人教版2018最新版本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PPT课件
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2018/3/1
1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它
转移 只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体
到别的物体，在 。
转化或转移 ΔE增
的过程中，能量的总量
保持不变
2．表达式：ΔE减＝
2018/3/1
。
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
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。
2018/3/1
2．应用定律解题的步骤 (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)、内能等发生变化。 (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)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。
2018/3/1
(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W其他力＝E2－E1＝ΔE。(功能原理)
1．如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高 点B后返回A，C为AB的中点。下列说法中正确的是( )
C．hA＜hB，则可能有WA＝WB
D．hA＞hB，则一定有WA＞WB
2018/3/1
【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
2018/3/1
相同 正功、负功、
点
不做功方面
两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功
2018/3/1
1． 如图所示， 质量为 m 的物体(可视为质点)以某一速度从 A 3 点冲上倾角为 30° 的固定斜面，其运动的加速度为4g，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： (1)重力势能增加了多少？ (2)动能损失了多少？ (3)机械能损失了多少？
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。 则有：W＝Ek＋mgh2－mgh1
故Ek＝W＋mgh1－mgh2。
2018/3/1
1．对定律的理解 (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
2018/3/1
(3)列出能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增。
2．(2012· 上海单科)质量相等的均质柔软细绳 A、B平放于水平地面，
绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被
提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。若 ( ) A．hA＝hB，则一定有WA＝WB B．hA＞hB，则可能有WA＜WB
2018/3/1
一物块放在如图所示的斜面上，用力 F沿斜面向下拉物块，
物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F所做的功为A，
斜面对物块的作用力所做的功为 B，重力做的功为C，空气阻力做的功为 D，其中A、B、C、D的绝对值分别为100 J、30 J、100 J、20 J，则 (1)物块动能的增量为多少？ (2)物块机械能的增量为多少？
2018/3/1
【解析】 (1)设物体受到摩擦阻力为 Ff，由牛顿第二定律得 3 1 Ff＋mgsin 30° ＝ma＝4mg，解得 Ff＝4mg 重力势能的变化由重力做功决定，故 ΔEp＝mgh (2)动能的变化由合外力做功决定，故 3 h 3 ΔEk＝(Ff＋mgsin 30° )x＝max＝4mgsin 30° ＝2mgh (3)机械能的变化由重力以外的其他力做功决定， 1 h 1 3 1 。 故 ΔE 机械＝Ff· x＝4mg· ＝2mgh sin 30° 【答案】 (1)mgh (2) mgh (3) mgh
零，但摩擦力始终做负功，A错误；小球从A到C的过程与从C到B的过程
中，合力相同，合力做功相同，减少的动能相等，摩擦力做负功相等， 损失的机械能相等，B、D正确；但因两段过程的时间不相等，故速度变 化量不相等，C错误。 【答案】 BD
2018/3/1
1．动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功 相等。 2．重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的 类别
2018/3/1
A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零
B．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等
C．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等 D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等
2018/3/1
【解析】 小球从 A点出路点拨】 (1)明确各个力做功的正、负；
(2)合力的功等于物块动能的增量；
(3)除重力以外的力对物块做的功等于物块机械能的增量。 【自主解答】 __________________________________ _______________________________________________
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
发生了转化。 能量
2018/3/1
能量的转化 (2)做功的过程一定伴随着 ，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。
比较 力做的功数值相等，但符号相反。 不 同 点 能量的 转化方面 只有能量的转移，而没有能量的 转化 静摩擦力 静摩擦力 既有能量的转移，又有能量的转 化
3．摩擦力做功的特点及其与能量的关系
2018/3/1
不同 点
一对摩擦力的 一对静摩擦力所做功的代数 总功方面 总和等于零
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
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【高考物理】2018最新版本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(专题拔高特训-通用版)
2．重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功
数值相等，但符号相反。 3．摩擦力做功的特点及其与能量的关系 类别 静摩擦力 静摩擦力 比较 不 能量的 只有能量的转移，而没有 既有能量的转移，又有能 同 转化方 能量的转化 量的转化 点 面
不 同 点 相 同 点
一对摩擦 力的总功 方面 正功、负 功、不做 功方面
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。
能量的转化 (2)做功的过程一定伴随着
能量的转化 ，而且
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
(1)物块动能的增量为多少？
(2)物块机械能的增量为多少？
【思路点拨】 (1)明确各个力做功的正、负；
(2)合力的功等于物块动能的增量；
(3) 除重力以外的力对物块做的功等于物块机械能的 增量。 【 自 主 解 答 】
__________________________________
_____________________________________________
__
【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
2018版高考物理一轮复习第5章机械能第4讲功能关系能量守恒定律课件
(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。
能量发生转化。
(2)√
(3)√
(4)√
1．(多选)在离水平地面 h 高处将一质量为 m 的小球水平抛出，在空中运动的 过程中所受空气阻力大小恒为 f， 落地时小球距抛出点的水平距离为 x， 速率为 v， 那么，在小球运动的过程中 导学号 51342582 ( AD ) A．重力做功为 mgh B．克服空气阻力做的功为 f· h2＋x2 C．落地时重力的瞬时功率为 mgv D．重力势能和机械能都逐渐减和弹 簧弹力之外 的其他力做 的功 一对相互作 用的滑动摩 擦力的总功
能的变化 不引起机 机械能守恒ΔE＝0 械能变化
定量关系
(1)其他力做多少正功，物体的机械能就增加多少 机械能变 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就减少多少 化 (3)W＝ΔE (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系 内能变化 统内能增加 (2)Q＝Ff·L相对
2．能量守恒定律
不会创生 。它只会从一种形式______ 转化 为其 (1)内容：能量既不会消灭，也__________ 转移 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能 他形式，或者从一个物体 ______
保持不变 。 量的总量__________
ΔE增 (2)表达式：ΔE减＝_______ 。
思考：飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下 落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到 1000 摄 氏度。 (1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱 表面温度逐渐升高。 该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒 吗？ (2)返回舱表面温度越高，内能越大。该过程中什么能向什么能转化？机械能 和内能的总量变化吗？
C．mv2 D．2mv2 [解析] 由能量转化和守恒定律可知，拉力 F 对木板所做的功 W 一部分转化
18届高考物理一轮总复习专题5机械能第4讲功能关系、能量守恒课件
(3)假设小球能够到达 M 点，由功能关系得 1 2 1 mgR(1＋cos 45° )＝ mv － mv′2 2 2 代入数据解得 v′＝ 16－8 2 m/s v2 M 小球能够完成圆周运动，在 M 点有 mg≤m R 即 vM≥ gR＝ 8 m/s 由 v′＜vM 知，小球不能到达圆轨道最高点 M.
• 练1 (2017年河北衡水检测)如图所示，质量为m＝0.2 kg的小球(可视 为质点)从水平桌面左端点A以初速度v0水平抛出，桌面右侧有一竖直放 置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8 m的圆环剪去了左上角135° 的圆弧，MN为其竖直直径．P点到桌面的竖直距离也为R.小球飞离桌 面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道，g＝10 m/s2，求： • (1)小球在A点的初速度v0及AP间水平距离x； • (2)小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力； • (3)判断小球能否到达圆轨道最高点M. • 【答案】(1)4 m/s 1.6 m (2)11.17 N，方向竖直向下 • (3)小球不能到达圆轨道最高点M
•
1．[对功能关系的考查](多选)(2017届湖南衡阳检测)如图所示，固定在水平面上的光滑斜 面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧， 斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，
滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M＝2m，空气阻力不计．松开手
• 1．模型概述 • 传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，典型的有水平 和倾斜两种情况．一般设问的角度有两个： • (1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受 力情况分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律，求 物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之 间的位移关系．
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
赢在高考2018高中物理一轮复习5.4功能关系能量守恒定律课件新人教版必修2
3.与机械能守恒定律的关系 能量守恒定律涉及系统的所有形式的能,例如化学能、光能、内能、电 能、磁能等等,它的成立是无条件的.而机械能守恒定律只涉及动能、重力 势能和弹性势能,是能量守恒定律的一个特例,它的成立是有条件的.但由于 机械能涉及的能的范围要小些,故机械能守恒定律比能量守恒定律简单些、 好用些.
(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数. (2)求小滑块到达 C 点时,小滑块对圆轨道压力的大小. (3)现使小滑块在 D 点获得一初动能,使它向左运动冲上圆轨道,恰能通 过最高点 A,求小滑块在 D 点获得的初动能.
第四节 功能关系·能量守恒定律
考点 1 功和能的关系
1.功是能量转化的量度 做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化;反 之,转化多少能量就说明做了多少功. 2.常见的功能关系如下表所示
功 能量变化 功能关系 重力做功 WG=mgh 重力势能变化 ΔEp WG=-ΔEp 弹簧弹力做功 WN 弹性势能变化 ΔEp WN=-ΔEp 其他力(除重力、 机械能变化 ΔE W 总=ΔE 弹力)做功 W 总 合外力做功 W 合 动能变化 ΔEk W 合=ΔEk 电场力做功 WE 电势能变化 ΔEp WE=-ΔEp
速度达到 2m/s 需要的时间 t= =0.8s,运动的位移 x1=2at2=0.8m<sin30° =4m,滑动摩擦力做功为 W1=x1μmgcos30°=60J;以后,工 件与传送带相对静止,此时静摩擦力 Ff2=mgsin30°,工件对地位移为 x2=(4-0.8)m=3.2m,做功 W2=Ff2x2=160J,传送带对工件做的功 W=W1+W2=220J. 方法 2.根据功能关系可知,传送带对工件做功等于木块动能的增量和 重力势能的增量之和,即 W=mgh+2mv2=220J.
高考物理一轮复习 第5章 第4节 功能关系 能量守恒定律课件 新人教版
(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小； (2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离； (3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦 而产生的内能大小。
弹簧(tánhuáng) 弹性势能 (shìnéng)减少；弹力做负功， 弹力的功 (shìnéng)变化 弹性势能(shìnéng)增加W弹＝ －ΔEp＝Ep1－Ep2
第十四页，共50页。
不同的力 对应不同形 做功 式能的变化
定量的关系
只有重力、 不引起机械
弹簧弹力 的功
能变化
机械能守恒ΔE＝0
量→求出输送给发电机的总能量。
第十八页，共50页。
[解析] (1)轿车牵引力与输出功率关系 P＝F 牵 v，将 P＝50 kW，v1＝90 km/h＝25 m/s 代入得
F 牵＝vP1＝2×103 N 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 F 阻＝2×103 N (2)在减速过程中，注意到发动机只有15P 用于轿车的牵引。 根据动能定理有15Pt－F 阻 L＝12mv22－12mv12
相同 点
正功、负功、不 做功(zuògōng)方 面
两种摩擦力对物体可以(kěyǐ)做正功、负功， 还可以(kěyǐ)不做功
第二十四页，共50页。
[例4] 如图5－4－4所示，AB为半径R＝ 0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右 端平滑对接。小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m， 图5－4－4 车上表面距地面的高度h＝0.2 m，现有一质量m＝1 kg的滑块，由 轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑， 滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了t0＝1.5 s 时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)。试求：
除重力和 弹力之外 的力做的
弹簧(tánhuáng) 弹性势能 (shìnéng)减少；弹力做负功， 弹力的功 (shìnéng)变化 弹性势能(shìnéng)增加W弹＝ －ΔEp＝Ep1－Ep2
第十四页，共50页。
不同的力 对应不同形 做功 式能的变化
定量的关系
只有重力、 不引起机械
弹簧弹力 的功
能变化
机械能守恒ΔE＝0
量→求出输送给发电机的总能量。
第十八页，共50页。
[解析] (1)轿车牵引力与输出功率关系 P＝F 牵 v，将 P＝50 kW，v1＝90 km/h＝25 m/s 代入得
F 牵＝vP1＝2×103 N 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 F 阻＝2×103 N (2)在减速过程中，注意到发动机只有15P 用于轿车的牵引。 根据动能定理有15Pt－F 阻 L＝12mv22－12mv12
相同 点
正功、负功、不 做功(zuògōng)方 面
两种摩擦力对物体可以(kěyǐ)做正功、负功， 还可以(kěyǐ)不做功
第二十四页，共50页。
[例4] 如图5－4－4所示，AB为半径R＝ 0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右 端平滑对接。小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m， 图5－4－4 车上表面距地面的高度h＝0.2 m，现有一质量m＝1 kg的滑块，由 轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑， 滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了t0＝1.5 s 时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)。试求：
除重力和 弹力之外 的力做的
2018届高三物理一轮复习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课件
3.常见的功能关系: W 合= Δ E k 。 (1)合外力做功与动能的关系:________ WG=-Δ Ep 。 (2)重力做功与重力势能的关系:________ W弹=-Δ Ep 。 (3)弹力做功与弹性势能的关系:_________
(4)除重力(或系统内弹力)以外其他力做功与机械能的 W其他=Δ E机 。 关系:__________
列说法正确的是
(
)
世纪金榜导学号42722117
A.夯杆被提上来的过程中滚轮先对它施加向上的滑动
摩擦力,后不对它施力
B.增加滚轮匀速转动的角速度或增加滚轮对杆的正压
力可减小提杆的时间
C.滚轮对夯杆做的功等于夯杆动能的增量
1 D.一次提杆过程系统共产生热量 mv2 2
【思考探究】
(1)夯杆被提升经历匀加速和匀速运动过程,分析这两
向上重力和地面的支持力是一对平衡力,水平方向受向
左的弹簧弹力F弹和向右的滑动摩擦力Ff,根据牛顿第二
F弹 Ff kx 0 mg m
定律得物体刚开始运动时的加速度a=
m kx 0 g，滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量 m
的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩 擦力,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故
个过程的受力情况如何?
提示:匀加速运动过程受重力和向上的滑动摩擦力作用 ,
匀速运动过程受重力和向上的静摩擦力作用。
(2)增加滚轮匀速转动的角速度或增加滚轮对杆的正压
力时,夯杆的运动情况将如何变化?
提示:增加滚轮匀速转动的角速度时夯杆获得的最大速
度增大;增加滚轮对杆的正压力,夯杆受到的滑动摩擦
力增大,匀加速运动的加速度增大。
第 4讲
2018届高考物理(人教新课标)总复习课件：5-4功能关系、能量守恒定律(47PPT)
【解析】 (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＝ 1 2 ΔEk＋ΔEp＝ mv0＋mglADsin 37° ① 2 物体克服摩擦力产生的热量为 Q＝Ffx② 其中 x 为物体的路程，即 x＝5.4 m③ Ff＝μmgcos 37° ④ 由能量守恒定律可得 ΔE＝Q⑤ 由①②③④⑤式解得 μ＝0.52.
对小球运动的轨迹认知不清
如图所示，若将小球拉到绳与水平方向成 30° 角 的位置处由静止释放，求小球到达最低点 C 时绳对 小球的拉力是多大？
【易错分析】
本题易产生的错误：一是认为小球从释放点到
最低点的过程中，一直做圆周运动；二是认为全过程中机械能守恒， v2 1 2 3 根据机械能守恒定律 mv ＝ mgL 和牛顿第二定律 F－mg＝m L 得出 2 2 F＝4mg 的错误结果．
1．(2013· 江苏扬州调研)自然现象中蕴藏着许多 物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓 慢推袋壁使它变形，则水的势能( A．增大 C．不变 )
B．变小 D．不能确定
解析： 人对水做正功， 则水的机械能增大， 由于水的动能仍为 0， 故重力势能增大，A 对． 答案：A
考向二
能量守恒定律的应用
考向三
摩擦生热问题的求解
1 如图所示，AB 为半径 R＝0.8 m 的 光滑圆 4 弧轨道，下端 B 恰与小车右端平滑对接．小车质量 M＝3 kg，车长 L＝2.06 m，车上表面距地面的高度 h＝0.2 m，现有 一质量 m＝1 kg 的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到 B 端后冲上 小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数 μ＝0.3， 当车运动了 1.5 s 时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)． 试求：
2018版高考物理新课标一轮复习课件：第五章 机械能 5-4 精品
体 转移
到另一个物体，在 转化或转移 的过程中，能
量的总量 保持不变
.
2.适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是 各种自然现象中 普遍适应 的一条规律.
3.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，增加的那些能量的增加量等于减少的那些
A.沿着 1 和 2 下滑到底端时，物块的速度不同，沿着 2 和 3 下 滑到底端时，物块的速度相同
B.沿着 1 下滑到底端时，物块的速度最大 C.物块沿着 3 下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的 D.物块沿着 1 和 2 下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多 的
[解析] 设 1、2、3 木板与地面的夹角分别为 θ1、θ2、θ3， 木板长分别为 l1、l2、l3，当物块沿木板 1 下滑时，由动能定理 有 mgh1－μmgl1cos θ1＝12mv21－0；当物块沿木板 2 下滑时，由 动能定理有 mgh2－μmgl2cos θ2＝12mv22－0，又 h1>h2，l1cos θ1 ＝l2cos θ2，可得 v1>v2；当物块沿木板 3 下滑时，由动能定理 有 mgh3－μmgl3cos θ3＝12mv23－0，又 h2＝h3，l2cos θ2<l3cos θ3， 可得 v2>v3，故 A 错，B 对.三个过程中产生的热量分别为 Q1 ＝μmgl1cos θ1，Q2＝μmgl2cos θ2，Q3＝μmgl3cos θ3，则 Q1＝ Q2<Q3，故 C、D 对.应选 A.
功能关系的应用
功是能量转化的量度，力学中几种常见的功能关系如下：
[典例 1] 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 点正上方的 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时对轨道压力为 m2g.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 )
高三物理一轮总复习 第5章《机械能及其守恒定律》4 功能关系 能量守恒定律课件 新人教版
(1)小木块的位移大小； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的热量．
[解析] 对小木块，相对滑动时，由 ma＝μmg 得：加速度 a＝μg，
由 v＝at 得：达到相对静止所用时间 t＝μvg.
(1)小木块的位移 x1＝v2t＝2vμ2g. (2)传送带始终匀速运动，路程 x2＝vt＝μvg2.
(3)小木块获得的动能 Ek＝12mv2.
(4)产生的热量 Q＝μmg(x2－x1)＝12mv2.
[答案]
v2 (1)2μg
v2 (2)μg
(3)12mv2
(4)12mv2
变式训练 2 如图所示，AB 为半径 R＝0.8 m 的14光滑圆弧轨道， 下端 B 恰与小车右端平滑对接．小车质量 M＝3 kg，车长 L＝2.06 m， 车上表面距地面的高度 h＝0.2 m，现有一质量 m＝1 kg 的滑块，由轨 道顶端无初速度释放，滑到 B 端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与 小车上表面间的动摩擦因数 μ＝0.3，当车运动了 t0＝1.5 s 时，车被地 面装置锁定(g＝10 m/s2)．试求：
考点一 功能关系的应用
功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下
表所示：
功
能量改变
关系式
W 合：合外力的功(所有外 力的功)
动能的改变量(ΔEk)
W 合＝ΔEk
WG：重力的功
重力势能的改变量(ΔEp)
W 弹：弹簧弹力做的功 弹性势能的改变量(ΔEp)
W 其他：除重力或系统内弹
簧弹力以外的其他外力 机械能的改变量(ΔE)
【答案】 D
考点二 摩擦力做功与能量的关系 1.摩擦生热的两个角度： (1)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． (2)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．
[解析] 对小木块，相对滑动时，由 ma＝μmg 得：加速度 a＝μg，
由 v＝at 得：达到相对静止所用时间 t＝μvg.
(1)小木块的位移 x1＝v2t＝2vμ2g. (2)传送带始终匀速运动，路程 x2＝vt＝μvg2.
(3)小木块获得的动能 Ek＝12mv2.
(4)产生的热量 Q＝μmg(x2－x1)＝12mv2.
[答案]
v2 (1)2μg
v2 (2)μg
(3)12mv2
(4)12mv2
变式训练 2 如图所示，AB 为半径 R＝0.8 m 的14光滑圆弧轨道， 下端 B 恰与小车右端平滑对接．小车质量 M＝3 kg，车长 L＝2.06 m， 车上表面距地面的高度 h＝0.2 m，现有一质量 m＝1 kg 的滑块，由轨 道顶端无初速度释放，滑到 B 端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与 小车上表面间的动摩擦因数 μ＝0.3，当车运动了 t0＝1.5 s 时，车被地 面装置锁定(g＝10 m/s2)．试求：
考点一 功能关系的应用
功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下
表所示：
功
能量改变
关系式
W 合：合外力的功(所有外 力的功)
动能的改变量(ΔEk)
W 合＝ΔEk
WG：重力的功
重力势能的改变量(ΔEp)
W 弹：弹簧弹力做的功 弹性势能的改变量(ΔEp)
W 其他：除重力或系统内弹
簧弹力以外的其他外力 机械能的改变量(ΔE)
【答案】 D
考点二 摩擦力做功与能量的关系 1.摩擦生热的两个角度： (1)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． (2)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．