【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第4课时 功能关系、能量转化和守恒定律课件
高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒律 第4节 功能关系 能量守恒律
取夺市安慰阳光实验学校第4节 功能关系 能量守恒定律
知识点1 功能关系
1．内容
(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的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现．
2．做功对应变化的能量形式
(1)合外力的功等于物体的动能的变化．
(2)重力做功等于物体重力势能的变化．
(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的变化．
(4)除重力和系统内弹力以外的力做功等于物体机械能的变化．
知识点2 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，在转化和转移的过程中，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能量的减少量．
1．正误判断
(1)做功的过程一定会有能量转化．(√)
(2)力对物体做了多少功，物体就有多少能．(×)
(3)力对物体做功，物体的总能量一定增加．(×)
(4)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．(×)
(5)能量的转化和转移具有方向性，且现在可利用的能源有限，故必须节约能源．(√)
(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化．(√)
2．[功能关系的理解]自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图541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541
A．增大 B．变小
C．不变 D．不能确定
A [人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，A正确．]
3．[摩擦生热的理解]如图542所示，木块A放在木板B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是( )
【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第4课时 功能关系、能量转化和守恒定律课时作业(含解析)
文档
1 / 8 【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第4课时 功能关系、能量转化和守恒定律课时作业
一、单项选择题
1．(2015·某某联考)蹦床是青少年喜欢的一种体育活动，蹦床边框用弹簧固定有弹性网角，运动员从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则运动员( )
图1
A．刚接触网面时，动能最大
B．机械能一直减少
C．重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
D．重力做功等于克服空气阻力做功
【答案】B
【解析】当运动员受到的弹力、阻力、重力三力的合力为零时加速度为零，动能最大，A错误；在此过程中除重力外，运动员受到的弹力和阻力一起做负功，所以运动员的机械能减小，B正确；全过程由功能关系知mgh＝W阻＋Ep弹，所以C、D错误．
2．如图2所示，在光滑斜面上的A点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2，不计空气阻力，最终两小球在斜面上的B点相遇，在这个过程中( )
图2
A．小球1重力做的功大于小球2重力做的功 文档
2 / 8 B．小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化
C．小球1到达B点的动能大于小球2的动能
D．两小球到达B点时，在竖直方向的分速度相等
【答案】C
【解析】重力做功只与初、末位置的高度差有关，与物体经过的路径无关，所以重力对1、2两小球所做的功相等，A错误；1、2两小球从A点运动到B点的过程中，只有重力对其做功，所以它们的机械能均守恒，B错误；由动能定理可得，对小球1有：mgh＝Ek1－Ek0，对小球2有：mgh＝Ek2－0，显然Ek1>Ek2，C正确；由上面的分析可知，两小球到达B点时，小球1的速度大于小球2的速度，且小球1的速度方向与竖直方向的夹角小于小球2速度方向与竖直方向的夹角，因此，小球1在竖直方向上的速度大于小球2在竖直方向上的速度，D错误．
3.如图3所示，轻弹簧下端固定在地面上，压缩弹簧后用细线绑定拴牢．将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连，放上金属球后细线仍是绷紧的)，某时刻烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的这一运动过程中( )
高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第五章第4课 功能关系 能量 转化和守恒定律
1 第4课 功能关系 能量转化和守恒定律
一、功能关系
1．功是________的量度，即做了多少功就有多少________发生了转化．
2．做功的过程一定伴随着______，而且________必须通过做功来实现．
答案：1．能量转化 能量
2．能量的转化 能量的转化
二、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________的过程中其总量________．
2．表达式
ΔE减＝________.
答案：1．产生 转化 转移 转化或转移 不变
2．ΔE增
随堂训练
(双选)如图为采用蹲踞式起跑分解图，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．质量为m的运动员，在起跑后前进的距离s内，重心升高h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中(
)
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．运动员克服重力做功为W重＝mgh
D．运动员对自身做的功为W人＝12mv2＋mgh－W阻 1.掌握功能关系：功是能量转化的量度，并能用于处理问题．
2.考查题型齐全，在物理综合题中应用广泛． 2
错解：错选D，认为运动员克服摩擦力做功会造成机械能的减小．漏选B，认为机械能的增加量要加上克服摩擦力做的功．
答案：BC
如图所示，木块A放在木板B的左端，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在地面上，F做功为W1，系统产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑水平地面上自由滑动，F做功为W2，系统产生的热量为Q2，则有(
)
A．W1＝W2，Q1＝Q2 B．W1
C．W1
错解：错选A，认为两种情况下力F克服摩擦力做的功就是系统之间产生的内能．
答案：B
(双选)质量分别为m和M(其中M＝2m)的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，在杆的中点O处有一个固定转轴，如图所示．现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆到最低位置的过程中，下列有关能量的说法正确的是(
高考物理一轮总复习第五章第4讲功能关系、能量守恒定律讲义(含解析)新人教版
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第 4 讲 功能关系、能量守恒定律
[ 基础知识·填一填 ]
[ 知识点 1] 功能关系
1．能的观点：一个物体能对外做功，这个物体就拥有能量．
2．功能关系
(1) 功是 能量转变 的量度，即做了多少功就有 多少能量 发生了转变．
(2) 做功的过程必定陪伴着 能量的转变 ，并且 能量转变 必经过做功来实现．
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1) 能量转变是经过做功来实现的． ( √ )
(2) 力对物体做了多少功，物体就有多少能．( × )
(3) 力对物体做正功，物体的总能量必定增添．( × )
(4) 滑动摩擦力做功时，必定会惹起能量的转变．( √)
(5) 合外力做功等于物体动能的改变量．
( √)
[ 知识点
2]
能量守恒定律
1．内容：能量既不会凭空另一种形式，或许从一个物体
产生
转移
，也不会凭空消逝，它只好从一种形式 转变 为到另一个物体，在 转变和转移 的过程中，能量
的总量
保持不变
.
2．合用范围：能量守恒定律是贯串物理学的基本规律，是各样自然现象中 广泛合用
的一条规律．
3．表达式
(1) E 初 ＝ E末 ，初状态各样能量的 总和 等于末状态各样能量的 总和 .
(2) E 增 ＝ E 减 ，增添的能量总和等于减少的能量总和．
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
上端固定的一根细线下边悬挂一摆球，摆球在空气中摇动，摇动的幅度愈来愈小，对
此现象以下说法能否正确．
(1) 摆球机械能守恒 . ( × )
(2) 总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转变为内能 . ( √ )
(3) 能量正在消逝 . ( × )
(4) 只有动能和重力势能的互相转变． ( × )
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2016届高考物理一轮复习第五章第4课功能关系能量转化和守恒定律练习
1 第4课 功能关系 能量转化和守恒定律
考点 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．
(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．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，在转化或转移的过程中其总量不变．
(2)表达式．
ΔE减＝ΔE增．,
1．如图所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧．在此过程中，小球重力势能和动能的最大值分别为Ep和Ek，弹簧弹性势能的最大值为Ep′，则它们之间的关系为(A)
A．Ep＝Ek＝Ep′ B．Ep>Ek>Ep′
C．Ep＝Ek＋Ep′ D．Ep＋Ek＝Ep′
解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大．由机械能守恒定律可知Ep＝Ek＝Ep′，故答案选A.
2．如图所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了ΔEk，重力势能增加了ΔEp.则下列说法错误的是(AB)
A．电场力所做的功等于ΔEk
B．物体重力做功等于ΔEp
C．合外力对物体做的功等于ΔEk
D．电场力所做的功等于ΔEk＋ΔEp
解析：带电体上升过程中，重力做负功，重力势能增加，有WG＝－ΔEp，B错误；由动能定理知，合外力的功等
于ΔEk，C正确；由W电＋WG＝ΔEk，得W电＝ΔEk－WG＝ΔEk＋ΔEp，D正确，A错误．
3．如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中(BD)
【全程复习方略】(全国通用)高考物理总复习 5.4功能关系 能量守恒定律考题演练(含解析)
【全程复习方略】（全国通用）2016届高考物理总复习 5.4功能关系 能量守恒定律考题演练（含解析）
1.(2014·广东高考)如图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( )
A.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
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：
(1)机械能守恒的条件：只有机械能内部的相互转化,没有摩擦力做功。
(2)功是能量转化的量度,特定的力做功与特定的能量转化对应。
【解析】选B。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中,有摩擦力做功,消耗机械能,缓冲器的机械能不守恒,A项错误、B项正确;在弹簧压缩的过程中,有部分动能转化成了弹簧的弹性势能,并没有全部转化为内能,C项错误;在弹簧压缩的过程中,是部分动能转化成了弹簧的弹性势能,而不是弹簧的弹性势能全部转化为动能,D项错误。
2.(2014·福建高考)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块(
)
A.最大速度相同
B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同
D.重力势能的变化量不同
【解析】选C。弹簧具有相同压缩量,则弹性势能相同,两物块离开弹簧第一次速度减为零的过程中,物块重力势能变化相同,D错误;物块质量不同,上升最大高度不同,C正确;物块合力为零时,质量大的物块,弹簧压缩量大,弹性势能大,则动能小,最大速度小,A错误;刚撤去外力瞬间质量小的物块加速度大于质量大的物块加速度,B错误。 3.(多选)(2014·海南高考)如图,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动。在a下降的过程中,b始终未离开桌面。在此过程中( )
高考物理复习方案第5章机械能及其守恒定律第4讲功能关系能量守恒定律(含解析)新人教版
1 第4讲 功能关系 能量守恒定律
知识点1 功能关系 Ⅱ
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的转化，而且能量转化必通过做功来实现。
知识点2 能量守恒定律 Ⅱ1.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，在转化和转移的过程中，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用的一条规律。
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能量的减少量。
双基夯实
一、思维辨析
1．物体下落h，重力做功mgh，物体具有了能量mgh。( )
2．能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。( )
3．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。( )
4．一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。( )
5．滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。( )
6．重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√
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
答案 D
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。
高考物理一轮复习 第五章 能量和动量 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
(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，必定有别的物体能量减少。(√)
突破点(一) 功能关系的理解和应用
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。
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 WG＝－ΔEp
负功 重力势能增加
弹簧等的弹力 正功 弹性势能减少 W弹＝－ΔEp
负功 弹性势能增加
电场力 正功 电势能减少
W电＝－ΔEp
负功 电势能增加
合力 正功 动能增加 W合＝ΔEk
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
3．两个特殊的功能关系
(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Ffx相对＝ΔQ。
(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝ΔE电。
[多角练通]
1．(2016·上海高考)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中( )
A．失重且机械能增加 B．失重且机械能减少
C．超重且机械能增加 D．超重且机械能减少
解析：选B 据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正确。
2016高考物理一轮复习专题5.4功能关系、能量转化和守恒定律教学案新人教版
1 2016高考物理一轮复习 专题5.4 功能关系、能量转化和守恒定律教学案 新人教版
【2016考纲解读】
1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系
2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题．
【重点知识梳理】
一、功能关系
功 能量的变化
合外力做正功 动能增加
重力做正功 重力势能减少
弹簧弹力做正功 弹性势能减少
电场力做正功 电势能减少
其他力(除重力、弹力外)做正功 机械能增加
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．
【高频考点突破】
考点一 功能关系的应用
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．
例1、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
( )
2
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
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．
高考物理总复习第5章机械能及其守恒定律第4讲功能关系能量守恒定律
5-4功能关系 能量守恒定律
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)
1．如图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(
)
A．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
2．如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以B端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，重力加速度为g。下列判断不正确的是(
)
A．整个过程物块受的支持力垂直于木板，所以不做功
B．物块所受支持力做功为mgLsinα
C．发生滑动前摩擦力逐渐增大
D．整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增加量
3．要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为( )
A.2－mga2 B.2＋mga2
C.2mga D.2mga2
4．如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、3L，高度分别为3h、h、h。
某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端，三种情况相比较，下列说法正确的是(
)
A．物体损失的机械能2ΔEa＝2ΔEb＝ΔEc
B．因摩擦产生的热量3Qa＝3Qb＝Qc
C．物体到达底端的动能Eka＝3Ekb＝3Ekc
D．因摩擦产生的热量4Qa＝2Qb＝Qc
5．如图甲所示，用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体，物体在向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系如图乙，其中AB为曲线，其余各段是直线。下列说法正确的是(
)
A．0～x1过程中，物体所受拉力最小
B．0～x2过程中，物体的动能先增大后减小