高考物理(新课标)功能关系 能量守恒定律 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

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

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.
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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.

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