2019高三物理人教版一轮课件：第5章+第4节 功能关系 能量守恒定律
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2019年高考物理一轮复习试题页数:19
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2019届高三物理一轮复习计划页数:10
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2019届高三物理一轮单元卷第十单元磁场B卷页数:11
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最新2019版高考物理一轮复习(全国通用)配套精品课件：5.4功能关系 能量守恒定律
能量守恒定律可得铁块下滑过程中损失的机械能 1 3 ΔE=mgR- mv 2 = mgR, 选项 D 正确。 2 4 D
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答案
-9知识梳理 考点自诊
5.(2017· 山东曲阜市月考)如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内 侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C在水平线 上,其距离d=0.5 m。盆边缘的高度h=0.3 m。在A处放一个质量为m 的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.1。小物块在盆内来回滑动,最 后停下来,则停下的位置到B的距离为( )
2.做功对应变化的能量形式 (1)合外力做的功影响物体的 动能 的变化。 (2)重力做的功影响物体 重力势能 的变化。 (3)弹簧弹力做的功影响 弹性势能 的变化。 (4)除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体 机械能 化。 (5)滑动摩擦力做的功影响 系统内能 的变化。 (6)电场力做的功影响 电势能 的变化。 (7)分子力做的功影响 分子势能 的变化。
由动能定理ΔEk=WG-Wf=1 900 J-100 J=1 800 J,即动能增加了1 800 J,故A、 B均错;由功能关系ΔEp=-WG=-1 900 J,即重力势能减少了1 900 J,故D错 误,C正确。 C
解析
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答案
-13命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
思维点拨此题是对功能关系的考查;关键是搞清功与能的对应关 系。合外力的功等于动能的变化量;重力做功等于重力势能的减少 量;除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量。
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,一是体现为不同的力做 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。
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-9知识梳理 考点自诊
5.(2017· 山东曲阜市月考)如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内 侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C在水平线 上,其距离d=0.5 m。盆边缘的高度h=0.3 m。在A处放一个质量为m 的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.1。小物块在盆内来回滑动,最 后停下来,则停下的位置到B的距离为( )
2.做功对应变化的能量形式 (1)合外力做的功影响物体的 动能 的变化。 (2)重力做的功影响物体 重力势能 的变化。 (3)弹簧弹力做的功影响 弹性势能 的变化。 (4)除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体 机械能 化。 (5)滑动摩擦力做的功影响 系统内能 的变化。 (6)电场力做的功影响 电势能 的变化。 (7)分子力做的功影响 分子势能 的变化。
由动能定理ΔEk=WG-Wf=1 900 J-100 J=1 800 J,即动能增加了1 800 J,故A、 B均错;由功能关系ΔEp=-WG=-1 900 J,即重力势能减少了1 900 J,故D错 误,C正确。 C
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答案
-13命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
思维点拨此题是对功能关系的考查;关键是搞清功与能的对应关 系。合外力的功等于动能的变化量;重力做功等于重力势能的减少 量;除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量。
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,一是体现为不同的力做 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。
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
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。
高三物理一轮复习课件：5-4功能关系 能量守恒定律
[答案] A
阻
1 l＝ mg· 2H＝ mgH，③正确， 2
1．(2012 年高考安徽理综)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 的正 上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨 道没有压力．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．机械能减少 mgR 1 D． 克服摩擦力做功 mgR 2
• 4．悠悠球是一种流行的健身玩具，具有 很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球 类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定 轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套 一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长 约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正 下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖 手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到 你的手上，如图所示．悠悠球在运动过程 中，下列说法不正确的是( )
功能关系的理解及应用
• 【互动探究】 • 1．如何理解功能关系？功能关系中的等 号的意义是什么？ • 2．常见的功能关系有哪些？ • 【核心突破】 • 1．对功能关系的进一步理解 • (1)做功的过程是能量转化的过程．不同形 式的能量发生相互转化是通过做功来实现 的．
• 2．搞清不同的力做功对应不同形式的能 的改变
• 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 • 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
k p1 p2 p1 p2 p
能量守恒定律
阻
1 l＝ mg· 2H＝ mgH，③正确， 2
1．(2012 年高考安徽理综)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 的正 上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨 道没有压力．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．机械能减少 mgR 1 D． 克服摩擦力做功 mgR 2
• 4．悠悠球是一种流行的健身玩具，具有 很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球 类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定 轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套 一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长 约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正 下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖 手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到 你的手上，如图所示．悠悠球在运动过程 中，下列说法不正确的是( )
功能关系的理解及应用
• 【互动探究】 • 1．如何理解功能关系？功能关系中的等 号的意义是什么？ • 2．常见的功能关系有哪些？ • 【核心突破】 • 1．对功能关系的进一步理解 • (1)做功的过程是能量转化的过程．不同形 式的能量发生相互转化是通过做功来实现 的．
• 2．搞清不同的力做功对应不同形式的能 的改变
• 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 • 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
k p1 p2 p1 p2 p
能量守恒定律
2019年高考物理大一轮复习第05章机械能第4讲功能关系
1．判断正误 (1)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．( ) (2)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．( ) (3)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放．( ) (4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．( ) (5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少．( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
3．如图，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，现有一质量为m的小物块以 初速度v0从木板的一端滑向另一端，当小物块在木板上滑过距离d二者的速度相同 均为v，此过程中木板前进的位移为x1，设小物块与木板间的滑动摩擦力为f.
根据动能定理可列出以下方程： 对木板：fx1＝12Mv2， 对物块：－f(x1＋d)＝12mv2－12mv20
A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减少了1 900 J D．重力势能减少了2 000 J 答案：C
4．质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为45g，在 物体下落 h 的过程中，下列说法中错误的是( )
A．物体的动能增加了4m5gh B．物体的机械能减少了4m5gh C．物体克服阻力所做的功为m5gh D．物体的重力势能减少了 mgh 答案：B
B．陨石下落时，动能转化为重力势能 C．陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程 D．“鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑”，说明陨 石对地面做了功 答案：CD
3．(2016·四川卷)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( )
由以上两式可得到以下各等式：
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．
高考物理(人教版)一轮配套课件：第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律(60张PPT)
相．
名师提示
一对相互作用的滑动摩径长度， 如果两物体同向运动， x 相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x 相对为两 物体对地位移大小之和； 如果一个物体相对另一物体做往复运动， 则 x 相对为两物体相对滑行路径的总长度．
A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
重力做功公式 WG＝mgh，h 为初、末位置的高度差，
与路径无关，所以由 P 到 B 重力做功为 WG＝mgR，A 项错误； v2 小球做圆周运动恰好经过 B 点时， 由牛顿第二定律可知 mg＝m R ， 即 v＝ gR，小球由 P 到 B 的过程，由动能定理可知 W 合＝WG＋ 1 2 1 mgR Wf＝ mv －0，解得 W 合＝ mgR，Wf＝－ ，C 项错误，D 项 2 2 2 正确；由功能关系可知，物体克服摩擦力做的功等于物体机械能 的减少量，B 项错误．
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 项．
答案
A
题型归类
典型问题
深度剖析
模型化 重点突破 学方法
疑 难 辨 析 疑难点一 比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两
种摩擦力做功与机械能、内能间转化的关系． 名师在线 (1)静摩擦力做功的特点． ①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②在静摩擦力做功的过程中，有机械能的相互转移，而没有 机械能转化为其他形式的能； ③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零．
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 项正确．
名师提示
一对相互作用的滑动摩径长度， 如果两物体同向运动， x 相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x 相对为两 物体对地位移大小之和； 如果一个物体相对另一物体做往复运动， 则 x 相对为两物体相对滑行路径的总长度．
A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
重力做功公式 WG＝mgh，h 为初、末位置的高度差，
与路径无关，所以由 P 到 B 重力做功为 WG＝mgR，A 项错误； v2 小球做圆周运动恰好经过 B 点时， 由牛顿第二定律可知 mg＝m R ， 即 v＝ gR，小球由 P 到 B 的过程，由动能定理可知 W 合＝WG＋ 1 2 1 mgR Wf＝ mv －0，解得 W 合＝ mgR，Wf＝－ ，C 项错误，D 项 2 2 2 正确；由功能关系可知，物体克服摩擦力做的功等于物体机械能 的减少量，B 项错误．
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 项．
答案
A
题型归类
典型问题
深度剖析
模型化 重点突破 学方法
疑 难 辨 析 疑难点一 比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两
种摩擦力做功与机械能、内能间转化的关系． 名师在线 (1)静摩擦力做功的特点． ①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②在静摩擦力做功的过程中，有机械能的相互转移，而没有 机械能转化为其他形式的能； ③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零．
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 项正确．
2019届高考物理一轮复习第五单元机械能5_4功能关系和能量守恒定律配套课件新人教版
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
方法提炼 应用功能关系注意问题： (1)注意求功或能量的变化时，二者要相互转换． (2)注意动能、机械能的增加量与对应的功相等，各种势能 的减少量与对应的功相等． (3)注意是求阻力对物体做功，还是求物体克服阻力做功． (4)注意人在起跳时，地面支持力对人不做功，人体内力做 功使机械能变化．
考点二
5．4 功能关系和能量守恒定律
知 识 清 单
一、功能关系 功是能量转化的量度，能量的转化通过做功来实现．常见的 功能关系有： 合外力做功等于动能的增加量． 重力做功等于重力势能的减少量． 弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量．
除重力和系统内弹力外，其他力做的功等于机械能的增 加量． 滑动摩擦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．
【答案】 BD 【解析】 离地时学生重心升高 h，重力势能增大了 mgh， 1 1 2 又知离地时获得动能为 mv ，则机械能增加了mgh＋ mv2，A 2 2 项错误，B项正确；人与地面作用过程中，作用点没有位移，支 持力对人做功为零，C项错误；从能量守恒看，该同学身体的内 力做功等于增加的机械能， D项正确．
力对物块做功之和，故 B 项正确；若将物块从离弹簧上端 2s 的 斜面上由静止释放， 则下滑过程中物块获得最大动能时仍是物体 合外力为零时，物块的最大动能 Ekm 等于对应过程中重力、摩擦 力和弹簧弹力对物块做功之和，弹簧弹力对物块做功不变，可知 下滑过程中物块的最大动能大于 2Ekm，故 D 项错误．
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[教材习题回访] 考查点：对功能关系理解 1．(粤教版必修 2P89T2)(多选)平直公路上行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最 后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条 形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包 含的相同的物理过程是( A．物体克服阻力做功 B．物体动能转化为其他形式的能量 )
第四节
功能关系
能量守恒定律
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(对应学生用书第 89 页) [教材知识速填] 知识点 1 1．内容 功能关系
能量转化 的量度，即做了多少功就有多少________ 能量 发生了转化． (1)功是____________ 能量的转化 ， 能量的转化 必须通过做功来 (2)做功的过程一定伴随着____________ 而且____________
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．
重力势能 的变化． (2)重力做功引起物体__________
(3)弹簧弹力做功引起___________ 弹性势能 的变化．
机械能 的变化． (4)除重力和系统内弹力以外的力做功等于物体_________
易错判断 (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．( × )
合力的功
重力的功
弹簧弹力的功 只有重力、弹簧弹 力做功
弹性势 能变化 不引起机 械能变化
弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹 性势能增加，且W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 机械能守恒ΔE＝0 重力和弹力之外的力做正功，物体的机械能增 加，做负功，机械能减少，且W其他＝ΔE 作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系 统内能增加Q＝fs相对
[答案](1)2.7×109 W (2)16 个
对功能关系的理解及应用
几种常见功能关系的对比 各种力做功 对应能 的变化 动能变化 重力势 能变化 定量关系 合力对物体做功等于物体动能的增量W合＝Ek2 －Ek1 重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重 力势能增加，且WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2
非重力和弹力的功 机械能变化 一对相互作用的滑 动摩擦力做的总功
内能变化
[题组通关] 1．(多选)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量 和过硬的技术．跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质 量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减 速下降深度为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(F－mg)h 1 2 B．他的重力势能减少了mgh－2mv )
一条规律． 3．表达式
ΔE增 ，E 初＝_______ E末 ． ΔE 减＝_______
易错判断 (1)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．( × ) (2)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．( √ ) (3)滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化．( √ )
[答案]
ABD
考查点：能量的转化与守恒 4．(人教版必修 2P82T2 改编)三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，平均水 位落差约 135 m，水的流量约 1.35×104 m3/s.船只通航需要约 3 500 m3/s 的流 量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有 20%转化为电能． (1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率是多少？ (2)设三口之家生活用电平均为 0.5 kW，如果三峡电站全部用于城市生活用 电，它大约可以满足多少个百万人口城市的(多选)如图541所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳 的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上， 光滑定滑轮与直杆的距离为d.杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正 下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法 正确的是( ) 【导学号：84370232】
[答案]
B
考查点：功能关系的计算 3． (沪科版必修 2P55T1)(多选)某人用手将质量为 1 kg 的物体由静止向上提起 1 m， 这时物体的速度为 2 m/s，g 取 10 m/s2，下列说法中正确的是( A．手对物体做功 12 J B．合外力做功 2 J C．合外力做功 12 J D．物体克服重力做功 10 J )
C．他的机械能减少了Fh D．他的机械能减少了mgh
AC [合力做的功等于动能的变化，合力做的功为(mg－F)h，动能减少了 (F－mg)h， A 正确； 重力做的功等于重力势能的变化， 故重力势能减小了 mgh， B 错误；重力以外的力做的功等于机械能的变化，故机械能减少了 Fh，C 正 确，D 错误．]
知识点 2 1．内容
能量守恒定律
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
转移 到另一个物体，在_____________ 转化和转移 的过程 种形式，或者从一个物体________
保持不变 ． 中，能量的总量__________
2．适用范围
普遍适用 的 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____________
C．物体势能转化为其他形式的能量 D．物体机械能转化为其他形式的能量
[答案] AD
考查点：能量的转化与守恒 2．(沪科版必修 2P77T5 改编)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](1)用于发电的水流量 Q＝(1.35×104－3.5×103) m3/s＝1.0×104 m3/s mgh ρVgh 发电功率 P＝ t ×20%＝ t ×20%＝ρQgh×20%＝2.7×109 W. 2.7×109 6 (2)可供给用户数 n＝ ＝ 5.4 × 10 0.5×103 人口数为 N＝3n＝16.2×106 故可满足 16 个百万城市的生活用电