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
温 馨 提 示
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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 )
高考总复习/新课标
物理
经典品质/超越梦想
必 修Байду номын сангаасⅡ
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
自主复习评估
主干知识
功能关系
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________的量度，即做了多少功就有________发生了转化． ②做功的过程一定伴随着__________，而且________必通过做功来实现．
(3)功与对应能量的变化关系 功 合外力做正功 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)做正功 能量的变化 ____增加 ________减少 ________减少 ______减少 ______增加
能量守恒定律
1．内容 能量既不会凭空____，也不会凭空消失，它只能从一种形式____为另一种形式，或者 从一个物体____到另一个物体，在__________的过程中，能量的总量________． 2．表达式 ΔE 减＝______.
擦力的总功
内能变化
负功，系统内能增加 (2)Q＝Ff· L 相对
典例剖析 【例 1】 (多选)如图 5－4－4，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(
图 5－4－4 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和克服重力所做的功之和 C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 D．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
能量的转 只有能量的转移，而没 既有能量的转移，又有能量的 有能量的转化 一对静摩擦力所做功 的代数和等于零 转化 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
类别 比较 相 同 点 正功、负 功、不做 功方面
静摩擦力
滑动摩擦力
两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功
考点突破
功能关系的理解和应用
考点解读几种常见的功能关系及其表达式 力做功 合力的功 重力的功 能的变化 动能变化 重力势能变化 定量关系 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 (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
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．
答案：D
摩擦力做功与能量的关系
考点解读 1．两种摩擦力的做功情况比较 类别 比较 不 同 点 化方面 一对摩擦 力的总功 方面 静摩擦力 滑动摩擦力
图 5－4－5 A．W1<W2，Q1＝Q2 C．W1<W2，Q1<Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2 D．W1＝W2，Q1<Q2
【解析】 拉力 F 做的功直接由公式 W＝Flcosθ 求得，其中 l 是木块 A 相对地面的 位移， 所以 W1<W2， 滑动摩擦力做功过程中产生的内能等于系统克服摩擦力做的功， 即 ΔE ＝Q＝Ffd 相，其中 d 相表示木块之间的相对位移，在这里是 B 的长度，所以 Q1＝Q2.
力做功 只有重力、 弹簧弹力做功 除重力和弹簧 弹力之外的其 他力做的功
能的变化 不引起机械能变化
定量关系 机械能守恒 ΔE＝0 (1)其他力做多少正功，物体机械能就增 加多少
机械能变化
(2)其他力做多少负功，物体的机械能就 减少多少 (3)W＝ΔE 一对相互作用的滑动摩 (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做
【答案】 A
即学即练 2
(多选)如图 5－4－6 所示，甲、乙两传送带，倾斜于水平地面放置，以
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高考物理一轮复习 5.4功能关系、能的转化和守恒定律课件
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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
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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上缠绕时，轻抖手 腕，向上拉一下绳子，给悠悠球提供能量
【答案】 AC
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弄清能量转化过程中的“来龙去脉”，即哪种形式的能量增 加了，增加的能量是由什么形式的能转化来的；哪种形式的能量 减少了，减少的能量转化成了什么形式的能．
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【拓展探究】 若在例 1 中对质量为 m 的小物块施加一沿 斜面向上的力 F，使小物块匀速向上运动到高度为 H 处．其它 条件不变
答案：ACD
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考点
互动探究
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考向一 功能关系的理解和应用 力学中常见的功能关系
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(多选)(2013·广西卷)如图，一固定斜面倾角为 30°，一质量 为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减 速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小 g.若物块上升的最 大高度为 H，则此过程中，物块的( )
答案：C
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2．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 Ff.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 Ffh C．小球上升的过程中重力势能增加了 mgh D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了 Ffh
高考物理总复习配套课件：5-4 功能关系 能量守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律
知识点一 功能关系 [想一想] 如图所示，质量为m的物体在力F的作 用下由静止从地面运动到离地h高处， 已知F＝ mg，试分别求出在此过程中 重力、力F和合力的功，以及物体的重力 势能、动能和机械能的变化量，并分析 这些量之间存在什么关系？
5 【提示】 重力做功－mgh，力 F 做功 mgh，合 4 1 1 力做功 mgh，重力势能增加 mgh，动能增加 mgh， 4 4 5 机械能增加 mgh。关系：重力做功等于重力势能变 4 化量的负值，合外力的功等于物体动能的变化量，力 F 的功等于物体机械能的变化量。
【提示】 (1)受到的力有重力、向上的拉力 。 (2)各力做功情况如何？哪些力做功可引起机 械能的变化？ 【提示】 重力做负功，拉力做正功，除重 力以外的力做功可引起机械能的变化。 【自主解答】 _______________________________________ _______________________________________ ____________________________ 【答案】 D
合 k2 k1 k
(2)重力做功等于物体重力势能的减少： W ＝E －E ＝－ΔE 即 。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少： W ＝E －E ＝－ΔE 即 。 (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的 W ＝E －E ＝ΔE 总功，等于物体机械能的改变，即 。(功能原理)
G p1 p2 p 弹 p1 p2 p 其他力 2 1
变式训练1 (2013· 山东理综)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
知识点一 功能关系 [想一想] 如图所示，质量为m的物体在力F的作 用下由静止从地面运动到离地h高处， 已知F＝ mg，试分别求出在此过程中 重力、力F和合力的功，以及物体的重力 势能、动能和机械能的变化量，并分析 这些量之间存在什么关系？
5 【提示】 重力做功－mgh，力 F 做功 mgh，合 4 1 1 力做功 mgh，重力势能增加 mgh，动能增加 mgh， 4 4 5 机械能增加 mgh。关系：重力做功等于重力势能变 4 化量的负值，合外力的功等于物体动能的变化量，力 F 的功等于物体机械能的变化量。
【提示】 (1)受到的力有重力、向上的拉力 。 (2)各力做功情况如何？哪些力做功可引起机 械能的变化？ 【提示】 重力做负功，拉力做正功，除重 力以外的力做功可引起机械能的变化。 【自主解答】 _______________________________________ _______________________________________ ____________________________ 【答案】 D
合 k2 k1 k
(2)重力做功等于物体重力势能的减少： W ＝E －E ＝－ΔE 即 。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少： W ＝E －E ＝－ΔE 即 。 (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的 W ＝E －E ＝ΔE 总功，等于物体机械能的改变，即 。(功能原理)
G p1 p2 p 弹 p1 p2 p 其他力 2 1
变式训练1 (2013· 山东理综)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
高考物理总复习功能关系 能量守恒定律
用
2023：山东T4；
题是高考的热点.预计2025年高考题
2022：江苏T10；
出题可能性较大，有可能会结合体
2019：全国ⅡT18
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.
返回目录
第4讲
功能关系
能量守恒定律
核心考点
五年考情
命题分析预测
功能关系在选择题中考查的频率比
2 570
车牵引力大小F2＝ ＝
2
2
N＝285 N，从P到Q，小车匀速行驶，小车牵引力F2＝f2＋
mg sin 30°，解得f2＝F2-mg sin 30°＝285
1
N-50×10×
2
N＝35 N；从P到Q，小车克服
摩擦力做的功Wf2＝f2·PQ＝35×20 J＝700 J，故D正确.从P到Q，小车上升的高度h＝
动能定理得mgh-μmgs cos θ＝Ek-0，h＝xtan
θ，s＝
，解得Ek＝mgx(tan
cos
θ-μ)，木块
在水平面上运动时，设初动能为Ek0，根据动能定理得-μmg(x-x1)＝Ek-Ek0，解得Ek＝
Ek0-μmg(x-x1)，B正确.木块克服摩擦力做功转化为内能，木块在斜面上时，Q＝μmgs
2023：浙江6月T18；
能量守恒定律的应用
2022：河北T9；
2021：山东T18；
2019：江苏T8
较高，特别是功能关系中的图像问
题是高考的热点.预计2025年高考题
出题可能性较大，有可能会结合体
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.
2023：山东T4；
题是高考的热点.预计2025年高考题
2022：江苏T10；
出题可能性较大，有可能会结合体
2019：全国ⅡT18
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.
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第4讲
功能关系
能量守恒定律
核心考点
五年考情
命题分析预测
功能关系在选择题中考查的频率比
2 570
车牵引力大小F2＝ ＝
2
2
N＝285 N，从P到Q，小车匀速行驶，小车牵引力F2＝f2＋
mg sin 30°，解得f2＝F2-mg sin 30°＝285
1
N-50×10×
2
N＝35 N；从P到Q，小车克服
摩擦力做的功Wf2＝f2·PQ＝35×20 J＝700 J，故D正确.从P到Q，小车上升的高度h＝
动能定理得mgh-μmgs cos θ＝Ek-0，h＝xtan
θ，s＝
，解得Ek＝mgx(tan
cos
θ-μ)，木块
在水平面上运动时，设初动能为Ek0，根据动能定理得-μmg(x-x1)＝Ek-Ek0，解得Ek＝
Ek0-μmg(x-x1)，B正确.木块克服摩擦力做功转化为内能，木块在斜面上时，Q＝μmgs
2023：浙江6月T18；
能量守恒定律的应用
2022：河北T9；
2021：山东T18；
2019：江苏T8
较高，特别是功能关系中的图像问
题是高考的热点.预计2025年高考题
出题可能性较大，有可能会结合体
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.
高中物理精品课件：第4讲 功能关系 能量守恒定律
考点一
功能关系的理解和应用
基础梳理 夯实必备知识
1.对功能关系的理解 (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.
第六章 机械能
第4讲 功能关系 能量守恒定律
目标 1.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题.2.掌握一对摩擦力做功与能量转化 要求 的关系.3.会应用能量守恒观点解决综合问题.
3.一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中.当
子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm时，木块沿水平面恰好移动距离
例6 (2020·浙江1月选考·20)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台 面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相 连)、高度h可调的斜轨道AB组成.游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并 滑上斜轨道.全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功.已知圆轨道 半径r＝0.1 m，OE长L1＝0.2 m，AC长L2＝0.4 m，圆轨道和AE光滑，滑 块与AB、OE之间的动摩擦因数μ＝0.5.滑块质量m＝2 g且可视为质点， 弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转 化为滑块动能.忽略空气阻力，各部分平滑连 接.求：
A.小球P的动能一定在减小
√B.小球P的机械能一定在减少
C.小球P与弹簧系统的机械能一定在增加 D.小球P重力势能的减小量大于弹簧弹性势能的增加量
例3 (多选)(2020·全国卷 Ⅰ·20)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端
从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直 线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2.则
功能关系能量守恒定律PPT课件
(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. 特别提示 1.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量在变化,求出减少的总能 量ΔE减和增加的总能量ΔE增,然后再依据能量守 恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运 动以及电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力.
一对相互作用的滑动摩擦力
一对静摩擦 对物体系统所做的总功,等于
不 一对摩
力所做功的 摩擦力与相对路程的乘积,即
同 点
擦力做 功方面
代数总和等 Wf=-Ff·l相表示物体克服摩源自于零擦力做功,系统损失的机械能
转变成内能
相 同
正负功、 不做功
两种摩擦力都可以对物体做正功、负功,还 可以不做功
点
方面
特别提示
4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总 功等于系统机械能的增量,表达式: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.
热点三 摩擦力做功的特点
类别 比较
静摩擦力
滑动摩擦力
在静摩擦力做功的 1.相互摩擦的物体通
过程中,只有机械能 过摩擦力做功,将部分
不 能量的 从一个物体转移到 机械能从一个物体转
同 转化方 另一个物体(静摩擦 移到另一个物体
点面
力起着传递机械能 2.部分机械能转化为
的作用)而没有机械 内能,此部分能量就是 能转化为其他形式 系统机械能的损失量 的能量
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
2022届新高考物理人教版复习课件-5.4-功能关系-能量守恒定律
正功、负功、
相同点
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
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．
(3)公式Q＝Ff·x 相对 中x 相对 为两接触物体间的相对位移，若物体在
顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化
如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2.则(
)
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
答案：AB
练1 [2020·温州模拟]蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻
)
A．Ep＝0.6 J B．Ep＝6 J
C．Ek＝0.4 J D．Ek＝4 J
答案：AC
考点一 功能关系的理解及应用
题型1|由能量变化分析做功
例1 如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬
挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的
1
上端P相距 l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为(
(2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力
做的功Wf；
(3)滑块在传送带上运动时与传送带因
到达B点后将弹簧压缩到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/s2，sin 37°＝0.6，求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.
相同点
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
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．
(3)公式Q＝Ff·x 相对 中x 相对 为两接触物体间的相对位移，若物体在
顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化
如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2.则(
)
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
答案：AB
练1 [2020·温州模拟]蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻
)
A．Ep＝0.6 J B．Ep＝6 J
C．Ek＝0.4 J D．Ek＝4 J
答案：AC
考点一 功能关系的理解及应用
题型1|由能量变化分析做功
例1 如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬
挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的
1
上端P相距 l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为(
(2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力
做的功Wf；
(3)滑块在传送带上运动时与传送带因
到达B点后将弹簧压缩到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/s2，sin 37°＝0.6，求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.
高中物理 5.4功能关系 能量守恒定律课件 教科版
第八页，共55页。
1.对定律的两点理解 (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(mǒu ɡè)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.
第九页，共55页。
2.应用定律解题(jiě tí)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)列出能量守恒关系式：ΔE减=ΔE增.
故Δ4E机械si=n3f·0x= 2
故B、D正确，A、C错误.
1 mg· h 1 mgh, 4 sin30 2
第十四页，共55页。
【总结提升】功能关系的选用技巧 (1)在应用功能关系解决具体( jùtǐ)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.
第十五页，共55页。
利用能量守恒定律规范解题 【例证2】(15分)如图所示，一物体质量m=2 kg，在倾角为θ=37° 的斜面上的A点以初速度v0=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(yā suō)到C点，最大压缩(yā suō)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AD=3 m.挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2,sin37° =0.6, 求：
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2023届高考物理一轮复习课件：功能关系、能量守恒定律
运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为W，通过推导比较W与fxBC的大
小；
(3) B: －W－fSB＝0－Ek
C:－fxC＝0－Ek
SB＞xC－xBC
SB为路程
得:W＜fxBC
(4)若F＝5f，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移
x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值(用f、k、
E多=Q+ ( − ) E多＝0.8 J
＝0.8 J
例2.如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高
度差为h 1 ＝0.3 m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的
上端C点与B点的高度差为h 2 ＝0.1125 m(传送带传动轮的大小可忽略
不计)。一质量为m＝1 kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，
Ek＝
。
k
[针对训练]
1．如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的
小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆
与水平方向夹角为 60°时，拉力的功率为(
C
A．mgLω
3
B． mgLω
2
1
C． mgLω
2
3
D． mgLω
6
)
PF＝P克 ＝mgvy
v
0
f
1.水平皮带
f
v0
+
x物 =
x皮
x皮= =2x物 ∆x= x皮-x物 =x物
=
f∆x=Q
fx物= −
思考:因传送物体多做的功？
小；
(3) B: －W－fSB＝0－Ek
C:－fxC＝0－Ek
SB＞xC－xBC
SB为路程
得:W＜fxBC
(4)若F＝5f，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移
x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值(用f、k、
E多=Q+ ( − ) E多＝0.8 J
＝0.8 J
例2.如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高
度差为h 1 ＝0.3 m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的
上端C点与B点的高度差为h 2 ＝0.1125 m(传送带传动轮的大小可忽略
不计)。一质量为m＝1 kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，
Ek＝
。
k
[针对训练]
1．如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的
小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆
与水平方向夹角为 60°时，拉力的功率为(
C
A．mgLω
3
B． mgLω
2
1
C． mgLω
2
3
D． mgLω
6
)
PF＝P克 ＝mgvy
v
0
f
1.水平皮带
f
v0
+
x物 =
x皮
x皮= =2x物 ∆x= x皮-x物 =x物
=
f∆x=Q
fx物= −
思考:因传送物体多做的功？
5.4 功能关系 能量守恒定律_高三物理一轮复习精品课件
[答案] BC
[例 2]
(2013· 山东高考)如图 5－4－2
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 图5－4－2 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：由功能关系可知，人对物体所做的功等于物体机械能 1 2 的增量，为 mgh＋ mv ，选项 A 正确，C、D 错误；由动能 2 1 2 定理可知，物体所受合外力所做的功为 mv ，选项 B 正确。 2
答案：AB
能量守恒定律
[想一想]
试说明下列现象中，分别是什么能向什么能的转化。 (1)汽车由静止启动； (2)汽车刹车时由运动变为静止； (3) 水力发电；(4)太阳能热水器工作时。
提示：(1)化学能→动能 能→电能 (4)太阳能→内能
(2)动能→内能
(3)水的机械
[记一记]
1．内容
能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失 ，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＝ΔE 增 。 ____________
(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 体机械能的改变，即 W 其他力＝E2－E1＝ΔE 。(功能原理)
[例 2]
(2013· 山东高考)如图 5－4－2
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 图5－4－2 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：由功能关系可知，人对物体所做的功等于物体机械能 1 2 的增量，为 mgh＋ mv ，选项 A 正确，C、D 错误；由动能 2 1 2 定理可知，物体所受合外力所做的功为 mv ，选项 B 正确。 2
答案：AB
能量守恒定律
[想一想]
试说明下列现象中，分别是什么能向什么能的转化。 (1)汽车由静止启动； (2)汽车刹车时由运动变为静止； (3) 水力发电；(4)太阳能热水器工作时。
提示：(1)化学能→动能 能→电能 (4)太阳能→内能
(2)动能→内能
(3)水的机械
[记一记]
1．内容
能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失 ，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＝ΔE 增 。 ____________
(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 体机械能的改变，即 W 其他力＝E2－E1＝ΔE 。(功能原理)