浙江省高考物理《选考总复习》配套课件：第五章第4讲能量守恒定律与能源

(生)浙江高中物理新选考命题研究复习讲义：第五章机械能守恒定律第4讲功能关系能量守恒定律

第4讲功能关系能量守恒定律[考试标准]一、功能关系1．功是能量转化的量度，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．2．做功对应变化的能量形式(1)合外力的功影响物体动能的变化．(2)重力的功影响物体重力势能的变化．(3)弹簧弹力的功影响弹性势能的变化．(4)除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体机械能的变化．(5)滑动摩擦力的功影响系统内能的变化．(6)电场力的功影响电势能的变化．自测1自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图1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()图1A．增大B．变小C．不变D．不能确定二、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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．2．表达式ΔE减＝ΔE增.3．基本思路(1)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)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．自测2(多选)关于能量守恒定律，下列说法中正确的是()A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D．能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失自测3下列说法正确的是()A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生命题点一功能关系的理解和应用1．牢记三条功能关系(1)重力做的功等于重力势能的减少量，弹力做的功等于弹性势能的减少量；(2)合外力做的功等于动能的变化；(3)除重力、弹力外，其他力做的功等于机械能的变化．2．功能关系的选用原则在应用功能关系解决具体问题的过程中(1)若只涉及动能的变化则用动能定理分析．(2)若只涉及重力势能的变化则用重力做功与重力势能变化的关系分析．(3)若只涉及机械能变化则用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析．例1质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在物体上升到某一点的过程中，物体的动能损失了50 J，机械能损失了10 J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为(取g＝10 m/s2)()A．40 J B．60 JC．80 J D．100 J变式1第17届亚运会于2014年9月19日～10月4日在韩国仁川举行，我国运动员薛长锐、李玲以5.55 m和4.35 m分别夺得男、女撑杆跳金牌．如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：a～b、b～c、c～d、d～e，如图2所示，不计空气阻力，则对这四个阶段的描述不正确的是()图2A．a～b阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加B．b～c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加C．c～d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量D．d～e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人动能的增加量变式2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10m/s2)()A．升降机对物体做功5 800 JB．合外力对物体做功5 800 JC．物体的重力势能增加500 JD．物体的机械能增加800 J变式3 质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为45g ，在物体下落h 的过程中，下列说法不正确的是( )A ．物体动能增加了45mgh B ．物体的重力势能减少了mghC ．物体克服阻力所做的功为15mgh D ．物体的机械能减少了45mgh 命题点二摩擦力做功与能量转化1．静摩擦力做功(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零．(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能．2．滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，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，另外一部分转化为内能．(3)摩擦生热的计算：Q ＝F f x 相对．其中x 相对为相互摩擦的两个物体间的相对路径长度．从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量；从能量的角度看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量．例2 如图3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，放在小车的最左端，现用一水平力F 作用在小物块上，小物块与小车间的摩擦力为F f ，经过一段时间小车运动的位移为x ，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是( )图3A ．此时物块的动能为F (x ＋L )B ．此时小车的动能为F f (x ＋L )C ．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx －F f LD ．这一过程中，因摩擦而产生的热量为F f L变式4(多选)如图4所示为生活中磨刀的示意图，磨刀石静止不动，刀在手的推动下从右向左匀速运动，发生的位移为x，设刀与磨刀石之间的摩擦力大小为F f，则下列叙述中正确的是()图4A．摩擦力对刀做负功，大小为F f xB．摩擦力对刀做正功，大小为F f xC．摩擦力对磨刀石做正功，大小为F f xD．摩擦力对磨刀石不做功命题点三能量守恒定律的理解和应用1．当涉及滑动摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能量转化和守恒定律．2．解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解．例3如图5所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C.不计空气阻力，重力加速度为g，试求：图5(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能．变式5 质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端相距s ，如图6所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为( )图6A.12m v 02－μmg (s ＋x ) B.12m v 02－μmgx C ．μmgsD ．μmg (s ＋x )变式6 如图7所示，一个质量为m 的铁块(可视为质点)沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为( )图7A.43mgR B ．mgR C.12mgR D.34mgR1.如图1，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不打开，跳伞员在重力和空气阻力作用下做加速运动，下落一定高度后，降落伞打开，跳伞员做减速运动，速度减小至一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度匀速下降．在跳伞过程中，下列说法中正确的是()图1A．降落伞打开后到落地的过程中，跳伞员始终处于超重状态B．跳伞员在整个下落过程中机械能一直减小C．跳伞员在整个下落过程中机械能先增大后减小D．如果在下落过程中，受到水平吹来的风，跳伞员将做平抛运动2.(多选)游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图2所示．一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下．则小朋友()图2A．沿倾斜轨道下滑过程中机械能一定增加B．沿弧形轨道滑动过程中对轨道做了负功C．沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对小朋友做了负功D．在整个滑动过程中，重力做功和小朋友克服摩擦力做的功相等3.(多选)一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动，如图3所示，运动员的运动方向与水平方向的夹角为53°，运动员做匀变速直线运动的加速度大小为3g 4.已知运动员(包含装备)的质量为m ，则在运动员下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是( )图3A ．运动员重力势能的减少量为3mgh 5B ．运动员动能的增加量为3mgh 4C ．运动员动能的增加量为1516mgh D ．运动员的机械能减少了mgh 164.如图4所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )图4A ．缓冲器的机械能守恒B ．摩擦力做功消耗机械能C ．垫板的动能全部转化为内能D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能5．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的大小恒定为F f .下列说法正确的是( )A ．小球上升的过程中动能减少了mghB ．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了F f hC ．小球上升的过程中重力势能增加了mghD ．小球上升的过程中动能减少了F f h6.如图5所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1 m，力F做功2.5 J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量()图5A．等于2.5 J B．大于2.5 JC．小于2.5 J D．无法确定7.如图6所示，足球从草皮上的①位置被踢出后落到草皮上的③位置，空中到达的最高点为②位置，则()图6A．②位置足球动能等于0B．①位置到③位置过程只有重力做功C．①位置到②位置的过程中足球的动能全部转化为重力势能D．②位置到③位置过程足球动能的变化量等于合力做的功8．如图7所示，“蹦极”运动中，运动员身系弹性绳(质量不计)下落，不计空气阻力．下列有关运动员从弹性绳刚绷紧到最低点的下落过程中的说法正确的是()图7A．运动员的加速度一直减小B．弹性绳的弹性势能为零时，运动员的动能最大C．弹性绳的弹性势能最大时，运动员的动能为零D．运动员重力势能的减少量等于弹性绳弹性势能的增加量9．一种车辆下坡重力势能回收发电装置，在车下坡时将重力势能通过发电机转换成电能给蓄电池充电，设一辆装有这种发电装置、质量为2 t 的汽车，在一个连续下坡路段竖直高度下降了60 m ，其重力势能转换为电能的效率为10%，则在这过程中这辆汽车通过这种装置产生的电能为(g ＝10 m/s 2)( )A ．120 JB ．1 200 JC ．12 000 JD ．120 000 J10．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为60 kg 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2 600 N ，那么在他减速下降2 m 的过程中，下列说法正确的是(g 取10 m/s 2)( )A ．他的动能减少了5 200 JB ．他的重力势能减少了1 200 JC ．他的机械能减少了4 000 JD ．他的机械能保持不变11．如图8所示，A 、B 两球质量相等，A 球用不能伸长的轻绳系于O 点，B 球用轻弹簧系于O ′点，O 与O ′点在同一水平面上，分别将A 、B 球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，不计空气阻力，则( )图8A ．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B ．两球到达各自悬点的正下方时，A 球动能较大C ．两球到达各自悬点的正下方时，B 球动能较大D ．两球到达各自悬点的正下方时，受到的拉力相等12．起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动，一质量为m 的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h ，离地时他的速度大小为v .在起跳过程中，下列说法正确的是( )A ．该同学机械能增加了mghB ．该同学机械能增量为mgh ＋12m v 2 C ．地面的支持力对该同学做功为mgh ＋12m v 211 D ．该同学所受的合外力对其做功为12m v 2＋mgh 13．某同学用如图9所示的装置测量一个凹形木块的质量m ，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩，记下木块右端位置A 点，静止释放后，木块右端恰能运动到B 1点．在木块槽中加入一个质量m 0＝800 g 的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A 点，静止释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B 2点，测得AB 1、AB 2长分别为27.0 cm 和9.0 cm ，则木块的质量m 为()图9A ．100 gB ．200 gC ．300 gD ．400 g14．太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车．已知太阳辐射的总功率约为4×1026 W ，太阳到地球的距离约为1.5×1011 m ，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%.如果驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5 kW ，且其中的15来自太阳能电池，则所需的太阳能电池板的面积至少约为(已知半径为r 的球体积为V ＝43πr 3，球表面积为S ＝4πr 2)( )A ．2 m 2B ．6 m 2C ．8 m 2D ．12 m 215．如图10所示，一物体质量m ＝2 kg ，在倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3 m/s 下滑，A 点距弹簧上端B 的距离AB ＝4 m ．当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D 点，D 点距A 点的距离AD ＝3 m ．挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图10(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm .。

2018届高三物理浙江选考一轮复习课件：第5章第4节功能关系能量守恒定律精品

3.(2017·宁波调研)如图 5-4-7 所示，光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B 点相切，半圆形导轨的半径为 R.一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至 A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过 B 点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的 8 倍，之后向上运动恰能到达最高点 C，C、O、B 三点在同一竖直线上．(不计空气阻力)试求：
力做功
能的变化
定量关系
合力的功
动能变化
W＝Ek2－Ek1＝ΔEk (1)重力做正功，重力势能减少
重力的功
重力势能变化 (2)重力做负功，重力势能增加
(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 (1)弹力做正功，弹性势能减少
弹簧弹力的功
弹性势能变化 (2)弹力做负功，弹性势能增加
(3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2
4.(加试要求)(2016·杭州选考模拟)(多选)如图 5-4-3 所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC＝h.圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A.弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g.则圆环( )
(2015·浙江 10 月学考)画作《瀑布》如图 5-4-4 所示．有人对此画作了如下解读：水流从高处倾泻而下，推动水轮机发电，又顺着水渠流动，回到瀑布上方，然后再次倾泻而下，如此自动地周而复始．这一解读违背了( )
A．库仑定律 B．欧姆定律 C．电荷守恒定律 D．能量守恒定律
图 5-4-4
图 5-4-7 (1)物体在 A 点时弹簧的弹性势能； (2)物体从 B 点运动至 C 点的过程中产生的内能．

浙江省2020版高考物理第五章机械能守恒定律第4讲功能关系能量守恒定律学案

第4讲功能关系能量守恒定律[考试标准]一、功能关系1．功是能量转化的量度，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．2．做功对应变化的能量形式(1)合外力的功影响物体动能的变化．(2)重力的功影响物体重力势能的变化．(3)弹簧弹力的功影响弹性势能的变化．(4)除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体机械能的变化．(5)滑动摩擦力的功影响系统内能的变化．(6)电场力的功影响电势能的变化．自测1自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图1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( )图1A．增大B．变小C．不变D．不能确定答案 A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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．2．表达式ΔE减＝ΔE增.3．基本思路(1)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)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．自测2(多选)关于能量守恒定律，下列说法中正确的是( )A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D．能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失答案BCD自测3下列说法正确的是( )A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生答案 C命题点一功能关系的理解和应用1．牢记三条功能关系(1)重力做的功等于重力势能的减少量，弹力做的功等于弹性势能的减少量；(2)合外力做的功等于动能的变化；(3)除重力、弹力外，其他力做的功等于机械能的变化．2．功能关系的选用原则在应用功能关系解决具体问题的过程中(1)若只涉及动能的变化则用动能定理分析．(2)若只涉及重力势能的变化则用重力做功与重力势能变化的关系分析．(3)若只涉及机械能变化则用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析．例1质量为2kg的物体以10m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在物体上升到某一点的过程中，物体的动能损失了50 J，机械能损失了10 J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为(取g＝10 m/s2)( )A．40J B．60JC．80J D．100J答案 B解析物体抛出时的总动能为100 J，在物体上升到某一点时，物体的动能损失了50 J，机械能损失了10 J，则动能损失100 J时，机械能损失20 J，此时物体速度为0，物体到达最高点，返回时，机械能还会损失20 J，故物体从抛出到落回到A点，共损失机械能40 J，则物体再落回到A点时的动能为60 J，A、C、D错误，B正确．变式1第17届亚运会于2014年9月19日～10月4日在韩国仁川举行，我国运动员薛长锐、李玲以5.55m和4.35m分别夺得男、女撑杆跳金牌．如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：a～b、b～c、c～d、d～e，如图2所示，不计空气阻力，则对这四个阶段的描述不正确的是( )图2A．a～b阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加B．b～c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加C．c～d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量D．d～e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人动能的增加量答案 C解析a～b阶段：加速过程中，人和杆的动能增加，重力势能不变，人和杆的机械能增加，所以A正确；b～c阶段：人上升过程中，人和杆的动能减少，重力势能和杆的弹性势能均增加，所以B正确；c～d阶段：杆在恢复原长的过程中，人的动能和杆的弹性势能的减少量之和等于重力势能的增加量，所以C错误；d～e阶段：只有重力做功，重力所做的功等于人动能的增加量，所以D正确．变式2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5m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10m/s2)( )A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC ．物体的重力势能增加500JD ．物体的机械能增加800J 答案 A解析根据动能定理得W 升－mgh ＝12mv 2，可解得W 升＝5800J ，A 正确；合外力做的功为12mv2＝12×100×42J ＝800J ，B 错误；物体重力势能增加mgh ＝100×10×5J＝5000J ，C 错误；物体机械能增加ΔE ＝Fh ＝W 升＝5800J ，D 错误．变式3 质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为45g ，在物体下落h 的过程中，下列说法不正确的是( ) A ．物体动能增加了45mghB ．物体的重力势能减少了mghC ．物体克服阻力所做的功为15mghD ．物体的机械能减少了45mgh答案 D解析根据牛顿第二定律可得合力F ＝ma ＝45mg ，合力方向向下，位移方向向下，合力做正功，大小为W ＝Fh ＝45mgh ，根据动能定理可得物体的动能增量为45mgh ，A 正确；物体下落h 高度，重力做功mgh ，则重力势能减少mgh ，B 正确；物体下落过程中F ＝mg －F f ＝45mg ，受到的阻力为F f ＝15mg ，物体克服阻力所做的功为15mgh ，机械能减少量等于阻力所做的功，故机械能减少了15mgh ，故C 正确，D 错误．命题点二摩擦力做功与能量转化 1．静摩擦力做功(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零．(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能． 2．滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，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，另外一部分转化为内能．(3)摩擦生热的计算：Q＝F f x相对．其中x相对为相互摩擦的两个物体间的相对路径长度．从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量；从能量的角度看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量．例2如图3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，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车间的摩擦力为F f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是( )图3A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为F f(x＋L)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx－F f LD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为F f L答案 D解析对小车由动能定理知W＝F f·x＝E k，故E k＝F f x，B错误；对小物块由动能定理得F(L ＋x)－F f(L＋x)＝ΔE k，A错误；物块和小车增加的机械能ΔE＝ΔE k＋E k＝F(L＋x)－F f L，C 错误；摩擦产生的热量Q＝F f L，D正确．变式4(多选)如图4所示为生活中磨刀的示意图，磨刀石静止不动，刀在手的推动下从右向左匀速运动，发生的位移为x，设刀与磨刀石之间的摩擦力大小为F f，则下列叙述中正确的是( )图4A．摩擦力对刀做负功，大小为F f xB．摩擦力对刀做正功，大小为F f xC．摩擦力对磨刀石做正功，大小为F f xD．摩擦力对磨刀石不做功答案AD命题点三能量守恒定律的理解和应用1．当涉及滑动摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能量转化和守恒定律．2．解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE 减和增加的能量总和ΔE 增，最后由ΔE 减＝ΔE 增列式求解．例3 如图5所示，光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点相切，半圆形导轨的半径为R .一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B 点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C .不计空气阻力，重力加速度为g ，试求：图5(1)物体在A 点时弹簧的弹性势能；(2)物体从B 点运动至C 点的过程中产生的内能．答案 (1)72mgR (2)mgR解析 (1)设物体在B 点的速度为v B ，所受弹力为F N B ，由牛顿第二定律得：F N B －mg ＝m v B 2R由牛顿第三定律F N B ′＝8mg ＝F N B 由能量守恒定律可知物体在A 点时弹簧的弹性势能E p ＝12mv B 2＝72mgR(2)设物体在C 点的速度为v C ，由题意可知mg ＝m v C 2R物体由B 点运动到C 点的过程中，由能量守恒定律得Q ＝12mv B 2－(12mv C 2＋2mgR )解得Q ＝mgR .变式5 质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端相距s ，如图6所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为( )图6A.12mv 02－μmg (s ＋x )B.12mv 02－μmgx C ．μmgs D ．μmg (s ＋x ) 答案 A解析根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为W f ＝μmg (s ＋x )，由能量守恒定律可得12mv 02＝W 弹＋W f ，W 弹＝12mv 02－μmg (s ＋x )，故选项A 正确．变式6 如图7所示，一个质量为m 的铁块(可视为质点)沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为( )图7A.43mgR B ．mgR C.12mgR D.34mgR 答案 D解析在半圆底部，由牛顿第二定律有F N －mg ＝m v 2R，由牛顿第三定律有F N ′＝F N ＝1.5mg ，则此时铁块的动能E k ＝12mv 2＝14mgR由能量守恒知ΔE ＝mgR －E k ＝34mgR .1.如图1，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不打开，跳伞员在重力和空气阻力作用下做加速运动，下落一定高度后，降落伞打开，跳伞员做减速运动，速度减小至一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度匀速下降．在跳伞过程中，下列说法中正确的是( )图1A ．降落伞打开后到落地的过程中，跳伞员始终处于超重状态B ．跳伞员在整个下落过程中机械能一直减小C ．跳伞员在整个下落过程中机械能先增大后减小D ．如果在下落过程中，受到水平吹来的风，跳伞员将做平抛运动答案 B2.(多选)游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图2所示．一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下．则小朋友( )图2A ．沿倾斜轨道下滑过程中机械能一定增加B ．沿弧形轨道滑动过程中对轨道做了负功C ．沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对小朋友做了负功D ．在整个滑动过程中，重力做功和小朋友克服摩擦力做的功相等答案 CD解析沿倾斜轨道下滑过程中，摩擦力做负功，小朋友的机械能减小，转化为内能，故A 错误．沿弧形轨道滑动过程中，轨道位移为0，故小朋友对轨道做功为0，故B 错误．沿水平轨道滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故C 正确．整个运动过程中，小朋友的动能变化量为零，由动能定理可知，外力对小朋友所做的总功为零，则重力做功和小朋友克服摩擦力做的功相等，故D 正确．3.(多选)一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动，如图3所示，运动员的运动方向与水平方向的夹角为53°，运动员做匀变速直线运动的加速度大小为3g4.已知运动员(包含装备)的质量为m ，则在运动员下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是( )图3A ．运动员重力势能的减少量为3mgh5B ．运动员动能的增加量为3mgh4C ．运动员动能的增加量为1516mghD ．运动员的机械能减少了mgh16答案 CD解析由题意知运动员下落的高度为h ，W ＝mgh ，运动员重力势能的减少量为mgh ，故A 错误；运动员下落的高度为h ，则飞行的距离：L ＝h sin 53°＝54h ，运动员受到的合外力：F 合＝ma＝34mg ，运动员动能的增加量等于合外力做的功，即：ΔE k ＝W 合＝34mg ×54h ＝1516mgh ，故B 错误，C 正确；运动员重力势能的减少量为mgh ，动能的增加量为1516mgh ，则运动员的机械能减少了116mgh ，故D 正确．4.如图4所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )图4A ．缓冲器的机械能守恒B ．摩擦力做功消耗机械能C ．垫板的动能全部转化为内能D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能答案 B解析由于车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中克服摩擦力做功，所以缓冲器的机械能减少，选项A 错误，B 正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C 、D 错误．5．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的大小恒定为F f.下列说法正确的是( )A．小球上升的过程中动能减少了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了F f hC．小球上升的过程中重力势能增加了mghD．小球上升的过程中动能减少了F f h答案 C解析动能减少量等于克服合力做的功，即ΔE k＝(mg＋F f)h，选项A、D错误；机械能减少量等于克服除重力、弹力之外的其他力做的功，即ΔE＝2F f h，选项B错误；上升过程中重力势能增加量等于克服重力做的功，即ΔE p＝mgh，选项C正确．6.如图5所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1m，力F做功2.5J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量( )图5A．等于2.5J B．大于2.5JC．小于2.5J D．无法确定答案 B解析力F对木块做功2.5J，木块和弹簧组成的系统的机械能增加2.5J，由于木块缓慢下移，动能并未增加，而重力势能减少，故根据能量守恒定律知，弹簧弹性势能必大于 2.5J(木块减少的重力势能也转化为弹簧的弹性势能)．7.如图6所示，足球从草皮上的①位置被踢出后落到草皮上的③位置，空中到达的最高点为②位置，则( )图6A．②位置足球动能等于0B．①位置到③位置过程只有重力做功C．①位置到②位置的过程中足球的动能全部转化为重力势能D．②位置到③位置过程足球动能的变化量等于合力做的功答案 D解析足球在最高点位置②时有水平方向的速度，动能不等于0，A选项错误；足球在运动过程中受重力和空气阻力作用，所以从位置①到位置③的过程中有重力和空气阻力做功，B选项错误；从位置①到位置②的过程中，动能转化为重力势能和内能，C选项错误；从位置②到位置③的过程中，根据动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，D选项正确．8．如图7所示，“蹦极”运动中，运动员身系弹性绳(质量不计)下落，不计空气阻力．下列有关运动员从弹性绳刚绷紧到最低点的下落过程中的说法正确的是( )图7A．运动员的加速度一直减小B．弹性绳的弹性势能为零时，运动员的动能最大C．弹性绳的弹性势能最大时，运动员的动能为零D．运动员重力势能的减少量等于弹性绳弹性势能的增加量答案 C解析运动员从弹性绳刚绷紧到最低点的下落过程中，受到向下的重力和向上的弹力，开始阶段，重力大于弹力，弹力不断增大，合力减小，加速度减小，速度增大．当弹力等于重力时加速度为零．之后，弹力大于重力，合力向上且不断增大，运动员做减速运动，加速度增大，所以运动员的加速度先减小后增大，故A错误；弹性绳的弹性势能为零时，弹力为零，运动员受的合力向下，速度增大，此时速度不是最大，弹力等于重力时速度最大，故B错误；弹性绳的弹性势能最大时，运动员到达最低点，动能为零，故C正确；对于运动员、地球和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，则运动员重力势能的减少量等于弹性绳弹性势能的增加量与运动员动能增加量之和，故D错误．9．一种车辆下坡重力势能回收发电装置，在车下坡时将重力势能通过发电机转换成电能给蓄电池充电，设一辆装有这种发电装置、质量为2t的汽车，在一个连续下坡路段竖直高度下降了60m，其重力势能转换为电能的效率为10%，则在这过程中这辆汽车通过这种装置产生的电能为(g＝10m/s2)( )A．120JB．1200JC．12000JD．120000J答案 D解析根据能量守恒，在该过程中重力势能转化为电能且效率为10%，则产生的电能为：E＝mgh×10%＝2000×10×60×10%J＝120000J.10．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N，那么在他减速下降2m的过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)( )A．他的动能减少了5200JB．他的重力势能减少了1200JC．他的机械能减少了4000JD．他的机械能保持不变答案 B解析在运动员减速下降2m的过程中，运动员受重力和阻力，由动能定理得(mg－F)h＝ΔE k，解得ΔE k＝－4000J，A错误；他的重力势能减少了mgh＝1200J，B正确；除了重力、弹力之外的力做的功等于机械能的变化，故他的机械能减少了Fh＝5200J，C、D错误．11．如图8所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，不计空气阻力，则( )图8A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，受到的拉力相等答案 B解析整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B 球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以到达悬点正下方时A球的动能大于B球的动能，所以B正确，A、C错误；在悬点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大，所以D错误．12．起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动，一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h，离地时他的速度大小为v.在起跳过程中，下列说法正确的是( )A．该同学机械能增加了mghB ．该同学机械能增量为mgh ＋12mv 2 C ．地面的支持力对该同学做功为mgh ＋12mv 2 D ．该同学所受的合外力对其做功为12mv 2＋mgh 答案 B解析该同学重心升高h ，重力势能增加了mgh ，又知离地时获得动能为12mv 2，则机械能增加了mgh ＋12mv 2，A 错，B 对；该同学与地面作用过程中，支持力对该同学做功为零，C 错；该同学所受的合外力做功等于动能增量，则W 合＝12mv 2，D 错． 13．某同学用如图9所示的装置测量一个凹形木块的质量m ，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩，记下木块右端位置A 点，静止释放后，木块右端恰能运动到B 1点．在木块槽中加入一个质量m 0＝800g 的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A 点，静止释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B 2点，测得AB 1、AB 2长分别为27.0cm 和9.0cm ，则木块的质量m 为( )图9A ．100gB ．200gC ．300gD ．400g答案 D解析根据能量守恒定律，有μmg ·lAB 1＝E p ，μ(m 0＋m )g ·lAB 2＝E p ，联立得m ＝400g ，D 正确．14．太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车．已知太阳辐射的总功率约为4×1026W ，太阳到地球的距离约为1.5×1011m ，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%.如果驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5kW ，且其中的15来自太阳能电池，则所需的太阳能电池板的面积至少约为(已知半径为r 的球体积为V ＝43πr 3，球表面积为S ＝4πr 2)( )A ．2m 2B ．6m 2C ．8m 2D ．12m 2答案 C解析先建立如图所示，球体均匀辐射模型根据能量分配关系得：P ×60%4πr 2×S ×15%＝P ′×15，求得S ≈7.85m 2，故只有选项C 正确． 15．如图10所示，一物体质量m ＝2kg ，在倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3 m/s 下滑，A 点距弹簧上端B 的距离AB ＝4 m ．当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D 点，D 点距A 点的距离AD ＝3 m ．挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：图10(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm .答案 (1)0.52 (2)24.4J解析 (1)物体从A 点至最后弹到D 点的全过程中，动能减少ΔE k ＝12mv 02＝9J. 重力势能减少ΔE p ＝mgl AD sin37°＝36J.机械能减少ΔE ＝ΔE k ＋ΔE p ＝45J减少的机械能全部用来克服摩擦力做功，即W f ＝F f l ＝45J ，而路程l ＝5.4m ，则F f ＝W f l≈8.33N. 而F f ＝μmg cos37°，所以μ＝F fmg cos37°≈0.52.(2)由A 到C 的过程：动能减少ΔE k ′＝12mv 02＝9J. 重力势能减少ΔE p ′＝mgl AC sin37°＝50.4J.物体克服摩擦力做的功W f ′＝F f l AC ＝μmg cos37°·l AC ＝35J.由能量守恒定律得：E pm＝ΔE k′＋ΔE p′－W f′＝24.4J.。

高考物理一轮复习第五章第4讲功能关系能量守恒定律课件高三全册物理课件

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考向 2 传送带模型中摩擦力做功与能量守恒 (2019·江西新余四中检测)(多选)如图所示，水平传送带顺
时针匀速转动，一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等．若传送带仍保持匀速运动，但速度加倍，仍将物块轻放在传送带左端，则物块在传送带上的运动与传送带的速度
2021/12/13
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误；电动机多做的功转化成了物块的动能和摩擦产生的热量，速度没变时：W 电＝Q＋m2v02＝mv20；速度加倍后：W 电′＝Q′＋m2v02 ＝2mv20，故 D 正确．所以 BD 正确，AC 错误．
2021/12/13
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2．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角为 θ，传送带在电动机的带动下，始终保持 v 的速率运行，现把一质量为 m 的工件(可看做质点)轻轻放在传送带的底端，经过一段时间，工件与传送带达到共同速度后继续传送到达 h 高处，工件与传送带间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g，则下列结论正确的是( B )
2021/12/13
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A．工件与传送带间摩擦生热为12mv2
B．传送带对工件做的功为12mv2＋mgh
C．传送带对工件做的功为
μmgh tanθ
D．电动机因传送工件多做的功为12mv2＋mgh
2021/12/13
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解析：工件与传送带的相对位移 s＝vt－v2t，对工件：v＝at ＝(μgcosθ－gsinθ)·t，代入可得 s＝2μgcosvθ－2 gsinθ，摩擦生热 Q ＝f·s＝2μμgcmogscθo－sθgvs2inθ，A 错误；传送带对工件做的功等于工件增加的机械能，B 正确，C 错误；电动机因传送工件多做的功 W ＝12mv2＋mgh ＋Q，D 错误．

高考物理一轮复习第五章机械能4功能关系能量守恒定律课件

2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能4功能关系能量
27
守恒定律课件
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
2.功能关系的选用技巧: (1)若只涉及动能的变化,则首选动能定理分析。 (2)若只涉及重力势能的变化,则采用重力做功与重力势能的关系分析。 (3)若只涉及机械能变化,用除重力、系统内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,用电场力与电势能变化关系分析。
【典例·通法悟道】【典例1】 (多选)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( ) A.两滑块组成的系统机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加 C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D.两滑块组成的系统机械能损失等于M克服摩擦力做的功
(1)0～1 s内,A、B的加速度大小aA、aB。 (2)B相对A滑行的最大距离x。 (3)0～4 s内,拉力做的功W。 (4)0～4 s内系统产生的摩擦热Q。
【解析】(1)在0～1 s内,A、B两物体分别做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律得μmg=MaA F1-μmg=maB 代入数据得aA=2 m/s2,aB=4 m/s2。 (2)t1=1 s后,拉力F2=μmg,铁块B做匀速运动,速度大小为v1:木板A仍做匀加速运动,又经过时间t2,速度与铁块B相等。 v1=aBt1 又v1=aA(t1+t2) 解得t2=1 s

(浙江选考)2020版高考物理一轮复习第5章机械能第4讲能量守恒定律与能源课件

W＝12mv2－12mv1 2＝－2.5 J，
物体相对传送带滑过的位移
Δx＝v2－－2va1
2
＋v(t1＋t2)＝6.25
m，
由于摩擦产生的热量Q＝μmg·Δx＝12.5 J
答案 (1)3.125 s (2)－2.5 J 12.5 J
[题源：人教版必修2·P80·T2] 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图7.9－4)。我们把这种情形抽象为图7.9－5的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？不考虑摩擦等阻力。
能量守恒定律
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，而在转化和转移的过程中，能量的总量 __保__持___不__变___。
2.表达式：ΔE减＝__Δ_E_增__。
小题速练
1.思考判断 (1)物体在速度增大时，其机械能可能在减小( ) (2)摩擦力在做功时，机械能一定会发生转化( ) (3)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少( ) (4)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( ) (5)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放( ) (6)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化( ) (7)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√
图4 (1)物体在A点时弹簧的弹性势能； (2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

版物理大一轮浙江选考总复习课件：第五章机械能守恒定律+第4讲

2
图7 (1)物体从A运动到B共需多长时间？答案 2.4 s
解析答案
(2)电动机因传送该物体多消耗的电能. 答案 28 J 解析前0.8 s内物体相对传送带的位移Δx＝vt1－x1＝0.8 m 因摩擦产生的热量Q＝μmgcos θ·Δx＝6 J 整个过程中多消耗的电能 E 电＝Ek＋Ep＋Q＝12mv2＋mgLsin θ＋Q＝28 J.
模型1 水平传送带模型例4 (2016·温州市期中)倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图5所示.一个质量为2 kg的物体 (可视为质点)，从h＝3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端A、B连线的中点处，重力加速度g取10 m/s2，求：
解析答案
变式2 (2016·杭州市月考)如图6所示，皮带的速度是3 m/s，两轮圆心间距离s＝4.5 m，现将m＝1 kg的小物体(可视为质点)轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，皮带不打滑，电动机带动皮带将物体从左轮正上方运送到右轮正上方时，求：(g＝10 m/s2)
阻力对汽车做的功；
答案见解析
解析设在弯道2沿中心线行驶的最大速度为v2 由牛顿第二定律得，kmg＝mvr222 解得 v2＝ kgr2＝5 10 m/s
在直道上由动能定理有 Pt－mgh＋Wf＝12mv22－12mv12
代入数据可得Wf＝－2.1×104 J
解析答案
(3)汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道.设路宽d＝10 m，求此最短时间(A、B两点都在轨道中心线上，计算时视汽车为质点). 答案见解析

高考物理(新课标)功能关系能量守恒定律课件

2.相对滑动物体能量的求解方法 (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．
典例剖析【例 2】如图 5－4－5 所示，木块 A 放在木块 B 的左端，用恒力 F 将 A 拉至 B 的 ) 右端，第一次将 B 固定在地面上，F 做功为 W1，生热为 Q1；第二次让 B 可以在光滑地面上自由滑动，仍将 A 拉到 B 右端，这次 F 做功为 W2，生热为 Q2；则应有(
答案知识点 1 (2)能量转化 (3)动能知识点 2 1．产生 2．ΔE 增转化转移转化或转移保持不变多少能量能量的转化能量转化机械能重力势能弹性势能电势能
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总结提炼功是能量转化的量度，不同力做功，改变对应形式的能 (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．
【解析】木箱加速上移的过程中，拉力 F 做正功，重力和摩擦力做负功．支持力不做功，由动能定理得： 1 2 WF－WG－Wf＝ mv －0. 2 1 即 WF＝WG＋Wf＋ mv2. 2 A，B 错误，D 正确，又因木箱克服重力做功 WG，等于木箱重力势能的增加，故 C 正确．
【答案】 CD
即学即练 1 已知货物的质量为 m，在某段时间内起重机将货物以加速度 a 加速升高 h，则在这段时间内叙述正确的是(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 )

(浙江专版)高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律10第四节功能关系能量守恒定律课件新人教版

第五章机械能及其守恒定律
第四节功能关系能量守恒定律
【基础梳理】
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．几种常见的功能关系
功
能量的变化
合外力做正功
__动__能____增加
功重力做正功弹簧弹力做正功电场力做正功其他力(除重力、弹力外)做正功
提示：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 ΔEk＝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＝－ΔEp，即重力势能减少了 1 900 J，C 项正确，D 项错误．
想一想一对相互作用的静摩擦力做功能改变系统的机械能吗？提示：不能．因为做功代数和为零．
做一做韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他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．韩晓鹏在此过程中( ) A．动能增加了 1 900 J B．动能增加了 2 000 J C．重力势能减小了 1 900 J D．重力势能减小了 2 000 J
【典题例析】如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持 v0＝2 m/s 的速率运行，现把一质量为 m＝10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间 1.9 s，工件被传送到 h＝1.5 m 的高处，取 g ＝10 m/s2，求：
【跟进题组】 1．起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动．一质量为 m 的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了 h，离地时他的速度大小为 v.下列说法正确的是( ) A．该同学机械能增加了 mgh B．起跳过程中该同学机械能增量为 mgh＋12mv2 C．地面的支持力对该同学做功为 mgh＋12mv2 D．该同学所受的合外力对其做功为12mv2＋mgh

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

浙江省高考物理《选考总复习》配套课件：第五章 第4讲 能量守恒定律与能源

(生)浙江高中物理新选考命题研究复习讲义：第五章 机械能守恒定律 第4讲 功能关系 能量守恒定律

2018届高三物理浙江选考一轮复习课件：第5章 第4节 功能关系 能量守恒定律 精品