2020版高考物理(广东专用)一轮复习课件：第五章+第4讲+功能关系 能量守恒定律 张ppt
(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)摩擦生热Q＝_f_·s_相__对__
自测1 (多选)(2018·江西省赣州市十四县市期中)一个质量为m的物体以a＝2g
的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的
A.重力势能减少了2mgh
√B.动能增加了2mgh
动能的增加量
√C.第一阶段物体和传送带间因摩擦产生的热量等于
第一阶段物体机械能的增加量 D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全
图7 过程摩擦力对物体所做的功
变式4 质量为m的物体以初速度v0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8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 A.12mv02－μmg(s＋x)
B.12mv02－μmgx
√C.μmgs
D.μmg(s＋x)
图8
解析 根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为Wf＝μmg(s＋x)，由能量守 恒定律可得21mv02＝W 弹＋Wf，W 弹＝12mv02－μmg(s＋x)，故选项 A 正确.
(3)摩擦生热的计算：Q＝fs相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程. 从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的总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4 如图7所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送 带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段物体与 传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端.下列说法正确的是 A.第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功 B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体
半径为R的固定
1 4
圆轨道与水平轨道相切于最低点B.一质量为m的小物块P(可视
为质点)从A处由静止滑下，经过最低点B后沿水平轨道运动，到C处停下，B、
C两点间的距离为R，物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ.现用
力F将物块P沿下滑的路径从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A，拉力F的方向始
终与物块P的运动方向一致，物块P从B处经圆弧轨道到达A处过程中，克服摩
功方面
的代数和总_等__于__零__ 的代数和总是_负__值__
正功、负功、不 两种摩擦力对物体可以做正功，也可以做负
相同点
做功方面
功，还可以不做功
自测2 如图1所示，一个质量为m的铁块沿半径为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
自测3 (多选)如图2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s，设刀与磨刀石之间的摩擦力大小
为f，则下列叙述中正确的是
√A.摩擦力对刀做负功，大小为fs
B.摩擦力对刀做正功，大小为fs
C.摩擦力对磨刀石做正功，大小为fs
√D.摩擦力对磨刀石不做功
图2
A.43mgR
B.mgR
1 C.2mgR
√3 D.4mgR
图1
三、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.
降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且
∠ONM<∠OMN<
π 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.在小球从M点运动到N点的过程中
A.弹力对小球先做正功后做负功
√B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 √C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 √D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差
10 J，则动能损失100 J时，机械能损失了20 J，此时到达最高点，返回时，机
械能还会损失20 J，故从A点抛出到落回到A点，共损失机械能40 J，所以该物
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 (多选)(2018·四川省攀枝花市第二次统考) 物体由地面以120 J的初动能 竖直向上抛出，当它从抛出至上升到某一点A的过程中，动能减少40 J，机械 能减少10 J.设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体 A.落回到地面时机械能为70 J
大一轮复习讲义
第五章 机械能
第4讲 功能关系 能量守恒定律
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 课时作业
回扣基础知识 训练基础题目 细研考纲和真题 分析突破命题点 限时训练 练规范 练速度
一、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
W＝Ek2－Ek1＝ΔEk
差为h，C为A、B中点，已知重力加速度为g，下列关于该货车从A运动到B的
过程说法正确的是
√AB..该克过服程阻产力生做的的热功量为为12 m12vm02v02－mgh
C.在AC段克服阻力做的功小于在CB 图6
段克服阻力做的功
D.在AC段的运动时间等于在CB段的运动时间
命题点三 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.
的速度为v，并恰能停在C处.已知重力加速度为g，则下列说法正确的是
A.小球通过B点时的加速度为
g 2
√B.小球通过AB段与BC段摩擦力做功相等
√C.弹簧具有的最大弹性势能为
1 2
mv2
√D.A到C过程中，产生的内能为mgh
图4
例3 (多选)(2018·广东省潮州市下学期综合测试)如图5所示，竖直平面内有一
力，试求：
(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；
答案
7 2mgR
图9
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.
答案 mgR
解析 设物体在 C 点的速度为 vC，由题意可知 mg＝mvRC2 物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得 Q＝12mvB2－(21mvC2＋2mgR) 解得Q＝mgR.
命题点一 功能关系的理解
1.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.只涉及机械能的变化，用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能 变化的关系分析.
例1 (2018·广东省惠州市第三次调研)质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度，从
变式6 如图10所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因 数μ＝ 23，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点.用一根 不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面 平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B 一初速度v0(v0> gL )，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压 缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程 中，轻绳始终处于伸直状态，求： (1)物体A向下运动刚到C点时的速度大小；
机械能_不__变__化__
机械能守恒，ΔE＝_0_
除重力和弹簧弹 力之外的其他力 做的功
机械能_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其他＝ΔE
一对相互作用的 机械能_减__少__ 滑动摩擦力的总功 内能_增__加__
C.机械能保持不变
√D.机械能增加了mgh
解析 下降h高度，则重力做正功mgh，所以重力势能减小mgh，A错误；
根据动能定理可得F合h＝ΔEk，又F合＝ma＝2mg，故ΔEk＝2mgh，B正确； 重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误，D正确.
二、两种摩擦力做功特点的比较
答案 v02－gL
图10
(2)弹簧的最大压缩量；
答案 12(vg02－L)
解析 从物体A接触弹簧将弹簧压缩到最短后又恰好回到C点的过程，对系统 由动能定理得 －f·2x＝0－21×3mv2 解得 x＝v20g2－L2＝21(vg02－L)
(3)弹簧的最大弹性势能. 答案 34m(v02－gL) 解析 从弹簧被压缩至最短到物体A恰好弹回到C点的过程中，由能量守恒定 律得 Ep＋mgx＝fs＋2mgxsin θ 解得 Ep＝34m(v02－gL).
变式 5 (多选)(2019·湖南省怀化市调研)质量为 m 的物体在水平面上，只受摩 擦力作用，以初动能 E0 做匀变速直线运动，经距离 d 后，动能减小为E30，则
√A.物体与水平面间的动摩擦因数为32mEg0d
B.物体再前进d3便停止 C.物体滑行距离 d 所用的时间是滑行后面距离所用时间的 3倍
比较
类型
静摩擦力做功
滑动摩擦力做功
(1)将部分机械能从一个物体转
只有机械能从一个物
不
移到另一个物体
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2020版高考一轮复习物理通用版讲义：第五章 第4节 功能关系 能量守恒定律
第4节功能关系能量守恒定律一、功能关系1.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。
功不是能，只是能量转化的途径，转化多少能量，就需要做多少功。
(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．几种常见的功能关系几种常见力做功对应的能量变化数量关系式重力正功重力势能减少W G＝－ΔE p 负功重力势能增加弹簧等的弹力正功弹性势能减少W弹＝－ΔE p 负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电＝－ΔE p 负功电势能增加合力正功动能增加W合＝ΔE k 负功动能减少重力以外的其他力正功机械能增加W其＝ΔE 负功机械能减少3．(1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即F f x相对＝Q。
(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。
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＝ΔE增。
自然界中虽然能量守恒，但很多能源利用之后不可再重新利用，即能源品质降低，所以要节约能源。
[基础自测]一、判断题(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。
(×)(2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。
(×)(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。
(√)(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，必定有别的物体的能量减少。
(√)二、选择题1．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解析：选B由于空气阻力的作用，摆球的机械能减少，机械能不守恒，减少的机械能转化为内能，内能增加，能量总和不变，B正确。
2020年高考物理一轮复习课件5.4 第4节 功能关系 能量守恒定律
球平衡时,弹簧恰好处于原长状态。现给小球一竖直向上的初速度,
小球最高能运动到M点。在小球从开始运动至最高点时,以下说法
正确的是( )
关闭
由小球平衡时,弹簧恰好处于原长状态可知,小球所受重力大小等于其受
到的电场力大小,即mg=qE,小球在竖直向上运动的过程中,其重力做的功
和电场力做的功的代数和为零,则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的
的变
第五章
第4节 功能关系 能量守恒定律
基础夯实
多维课堂
模型方法
-4-
基础夯实 自我诊断
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)转化观点:ΔE1减=ΔE2增(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)转移观点:ΔEA减=ΔEB增(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)
2
2
用过程中,支持力对该同学做功为零,C 错误;该同学所受合外力做功
等于动能增量,则
B
W
合=12mv2,D
错误。
关闭
解析 答案
考点一
第五章
第4节 功能关系 能量守恒定律
基础夯实
多维课堂
模型方法
考点二 考点三
-16-
规律总结功能关系的解题技巧 在应用功能关系解决具体问题的过程中: (1)求动能的变化用动能定理。 (2)求重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析。 (3)求机械能变化,用除重力和弹簧的弹力之外的力做功与机械能 变化的关系分析。 (4)求电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析。
适用于新高考新教材 高考物理一轮总复习第5章机械能第4节功能关系能量守恒定律课件
点 一对摩擦
一对滑动摩擦力所做功的代数和不为
一对静摩擦力所做
力的总功
零,总功W=-Ff·s相对,即摩擦时产生的热
功的代数和等于零
方面
量
相同点
两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功
2.求解相对滑动物体的能量问题的方法
(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。
C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零
D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点间的重力势能之差
思维点拨 (1)对小球受力分析后可判断各力做功情况,弹簧长度最短时,弹
力方向与速度方向垂直,功率为零。(2)M、N两点处,弹簧对小球的弹力大
小相等,弹簧的弹性势能相等,根据动能定理可判断选项D。
答案 CD
力平衡,根据功能关系可得弹簧最大的弹性势能大于Ekm,故B错误;0~h3之
间弹簧的弹力先减小后不变,故C错误;弹簧笔的弹性势能、重力势能和动
能之和不变,从0~h2过程中,弹簧笔的重力势能增大,则弹簧笔的弹性势能和
动能之和减小,故D正确。
3.(2023广东广州期末)如图所示,相对传送带静止的货物与传送带一起沿
(2)1 m
(3)6 J
解析 (1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得
2
FN-mg=m
解得 FN=30 N。
1
mgR=2 2
(2)设滑块滑上小车后经过时间t1与小车同速,共同速度大小为v,对滑块有
μmg=ma1,v=vB-a1t1
对小车有μmg=m0a2,v=a2t1
解得v=1 m/s,t1=1 s<1.5 s
应用提升1.(多选)平直公路上行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停
一对滑动摩擦力所做功的代数和不为
一对静摩擦力所做
力的总功
零,总功W=-Ff·s相对,即摩擦时产生的热
功的代数和等于零
方面
量
相同点
两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功
2.求解相对滑动物体的能量问题的方法
(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。
C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零
D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点间的重力势能之差
思维点拨 (1)对小球受力分析后可判断各力做功情况,弹簧长度最短时,弹
力方向与速度方向垂直,功率为零。(2)M、N两点处,弹簧对小球的弹力大
小相等,弹簧的弹性势能相等,根据动能定理可判断选项D。
答案 CD
力平衡,根据功能关系可得弹簧最大的弹性势能大于Ekm,故B错误;0~h3之
间弹簧的弹力先减小后不变,故C错误;弹簧笔的弹性势能、重力势能和动
能之和不变,从0~h2过程中,弹簧笔的重力势能增大,则弹簧笔的弹性势能和
动能之和减小,故D正确。
3.(2023广东广州期末)如图所示,相对传送带静止的货物与传送带一起沿
(2)1 m
(3)6 J
解析 (1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得
2
FN-mg=m
解得 FN=30 N。
1
mgR=2 2
(2)设滑块滑上小车后经过时间t1与小车同速,共同速度大小为v,对滑块有
μmg=ma1,v=vB-a1t1
对小车有μmg=m0a2,v=a2t1
解得v=1 m/s,t1=1 s<1.5 s
应用提升1.(多选)平直公路上行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停
2020年高考物理 5-4功能关系 能量守恒定律复习课件 人教版 精品
，不计发Fra bibliotek机的能量损失)
• 解析：由题知，水重力势能的10%转化为 电能．由能量守恒定律得：
• 该电站每天最多发电
• E＝mgh×10%×2 • ＝ρS(h2－h1)g×
×10%×2
• ＝1.0×103×1.0×107×(20－18)×10×
• ×10%×2J
• ＝4×1010J
• 答案：4×1010J
燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中．
若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的
过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力 及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做 功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(
设礼花弹发射过程中质量不变)
• 解析：由动能定理，动能变化量等于合外
力做的功，即W3－W2－W1，B正确．除重
力之外的力的功对应机械能的变化，即
• 解析：物块在运动过程中有重力和摩擦力 做功，在物块的运动过程中，由动能定理
W＝ΔEk得： • WG－Wf＝ΔEk，即WG＝ΔEk＋Wf.
• 从上式可见，重力做功，重力势能减少， 减少的重力势能一部分增加物体的动能， 一部分克服摩擦力做功，D选项正确．
• 答案：D
• ●自主学习
凭空产生
• 能凭量空转化既消失不会，它只能从一种形式转，移也不会 为别的形式，或者从一个物体 到别的物体，在转化或转移的过程中 其总量不变．
• 【例1】 (2007·高考海南卷)如图所
示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉
位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面 加速向上移动，在移动过程中，下列 说法正确的是
()
• A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能
与木箱克服摩擦力所做的功之和
• B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力
• 解析：由题知，水重力势能的10%转化为 电能．由能量守恒定律得：
• 该电站每天最多发电
• E＝mgh×10%×2 • ＝ρS(h2－h1)g×
×10%×2
• ＝1.0×103×1.0×107×(20－18)×10×
• ×10%×2J
• ＝4×1010J
• 答案：4×1010J
燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中．
若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的
过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力 及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做 功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(
设礼花弹发射过程中质量不变)
• 解析：由动能定理，动能变化量等于合外
力做的功，即W3－W2－W1，B正确．除重
力之外的力的功对应机械能的变化，即
• 解析：物块在运动过程中有重力和摩擦力 做功，在物块的运动过程中，由动能定理
W＝ΔEk得： • WG－Wf＝ΔEk，即WG＝ΔEk＋Wf.
• 从上式可见，重力做功，重力势能减少， 减少的重力势能一部分增加物体的动能， 一部分克服摩擦力做功，D选项正确．
• 答案：D
• ●自主学习
凭空产生
• 能凭量空转化既消失不会，它只能从一种形式转，移也不会 为别的形式，或者从一个物体 到别的物体，在转化或转移的过程中 其总量不变．
• 【例1】 (2007·高考海南卷)如图所
示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉
位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面 加速向上移动，在移动过程中，下列 说法正确的是
()
• A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能
与木箱克服摩擦力所做的功之和
• B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力
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
高考物理大一轮复习 第五章 第4讲 功能关系 能量守恒课件
图5－4－1
A．运动员的机械能增加了12mv2 B．运动员的机械能增加了12mv2＋mgh C．运动员的重力做功为 W 重＝mgh D．运动员自身做功 W 人＝12mv2＋mgh－W 阻 解析 机械能包括动能和势能，故选项 B 正确，A 错误； 重心升高 h，运动员的重力做功为 W 重＝－mgh，选项 C 错误；
摩擦力做功分析
类别 比较
静摩擦力
在静摩擦力做功的过程
不
能量 转化 方面
中，只有机械能从一个物 体转移到另一个物体(静摩 擦力起着传递机械能的作 用)，而没有机械能转化为
同
其他形式的能量
点 一对
摩擦 力的 总功
一对静摩擦力所做功的代 数总和等于零
方面
相同点 正功、负功、不做功方面
滑动摩擦力
(1)相互摩擦的物体通过摩擦力做 功，将部分机械能从一个物体转移 到另一个物体 (2)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
A．她的动能减少了Fh B．她的重力势能减少了mgh C．她的机械能减少了(F－mg)h D．她的机械能减少了Fh 【答案】BD
【解析】 运动员进水过程中合力对他做功为(mg－F)h， 由动能定理可知，她的动能减少了(F－mg)h.故A错误．重力对 运动员做功为mgh，她的重力势能减小了mgh，故B正确．运动 员克服阻力做功为Fh，她的机械能减少了Fh，故C错误，D正 确．
如图5－4－2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m＝10 kg的工件(可看为 质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2.求：
图5－4－2 (1)工件与皮带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能．
A．运动员的机械能增加了12mv2 B．运动员的机械能增加了12mv2＋mgh C．运动员的重力做功为 W 重＝mgh D．运动员自身做功 W 人＝12mv2＋mgh－W 阻 解析 机械能包括动能和势能，故选项 B 正确，A 错误； 重心升高 h，运动员的重力做功为 W 重＝－mgh，选项 C 错误；
摩擦力做功分析
类别 比较
静摩擦力
在静摩擦力做功的过程
不
能量 转化 方面
中，只有机械能从一个物 体转移到另一个物体(静摩 擦力起着传递机械能的作 用)，而没有机械能转化为
同
其他形式的能量
点 一对
摩擦 力的 总功
一对静摩擦力所做功的代 数总和等于零
方面
相同点 正功、负功、不做功方面
滑动摩擦力
(1)相互摩擦的物体通过摩擦力做 功，将部分机械能从一个物体转移 到另一个物体 (2)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
A．她的动能减少了Fh B．她的重力势能减少了mgh C．她的机械能减少了(F－mg)h D．她的机械能减少了Fh 【答案】BD
【解析】 运动员进水过程中合力对他做功为(mg－F)h， 由动能定理可知，她的动能减少了(F－mg)h.故A错误．重力对 运动员做功为mgh，她的重力势能减小了mgh，故B正确．运动 员克服阻力做功为Fh，她的机械能减少了Fh，故C错误，D正 确．
如图5－4－2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m＝10 kg的工件(可看为 质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2.求：
图5－4－2 (1)工件与皮带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能．
高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第四节 功能关系 能量守恒定律课件
【例1】 (2016·山东省实验中学模拟)如图所示，有一个可视 为质点的质量为m＝1 kg的小物块．从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s 的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在 水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的 质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相 平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦 因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线 与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：
答案：CD
突破考点02
摩擦力做功与能量的关系
分类例析
1．两种摩擦力做功的比较
静摩擦力
滑动摩擦力
能量的转 只有能量的转移， 既有能量的转移，
化方面 没有能量的变化 又有能量的转化摩擦 点 力的总功
方面
一对静摩擦力所做 功的代数和等于零
做功的代数和为负 值，总功W＝－ Ff·s相对，即摩擦时 产生的热量
解析：由于斜面光滑，物块A静止时弹簧弹力与斜面支持 力的合力与重力平衡，当整个装置加速上升时，由牛顿第二 定律可知物块A受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，物块 A相对斜面下滑一段距离，故选项A错误；根据动能定理可 知，物块A动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其 做功的代数和，故选项B错误；物块A机械能的增加量应等于 除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C正确；物块A 和弹簧组成的系统的机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力 以外的其他力做功的代数和，故选项D正确．
(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； (2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？
(1)小物块在C点的速度沿圆周上C点的切线方向，水平方 向的分速度为v0.