2015高考物理一轮复习课件：5-4 功能关系 能量守恒定律
)
B． 静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用， 一定不做 功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定做负功 D．系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等 于零
解析：功的计算公式 W＝Fscosα 中的 s 是指相对于地面的位 移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相对运 动趋势)的作用，它与物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也 可能相反，说它们一定做负功是错误的．物体间有静摩擦力作用 时两物体相对静止，物体可以对地移动，所以静摩擦力也可能做 功．物体间有相对滑动时，伴随机械能的损耗(转化为内能)，所以 一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值．
10 保持不变 和转移的过程中，能量的总量□
2．应用能量守恒的两条基本思路 11 增加 ，且 (1)某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能□ 12 相等 减少量和增加量□ 13 增加， (2)某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量□ 14 相等 且减少量和增加量□
考点自测 考点一 功能关系 )
【例 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
思路分析
1．(多选题)对于功和能，下列说法正确的是( A．功和能的单位相同，它们的概念也相同 B．做功的过程就是物体能量转化的过程 C．做了多少功，就有多少能量发生了转化
D．各种不同形式的能可以互相转化，且在转化的过程中， 能的总量是守恒的
答案：BCD
2．(多选题)关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是( A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功
答案：D
变式训练 1 (多选题)[2013· 山东莱州一中质检]在奥运比赛 项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为 m 的跳水运动员 入水后受到水的阻力而做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力 大小恒为 F，那么在他减速下降深度 h 的过程中，下列说法正确 的是(g 为当地的重力加速度)( A．他的动能减少了 Fh B．他的重力势能减少了 mgh C．他的动能减少了(F－mg)h D．他的机械能减少了 Fh )
答案：ABCD
3．如图 5－4－1 所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为 30° 的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉 力 F 作用，这时物块的加速度大小为 4 m/s2，方向沿斜面向下， 那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是( )
图 5－4－1
A．物块的机械能一定增加 B．物块的机械能一定减少 C．物块的机械能可能不变 D．物块的机械能可能增加也可能减少
图 5－4－3
A．两滑块组成系统的机械能守恒 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．两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功
解析：对两滑块组成的系统，摩擦力对 M 做负功，故系统的 机械能减小，A 项错误；将 M 释放后，Mgsinθ>mgsinθ，故 M 沿 斜面向下加速，绳的拉力对 M 做负功，M 动能的变化等于重力做 的功减去克服摩擦阻力做的功和克服绳的拉力做的功，B 项错误； 绳的拉力对 m 做正功，故轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加， C 项正确；M 克服摩擦力做的功等于系统机械能的减小量，D 项 正确．
解析：设物块受斜面的摩擦力沿斜面向下，大小为 Ff，由牛 顿第二定律得：mgsin30° ＋Ff－F＝ma. 可得：F－Ff＞0，即在物块向上运动的过程中，除重力做功 以外，拉力 F 和滑动摩擦力的合力做正功，物块的机械能增加， 故 A 正确，B、C、D 错误．
答案：A
考点二
能量守恒定律
4． 如图 5－4－2 所示， 一质量均匀的不可伸长的绳索重为 G， A、B 两端固定在天花板上，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 AB 的重心位置将( )
图 5－4－2 A．逐渐升高 C．先降低后升高 B．逐渐降低 D．始终不变
解析：由题意知外力对绳索做正功，机械能增加，重心升高， 故选 A.
答案：A
5．(多选题)[2013· 山东卷]如图 5－4－3 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( )
4 弹性势能 ②弹簧弹力做功：□
5 内能 ③滑动摩擦力做功：机械能转化为□ 6 电势能 与其他能相互转化． ④电场力做功：□ 7 电能 和机械能相互转化． ⑤安培力做功：□
二、能量守恒定律 1．内容 8 转化 为 能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式□ 9 转移 另一种形式，或者从一个物体□ 到另一个物体，而在转化
本题主要考查学生对功能关系的理解，力对
物体做功会引起能量形式的转化，并可用做功的大小去量度 能量转化的多少，反过来也可根据能量转化的量值来确定做 功的大小．
解析：货物所受合外力为 ma，所以根据动能定理知货物动能 增加 mah， A 项错误． 货物重力势能的增加量为 mgh， C 项错误． 货 物机械能的增加量等于其动能和势能增量之和，即 mah＋mgh，B 项错，D 项对．
第五章
机系
能量守恒定律
回扣教材 抓基础
题型分类 学方法
开卷速查 规范特训
回扣教材
抓基础
夯实基础 厚积薄发
知识梳理 一、功能关系 (1) 1 功 是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量 □
2 做功 来实现． 发生了转化，而且能的转化必通过□
(2)几种常见力的功与能量转化的关系． 3 重力势能 ①重力做功：□ 和其他能相互转化． 和其他能相互转化．
答案：CD
题型分类
学方法
考点分类 点点击破
题型一
功能关系的理解和应用
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．
合集下载
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
第二十七页，共四十八页。
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
第三十一页，共四十八页。
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
第三十二页，共四十八页。
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
第三十三页，共四十八页。
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
第三十四页，共四十八页。
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
高考物理一轮复习 第五单元 机械能 54 功能关系和能量
【答案】 BC
【解析】 物体下落的高度 h＝ssinθ＝1 m，根据动能定理， 有 W 合＝12mv2－0＝1 J，B 项正确；摩擦力对物体做功 Wf＝－fs ＝－μmgcosθ·s＝－20 J，物体克服摩擦力做功 20 J，C 项正 确；重力做功 WG＝mgh＝20 J，物体重力势能减少 20 J，D 项 错误；根据动能定理，有 WF＋Wf＋WG＝12mv2－0，解得人对物 体做功 WF＝1 J，A 项错误．
A．物块的最大动能 Ekm 等于对应过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
B．弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
C ． 当 物 块 的 最 大 动 能 为 Ekm 时 ， 弹 簧 的 压 缩 量 x＝ mgsinα －μmgcosα
k D．若将物块从离弹簧上端 2s 的斜面上由静止释放，则下滑 过程中物块的最大动能等于 2Ekm
电场力做的功等于电势能的减少量． 感应电流克服安培力做的功等于产生的电能．
二、能量守恒定律 内容：能量既不会消灭，也不会创生，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．
表达式：Δ E增＝Δ E减．
考点讲练
考点一 功能关系的理解与应用
力 F 作用下沿斜面移动．已知金属块在移动
的过程中，力 F 做功 32 J，金属块克服电场力做功 8 J，金属块
克服摩擦力做功 16 J，重力势能增加 18 J，则在此过程中金属块
的( )
Hale Waihona Puke A．动能减少 10 JB．电势能增加 24 J
C．机械能减少 24 J
D．内能增加 16 J
【答案】 AD 【解析】 根据动能定理，合力做功等于动能变化量，则 W 合＝WF＋W 电＋W 阻＋W 重＝－10 J，即动能减少 10 J；电势能 的变化量等于电场力做功，即ΔEp 电＝－W 电＝8 J，即电势能增 加 8 J；机械能的变化量等于除重力以外的其他力做功，即 E＝ WF＋W 电＋W 阻＝8 J，即机械能增加 8 J；内能增加量等于克服 摩擦力做功，即 16 J．综上所述，A、D 项正确．
【解析】 物体下落的高度 h＝ssinθ＝1 m，根据动能定理， 有 W 合＝12mv2－0＝1 J，B 项正确；摩擦力对物体做功 Wf＝－fs ＝－μmgcosθ·s＝－20 J，物体克服摩擦力做功 20 J，C 项正 确；重力做功 WG＝mgh＝20 J，物体重力势能减少 20 J，D 项 错误；根据动能定理，有 WF＋Wf＋WG＝12mv2－0，解得人对物 体做功 WF＝1 J，A 项错误．
A．物块的最大动能 Ekm 等于对应过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
B．弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
C ． 当 物 块 的 最 大 动 能 为 Ekm 时 ， 弹 簧 的 压 缩 量 x＝ mgsinα －μmgcosα
k D．若将物块从离弹簧上端 2s 的斜面上由静止释放，则下滑 过程中物块的最大动能等于 2Ekm
电场力做的功等于电势能的减少量． 感应电流克服安培力做的功等于产生的电能．
二、能量守恒定律 内容：能量既不会消灭，也不会创生，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．
表达式：Δ E增＝Δ E减．
考点讲练
考点一 功能关系的理解与应用
力 F 作用下沿斜面移动．已知金属块在移动
的过程中，力 F 做功 32 J，金属块克服电场力做功 8 J，金属块
克服摩擦力做功 16 J，重力势能增加 18 J，则在此过程中金属块
的( )
Hale Waihona Puke A．动能减少 10 JB．电势能增加 24 J
C．机械能减少 24 J
D．内能增加 16 J
【答案】 AD 【解析】 根据动能定理，合力做功等于动能变化量，则 W 合＝WF＋W 电＋W 阻＋W 重＝－10 J，即动能减少 10 J；电势能 的变化量等于电场力做功，即ΔEp 电＝－W 电＝8 J，即电势能增 加 8 J；机械能的变化量等于除重力以外的其他力做功，即 E＝ WF＋W 电＋W 阻＝8 J，即机械能增加 8 J；内能增加量等于克服 摩擦力做功，即 16 J．综上所述，A、D 项正确．
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
高三物理一轮复习优质ppt课件1：5.4功能关系---能量守恒定律
功，等于物体机械能的改变， 即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(能原理)
【 例 2 】 物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另
一点，此过程中重力对物块做的功等于( BD )
A．物块动能的增加量
B
．物块重力势能的减少量
C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及
物块克服摩擦力做的功之和
D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
(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.
【审题指导】
(1)
物体从开始位置 A 点到最后 D 点的过程
势能没有发生变化；利用公式Q＝fx计算摩擦生热时，
x表示路程．
(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置A到C 的过程中，分析动能变化、重力势能变化、弹性势能
变化及摩擦生热，利用能量守恒定律方程求解．
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减少量， 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 3. 弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量， 即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 4. 除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总
正确的是( B)
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
解析：由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守 恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变
考点一功能关系的应用
[例1](多选)(2013·山东高考)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
【 例 2 】 物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另
一点，此过程中重力对物块做的功等于( BD )
A．物块动能的增加量
B
．物块重力势能的减少量
C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及
物块克服摩擦力做的功之和
D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
(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.
【审题指导】
(1)
物体从开始位置 A 点到最后 D 点的过程
势能没有发生变化；利用公式Q＝fx计算摩擦生热时，
x表示路程．
(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置A到C 的过程中，分析动能变化、重力势能变化、弹性势能
变化及摩擦生热，利用能量守恒定律方程求解．
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减少量， 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 3. 弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量， 即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 4. 除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总
正确的是( B)
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
解析：由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守 恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变
考点一功能关系的应用
[例1](多选)(2013·山东高考)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
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
2．表达式：ΔE减＝ ΔE增 。
2．NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众。如果运动员 投篮过程中对篮球做功为W，出手高度(相对地面)为h1，篮 筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球 进筐时的动能表达式是________。
【提示】 由能量守恒，人做的功W增加了球进筐时的动 能和势能。设进筐时动能为Ek。
【解析】 (1)在物块下滑的过程中，拉力F做正功，斜面 对物块有摩擦力，做负功，重力做正功，空气阻力做负功。 根据动能定理，合力对物块做的功等于物块动能的增量，则
ΔEk＝W合＝A＋B＋C＋D ＝100 J＋(－30 J)＋100 J＋(－20 J)＝150 J。 (2)根据功能关系，除重力之外的其他力所做的功等于物 块机械能的增量，则 ΔE机＝A＋B＋D＝100 J＋(－30 J)＋(－20 J)＝50 J。 【答案】 (1)150 J (2)50 J
同 的总功方面 的代数总和等于零
点
一对滑动摩擦力所做功的代数 和不为零，总功W＝－Ff·l相对， 即摩擦时产生的热量
相
正功、负功、
同
两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功
不做功方面
点
1．如图所示，质量为 m 的物体(可视为质点)以某一速度从 A 点冲上倾角为 30°的固定斜面，其运动的加速度为43g，此物体在 斜面上上升的最大高度为 h，则在这个过程中物体：
【解析】 (1)由物块过 B 点后其位移与时间的关系 x＝6t－ 2t2 得 v0＝6 m/s，加速度 a＝－4 m/s2
物块由 D 点以初速度 vD 做平抛运动，落到 P 点时其竖直速 度为 vy＝ 2gR，vvDy＝tan 45°得 vD＝4 m/s
BD 间位移为 x1＝v2D2－av02＝2.5 m。
2．NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众。如果运动员 投篮过程中对篮球做功为W，出手高度(相对地面)为h1，篮 筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球 进筐时的动能表达式是________。
【提示】 由能量守恒，人做的功W增加了球进筐时的动 能和势能。设进筐时动能为Ek。
【解析】 (1)在物块下滑的过程中，拉力F做正功，斜面 对物块有摩擦力，做负功，重力做正功，空气阻力做负功。 根据动能定理，合力对物块做的功等于物块动能的增量，则
ΔEk＝W合＝A＋B＋C＋D ＝100 J＋(－30 J)＋100 J＋(－20 J)＝150 J。 (2)根据功能关系，除重力之外的其他力所做的功等于物 块机械能的增量，则 ΔE机＝A＋B＋D＝100 J＋(－30 J)＋(－20 J)＝50 J。 【答案】 (1)150 J (2)50 J
同 的总功方面 的代数总和等于零
点
一对滑动摩擦力所做功的代数 和不为零，总功W＝－Ff·l相对， 即摩擦时产生的热量
相
正功、负功、
同
两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功
不做功方面
点
1．如图所示，质量为 m 的物体(可视为质点)以某一速度从 A 点冲上倾角为 30°的固定斜面，其运动的加速度为43g，此物体在 斜面上上升的最大高度为 h，则在这个过程中物体：
【解析】 (1)由物块过 B 点后其位移与时间的关系 x＝6t－ 2t2 得 v0＝6 m/s，加速度 a＝－4 m/s2
物块由 D 点以初速度 vD 做平抛运动，落到 P 点时其竖直速 度为 vy＝ 2gR，vvDy＝tan 45°得 vD＝4 m/s
BD 间位移为 x1＝v2D2－av02＝2.5 m。
高考物理一轮复习4功能关系能量守恒定律课件高三全册物理课件
种巧和，不是所有的问题都这样)
(5)由能量守恒定律得，电机输出的总能量转化为小木块的
动能与摩擦热，所以 E 总＝Ek＋Q＝mv2.
答案：(1)2vμ2g
v2 (2)μg
(3)12mv2
(4)12mv2 (5)mv2
答案：BC
第十八页，共四十二页。
练 3 [2019·全国卷Ⅱ，18](多选)从地面竖直向上抛出一物 体，其机械能 E 总等于动能 Ek 与重力势能 Ep 之和．取地面为重 力势能零点，该物体的 E 总和 Ep 随它离开地面的高度 h 的变化如 图所示．重力加速度取 10 m/s2.由图中数据可得( )
第四页，共四十二页。
[夯实双基] 1．思考辨析
(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能．( × ) (2)力对物体做正功，物体的机械能不一定增加．( √ ) (3)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．( × ) (4)物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．( √ ) (5)能量在转移或转化过程中守恒，因此没有必要节约能源．( × ) (6)静摩擦力做功时，一定会引起能量的转化．( × ) (7)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．( √ ) (8)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少．( √ )
A．物体的质量为 2 kg B．h＝0 时，物体的速率为 20 m/s C．h＝2 m 时，物体的动能 Ek＝40 J D．从地面至 h＝4 m，物体的动能减少 100 J
第十九页，共四十二页。
解析：本题考查动能、重力势能、机械能的概念和动能定理、 功能关系的应用，以及利用数形结合处理物理问题的能力，体现 了能量观念和科学推理的核心素养，同时还体现了图象展示物理 关系的形式美．重力势能 EP＝mgh，结合 Ep-h 图象有 mg＝840 N， 则 m＝2 kg，故 A 正确. h＝0 时 E 总＝12mv20，即 100 J＝12×2 kg×v20， 解得 v0＝10 m/s，故 B 错. 由图象可知，h＝2 m 时，E 总＝90 J、 Ep＝40 J，则 Ek＝50 J，故 C 错. 当 h＝4 m 时，E 总＝Ep＝80 J， 则 Ek＝0，故从地面至 h＝4 m，物体的动能减少了 100 J，故 D 正确．
高考一轮复习 第4讲 功能关系 能量守恒定律 课件
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。
2.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)做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量转化必通 过做功来实现。
3.几种常见的功能关系
(1)合力做功等于物体动能的改变，即
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk(动能定理)。
3.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 ( C )
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
5
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： (1)从不同状态看，E初＝E末。 (2)从能的转化角度看，ΔE增＝ΔE减。 (3)从能的转移角度看，ΔEA增＝ΔEB减。
典例1 (2020·四川模拟)(多选)如图所示,质量为m的物体
(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运
动的加速度为 3 g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这
5
个过程中( )
A.摩擦力做功-
1 10
mgh
B.物体的重力势能增加了mgh
C.物体的动能损失了mgh
D.物体的机械能损失了 1 mgh
(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量上相等。
1.能的概念：一个物体能对外做功 ，这个物体就具有能量。
2.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)做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量转化必通 过做功来实现。
3.几种常见的功能关系
(1)合力做功等于物体动能的改变，即
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk(动能定理)。
3.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 ( C )
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
5
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： (1)从不同状态看，E初＝E末。 (2)从能的转化角度看，ΔE增＝ΔE减。 (3)从能的转移角度看，ΔEA增＝ΔEB减。
典例1 (2020·四川模拟)(多选)如图所示,质量为m的物体
(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运
动的加速度为 3 g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这
5
个过程中( )
A.摩擦力做功-
1 10
mgh
B.物体的重力势能增加了mgh
C.物体的动能损失了mgh
D.物体的机械能损失了 1 mgh
(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量上相等。
案】2015届高考物理大一轮精讲(夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养)5.4 功能关系 能量守恒定律课件
答案：B、D
要点二
能量守恒定律的应用
1．对定律的理解 (1)某种形式的能量减少，一定有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，一定有别的物体的能量增加，且减少量 和增加量相等． 2．应用定律的一般步骤 (1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化． (2)分别列出减少的能量 ΔE 减和增加的能量 ΔE 增的表达式． (3)列恒等式：ΔE 减＝ΔE 增．
2．搞清不同的力做功对应不同形式的能的改变 不同的 对应不同形 定量的关系 力做功 式能的变化 合外力的功 合外力对物体做功等于物体动 (所有外力 动能变化 能的增量 W 合＝Ek2－Ek1 的功) 重力做正功，重力势能减少； 重力势 重力的功 重力做负功，重力势能增加 能变化 WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 弹力做正功，弹性势能减少； 弹簧弹 弹性势 弹力做负功，弹性势能增加 W 力的功 能变化 弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 只有重力、弹 不引起机 机械能守恒 ΔE＝0 簧弹力的功 械能变化
[即时训练] 2.某人掷铅球,出手时铅球的动能为150 J.关于人对铅球的做功情况 和能量转化情况,下列说法正确的是( ) A.此人对铅球做了150 J的功,将体内的化学能转化为铅球的动能 B.此人对铅球做的功无法计算 C.此人对铅球没有做功,因此没有能量的转化 D.此人对铅球做了150 J的功,将铅球的重力势能转化为铅球的动能 解析：本题要求的是人对铅球做的功,由于人对铅球的作用力是变 力,且位移未知,不能运用功的计算公式来计算,可根据功能关系,人 对铅球做功,使铅球动能增加,因此,此人对铅球所做的功等于铅球动 能的增加,即150 J,将体内的化学能转化为铅球的动能.故只有A正确 . 答案：A
[例 2] 节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力 来源的汽车．有一质量 m＝1 000 kg 的混合动力轿车，在平直公路 上以 v1＝90 km/h 匀速行驶， 发动机的输出功率为 P＝50 kW.当驾驶 员看到前方有 80 km/h 的限速标志时，保持发动机功率不变，立即 启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运 动，运动 L＝72 m 后，速度变为 v2＝72 km/h.此过程中发动机功率 1 4 的 用于轿车的牵引， 用于供给发电机工作，发动机输送给发电机 5 5 的能量最后有 50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中 所受阻力保持不变．求： (1)轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F 阻的大小； (2)轿车从 90 km/h 减速到 72 km/h 过程中，获得的电能 E 电； (3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E 电维持 72 km/h 匀速 运动的距离 L′.