2020版物理高考（鲁科版）复习课件+文档+练习 第四章 机械能 (15份打包)

专题突破　功能关系　能量守恒定律 突破一　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及其表达式 各种力做功 对应能的变化 定量的关系 合力做功 动能变化 合力对物体做功等于物体动能的增量W合＝Ek2－Ek1 重力做功 重力势能变化　　 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 弹簧弹力 做功 弹性势能变化 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 只有重力、弹 簧弹力做功 机械能不变化 机械能守恒ΔE＝0 非重力和 弹力做功 机械能变化 除重力和弹力之外的其他力做正功，物体的机械能增加，做负功，机械能减少，且W其他＝ΔE 【例1】　(多选)如图1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，其减速运动的加速度为g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体(　　) 图1 A.重力势能增加了mgh B.机械能损失了mgh C.动能损失了mgh D.克服摩擦力做功mgh 解析　加速度a＝mgh，故D错误。mgh，故C错误；克服摩擦力做功为mg·2h＝mgh，故B正确；动能损失量为克服合外力做功的大小ΔEk＝F合外力·s＝mg·2h＝mg；物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；机械能的损失fs＝，解得摩擦力大小f＝g＝ 答案　AB 1.如图2所示，某滑翔爱好者利用无动力滑翔伞在高山顶助跑起飞，在空中完成长距离滑翔后安全到达山脚下。他在空中滑翔的过程中(　　) 图2 A.只有重力做功 B.重力势能的减小量大于重力做的功 C.重力势能的减小量等于动能的增加量 D.动能的增加量等于合力做的功 解析　由功能关系知，重力做功对应重力势能的变化，合外力做功对应物体动能的变化，选项D正确。 答案　D 2.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(　　) A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2 000 J C.重力势能减小了1 900 J D.重力势能减小了2 000 J 解析　由题可得：重力做功WG＝1 900 J，则重力势能减少1 900 J ，故选项C正确，D错误；由动能定理得，WG－Wf＝ΔEk，克服阻力做功Wf＝100 J，则动能增加1 800 J，故选项A、B错误。 答案　C 3.(2018·天津理综，2)滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中(　　) 图3 A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 解析　运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，A项错误；由动能定理可知，合外力做功一定为零，C项正确；由运动员沿AB下滑过程中做匀速圆周运动，知运动员所受沿圆弧切线方向的合力为零，即摩擦力等于运动员的重力沿圆弧切线方向的分力，逐渐变小，B项错误；运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，D项错误。 答案　C 突破二　摩擦力做功与能量的转化 1.两种摩擦力的做功情况比较 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 能量的转化方面 只有能量的转移，而没有能量的转化 既有能量的转移，又有能量的转化 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数和等于零 一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－fs相对，即相对滑动时产生的热量 相同点 正功、负功、不做功方面 两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功 2.相对滑动物体能量问题的解题流程 【例2】　(多选)如图4所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s。此过程中，以下结论正确的是(　　) 图4 A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)(L＋s) B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fs C.小物块克服摩擦力所做的功为f(L