体的动能增加，却忽视了重力势能的减少．
【解析】 细线的拉力对物块做负功，因此，物块的机械能减 少，选项 A 错误；设斜面顶端所在水平面为零势能面，则开始时软 绳的重力势能 EP1＝－mg lsin30° ，软绳刚离开斜面顶端时的重力势 2
l mgl 能 EP2＝－mg ，减少 ΔE＝EP1－EP2＝ ，选项 B 正确；根据能 2 4 量守恒定律知， 物块和软绳减少的重力势能之和等于物块和软绳的 动能与摩擦力产生的内能(或物块克服摩擦力做的功)之和，选项 C 错误；对软绳由动能定理得，WT＋WG－Wf＝ΔEK>0，拉力的功 WT ＝ΔEK＋Wf－WG>0，有 ΔEK＋Wf>WG，选项 D 正确．
必修2 第五章 机械能及其守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律
走进教材
ZOU JIN JIAO CAI
知识回顾
基 /础 /梳 /理
夯实基础
一、功能关系 1 ．功是能量转化的
量度．做功的过程就是 能量转化 的过
程．做了多少功，就有多少能量发生转化．
2．具体情况 (1)重力做功： 重力势能 和其他能相互转化． 和其他能相互转化． (2)弹簧弹力做功： 弹性势能
高考物理一轮复习第五章第4单元功能关系能量守恒定律课件
2．力学中常用的四种功能对应关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变： 即________________________．(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的减少： 即________________________． (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少： 即________________________． (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机 械能的改变，即________________．(功能原理) (1)W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk (3)W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp (2)WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp (4)W其他力＝E2－E1＝ΔE
[解题探究] 1 ．物体沿斜面上升过程中，是否存在滑动摩擦力？若存在， 摩擦力大小为多少？
小思考 微总结
1．“功”不是“能”，功和能的单位虽然相同(都是焦耳)，但 属于两个完全不同的概念，既不能说功就是能，也不能说“功变成
了能”．
2 ．机械能守恒定律反映的是一个系统中只有重力和弹力做 功，系统内物体的重力势能、弹性势能和动能可以相互转化，但总 机械能不变． 3 ．能量守恒定律反映的是一个系统除了机械能以外还有其他 形式的能量参与转化，总能量不变． 4 ．机械能守恒定律的适用是有条件的，能量守恒定律的适用 无条件．
A．0.50 m
B．0.25 m
C．0.10
3 ．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆 动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是( A．摆球机械能守恒 B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化 )
为内能
C．能量正在消失 D．只有动能和重力势能的相互转化
练练基础
┃题组一┃ 对功能关系的理解
1 ．从地面竖直上抛一个质量为 m 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f.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fh
高三物理一轮复习课件：5-4功能关系 能量守恒定律
[答案] A
阻
1 l＝ mg· 2H＝ mgH，③正确， 2
1．(2012 年高考安徽理综)如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自 A 的正 上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨 道没有压力．已知 AP＝2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动 过程中( ) B．机械能减少 mgR 1 D． 克服摩擦力做功 mgR 2
• 4．悠悠球是一种流行的健身玩具，具有 很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球 类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定 轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套 一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长 约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正 下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖 手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到 你的手上，如图所示．悠悠球在运动过程 中，下列说法不正确的是( )
功能关系的理解及应用
• 【互动探究】 • 1．如何理解功能关系？功能关系中的等 号的意义是什么？ • 2．常见的功能关系有哪些？ • 【核心突破】 • 1．对功能关系的进一步理解 • (1)做功的过程是能量转化的过程．不同形 式的能量发生相互转化是通过做功来实现 的．
• 2．搞清不同的力做功对应不同形式的能 的改变
• A．一边转动一边向下运动，由于重力做
功，悠悠球越转越快，动能不断增大，悠 悠球的势能转变为动能 • B．在悠悠球上下运动中，由于发生动能 和势能的相互转化，因此机械能守恒 • C．在悠悠球上下运动中，由于空气阻力 和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损 失一部分能量 • D．在悠悠球转到最低点绳子将要开始向
k p1 p2 p1 p2 p
能量守恒定律
阻
1 l＝ mg· 2H＝ mgH，③正确， 2
1．(2012 年高考安徽理综)如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自 A 的正 上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨 道没有压力．已知 AP＝2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动 过程中( ) B．机械能减少 mgR 1 D． 克服摩擦力做功 mgR 2
• 4．悠悠球是一种流行的健身玩具，具有 很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球 类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定 轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套 一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长 约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正 下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖 手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到 你的手上，如图所示．悠悠球在运动过程 中，下列说法不正确的是( )
功能关系的理解及应用
• 【互动探究】 • 1．如何理解功能关系？功能关系中的等 号的意义是什么？ • 2．常见的功能关系有哪些？ • 【核心突破】 • 1．对功能关系的进一步理解 • (1)做功的过程是能量转化的过程．不同形 式的能量发生相互转化是通过做功来实现 的．
• 2．搞清不同的力做功对应不同形式的能 的改变
• A．一边转动一边向下运动，由于重力做
功，悠悠球越转越快，动能不断增大，悠 悠球的势能转变为动能 • B．在悠悠球上下运动中，由于发生动能 和势能的相互转化，因此机械能守恒 • C．在悠悠球上下运动中，由于空气阻力 和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损 失一部分能量 • D．在悠悠球转到最低点绳子将要开始向
k p1 p2 p1 p2 p
能量守恒定律
高考物理一轮复习 第五章 机械能 第4讲 功能关系 能量守恒定律课件
[答案] B
1．如图所示，木板质量为 M，长度为 L，小木块质量为 m， 水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与 M 和 m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 μ。开始时木块静止在木 板左端，现用水平向右的拉力 F 将 m 拉至右端，则拉力 F 做功 至少为( )
A.12μmgL C．μ(m＋M)gL
重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中( )
A．重力做功 2mgR
B．合力做功34mgR
C．克服摩擦力做功12mgR
D．机械能减少 2mgR
[解析] 小球能通过 B 点，在 B 点速度 v 满足 mg＋12mg ＝mvR2，解得 v＝ 32gR，从 P 到 B 过程，重力做功等于重力 势能减小量为 mgR，动能增加量为12mv2＝34mgR，合力做功等 于动能增加量34mgR，机械能减少量为 mgR－34mgR＝14mgR， 克服摩擦力做功等于机械能的减少量14mgR，故只有 B 选项正 确。
A．mv2 B．2mv2 C.14mv2 D.12mv2
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＝μmmg＝μg，匀加速过程前进的距离 x1＝2va2＝2μv2g，该时间内传 送带前进的距离 x2＝vt＝v·μvg＝μv2g，所以物体相对传送带滑动距离 Δx＝x2－x1＝2vμ2g，故产生的内能 Q＝μmg·Δx＝μmg·2μv2g＝12mv2，D
B．μmgL D.12μ(m＋M)gL
解析：选 B 缓慢拉动时，拉力 F 做功最少，根据功 能关系，拉力做的功等于系统产生的内能，所以 W＝μmgL， B 正确。
2．(2016·上海八校联孝)一质量为 m 的
铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中 (如图甲)，某时刻剪断细线，铝球开始在 油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的 加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示，已知重力加速度为 g， 根据上述信息，下列说法正确的是( )
1．如图所示，木板质量为 M，长度为 L，小木块质量为 m， 水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与 M 和 m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 μ。开始时木块静止在木 板左端，现用水平向右的拉力 F 将 m 拉至右端，则拉力 F 做功 至少为( )
A.12μmgL C．μ(m＋M)gL
重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中( )
A．重力做功 2mgR
B．合力做功34mgR
C．克服摩擦力做功12mgR
D．机械能减少 2mgR
[解析] 小球能通过 B 点，在 B 点速度 v 满足 mg＋12mg ＝mvR2，解得 v＝ 32gR，从 P 到 B 过程，重力做功等于重力 势能减小量为 mgR，动能增加量为12mv2＝34mgR，合力做功等 于动能增加量34mgR，机械能减少量为 mgR－34mgR＝14mgR， 克服摩擦力做功等于机械能的减少量14mgR，故只有 B 选项正 确。
A．mv2 B．2mv2 C.14mv2 D.12mv2
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＝μmmg＝μg，匀加速过程前进的距离 x1＝2va2＝2μv2g，该时间内传 送带前进的距离 x2＝vt＝v·μvg＝μv2g，所以物体相对传送带滑动距离 Δx＝x2－x1＝2vμ2g，故产生的内能 Q＝μmg·Δx＝μmg·2μv2g＝12mv2，D
B．μmgL D.12μ(m＋M)gL
解析：选 B 缓慢拉动时，拉力 F 做功最少，根据功 能关系，拉力做的功等于系统产生的内能，所以 W＝μmgL， B 正确。
2．(2016·上海八校联孝)一质量为 m 的
铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中 (如图甲)，某时刻剪断细线，铝球开始在 油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的 加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示，已知重力加速度为 g， 根据上述信息，下列说法正确的是( )
高考物理一轮课件第5章第4单元功能关系能量守恒定律
• A．货物的动能一定增加mah－mgh
• B．货物的机械能一定增加mah
• C．货物的重力势能一定增加mah
• D．货物的机械能一定增加mah＋mgh
• 解析：逐项分析如下
选项 A B C D
诊断
由动能定理，货物动能的增量等于货物合外 力做的功mah
由功能关系，货物机械能的增量等于除重力 以外的力做的功而不等于合外力做的功
由功能关系，重力势能的增量对应货物重力 做的负功大小mgh
由功能关系，货物机械能的增量为起重机拉 力做的功m(g＋a)h
结论 × × × √
• 答案：D
• 1．内容
• 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一
种形式转化为其他形式，或者从一个物体转
移到另一个物体，而保持在不变转化和转移的过程中
，能量的总量
• (3)弹W簧弹＝弹Ep1力－Ep做2＝－功ΔE等p 于弹性势能的减少，
•即
.
• (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的 总功，等于物体W机其他力械＝E能2－E的1＝改ΔE 变，即
.(功能原理)
• (5)电W场电＝力Ep1－做Ep功2＝－等ΔE于p 电荷电势能的减少，
•即
.
• 摩擦力做功的特点
• (1)滑块从传送带A端运动到B端所需的时间； • (2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的
热量；
• (3)滑块滑到轨道最高点C时对轨道的压力．
[解析] (1)滑块在传送带上做加速运动的加速度 a＝μg＝ 4 m/s2
加速到与传送带同速所用时间：t1＝va0＝2 s 位移 s1＝12at21＝8 m<12 m，因此滑块在传送带上先做加速 运动，后做匀速运动，做匀速运动的位移 s2＝L－s1＝4 m 所用时间 t2＝vs20＝0.5 s 故 t＝t1＋t2＝2.5 s.
• B．货物的机械能一定增加mah
• C．货物的重力势能一定增加mah
• D．货物的机械能一定增加mah＋mgh
• 解析：逐项分析如下
选项 A B C D
诊断
由动能定理，货物动能的增量等于货物合外 力做的功mah
由功能关系，货物机械能的增量等于除重力 以外的力做的功而不等于合外力做的功
由功能关系，重力势能的增量对应货物重力 做的负功大小mgh
由功能关系，货物机械能的增量为起重机拉 力做的功m(g＋a)h
结论 × × × √
• 答案：D
• 1．内容
• 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一
种形式转化为其他形式，或者从一个物体转
移到另一个物体，而保持在不变转化和转移的过程中
，能量的总量
• (3)弹W簧弹＝弹Ep1力－Ep做2＝－功ΔE等p 于弹性势能的减少，
•即
.
• (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的 总功，等于物体W机其他力械＝E能2－E的1＝改ΔE 变，即
.(功能原理)
• (5)电W场电＝力Ep1－做Ep功2＝－等ΔE于p 电荷电势能的减少，
•即
.
• 摩擦力做功的特点
• (1)滑块从传送带A端运动到B端所需的时间； • (2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的
热量；
• (3)滑块滑到轨道最高点C时对轨道的压力．
[解析] (1)滑块在传送带上做加速运动的加速度 a＝μg＝ 4 m/s2
加速到与传送带同速所用时间：t1＝va0＝2 s 位移 s1＝12at21＝8 m<12 m，因此滑块在传送带上先做加速 运动，后做匀速运动，做匀速运动的位移 s2＝L－s1＝4 m 所用时间 t2＝vs20＝0.5 s 故 t＝t1＋t2＝2.5 s.
高三物理一轮复习人教版课件_5-4功能关系_能量守恒定律
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
【解析】 当hA＝hB时则一定有WA＜WB，故选项A错。当 hA＞hB时，有WA＜WB、WA＞WB、WA＝WB三种可能，故选 项B正确，D错误。当hA＜hB时一定有WA＜WB，故选项C错 误。
【答案】 B
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律
1．功和能 (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。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
(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。
2．常见的几种功能对应关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ ΔEk。(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的改变，即WG＝Ep1－Ep2 ＝－ΔEp。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF＝Ep1－Ep2＝ －ΔEp。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
【总结提升】 应用能量守恒定律解题的步骤 1．分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、 弹性势能、电势能)、内能等]在变化。 2．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ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。 3．列出能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律 A．此时小物块的动能为F(x＋L) B．此时小车的动能为Ffx C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfL D．这一过程中，因摩擦产生的热量为FfL
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
【解析】 当hA＝hB时则一定有WA＜WB，故选项A错。当 hA＞hB时，有WA＜WB、WA＞WB、WA＝WB三种可能，故选 项B正确，D错误。当hA＜hB时一定有WA＜WB，故选项C错 误。
【答案】 B
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律
1．功和能 (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。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
(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。
2．常见的几种功能对应关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ ΔEk。(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的改变，即WG＝Ep1－Ep2 ＝－ΔEp。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF＝Ep1－Ep2＝ －ΔEp。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
【总结提升】 应用能量守恒定律解题的步骤 1．分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、 弹性势能、电势能)、内能等]在变化。 2．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ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。 3．列出能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增。
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律 A．此时小物块的动能为F(x＋L) B．此时小车的动能为Ffx C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfL D．这一过程中，因摩擦产生的热量为FfL
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
高考物理一轮总复习 必修部分 第5章 机械能及其守恒定律 第4讲 功能关系 能量守恒定律课件
1．[2015·河南八市质检]某同学将质量为 m 的一矿泉水瓶(可看成质点)竖直向上抛出，水瓶以54g 的加速 度匀减速上升，上升的最大高度为 H。水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则( )
A．上升过程中水瓶的动能减少量为54mgH B．上升过程中水瓶的机械能减少了54mgH C．水瓶落回地面时动能大小为 mgH/4 D．水瓶上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 解析 水瓶以 a＝54g 减速上升，设阻力为 f，则有 mg＋f＝ma，解得阻力 f＝14mg，上升阶段动能的改 变量等于合外力做功，W 合＝－maH＝－54mgH，故 A 选项正确。由动能定理：－54mgH＝0－Ek0 得初动能 为54mgH，全程由动能定理得：－2fH＝Ek－Ek0，解得 Ek＝34mgH，故 C 选项错误。上升过程机械能的变化 看阻力做功，即－fH＝ΔE，所以机械能减少14mgH，故 B 选项错误。上升阶段加速度方向向下，下降阶段 加速度方向向下，均为失重状态，故 D 项错误。
板块二 考点细研·悟 法培优
考点 功能关系的理解和应用 深化理解
1．对功能关系的进一步理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现到不同的力做功，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。
二、对点激活 1．[功和能的关系]有关功和能，下列说法正确的是( ) A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能 B．物体具有多少能，就一定能做多少功 C．物体做了多少功，就有多少能量消失 D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少
解析 功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功， 物体就具有多少能；也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以 A、B 错误。做功的过程是能量转 化的过程，能量在转化过程中总量守恒并不消失，所以 C 错误。正确选项是 D。
高考物理一轮总复习 第五章 机械能 第4讲 功能关系 能量守恒定律课件(必修2)
小车受到水平向右的摩擦力 f 作用，对地位移为 x，根据 动能定理同样有 fx＝E′k－0，选项 B 错误．在这一过程， 物块和小车增加的机械能等于增加的动能，即 Ek＋E′k＝ F(x＋L)－fL，选项 C 正确．此过程中系统产生的内能等于系 统克服滑动摩擦力做功，即 Q＝f(x＋L)－fx＝fL，选项 D 正 确．
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)弹簧的最大弹性势能Epm. [思维启迪] (1)判断物体到达C点时，原来在A点的动 能和重力势能转化成了何种能量． (2)分析物体由A到D的整个过程中，能量如何转化． [尝试解答] (1)物体从开始位置A点到最后D点的过程 中，弹性势能没有发生变化，动能和重力势能减少，机械能 的减少量为ΔE＝ΔEk＋ΔEp＝12mv20＋mglADsin37°①
[解析] 除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能 才会变化，一个系统的机械能增大，一定是除重力、弹力以 外的力对系统做正功．重力做功时物体的动能和重力势能之 间相互转化，不影响物体的机械能的总和．故 A 错误；除重 力以外的力做功时，物体的机械能才会变化．“合外力”“拉 力”没有说清楚(若是只有重力)．故 B、C 错误．如果摩擦力 对系统做正功，系统的机械能可以增大．故 D 正确．
[答案] D
2．(多选)如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体， 一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板 B 上，另一 端与质量为 m 的物块 A 相连，弹簧与斜面平行．整个系统由 静止开始加速上升高度 h 的过程中( )
A．物块 A 的重力势能增加量一定等于 mgh B．物块 A 的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉 力对其做功的代数和 C．物块 A 的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的 拉力对其做功的代数和 D．物块 A 和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面 对物块的支持力和 B 对弹簧的拉力做功的代数和 [答案] CD