内容正文:
2021年高考一轮复习专题15 功能关系 能量守恒定律
考点梳理
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.
方法提炼
1.物体克服摩擦力做功时,能量由机械能转化为内能.
2.摩擦力做功产生的内能:Q=Ffs,s为路程.
[考点分析]
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.
考点二 摩擦力做功的特点及应用
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)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.
(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.
2.滑动摩擦力做功的特点
(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.
(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:
①机械能全部转化为内能;
②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.
(3)摩擦生热的计算:Q=Ffs相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.
深化拓展 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;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.
[题型训练]
1.关于功和能,下列说法中正确的是( ).
A. 功就是能,功可以转化为能 B. 做功越多,物体的能越大
C. 能量转化中,做的功越多,能量转化越大 D. 功是物体能量的量度
2.如图所示,重20N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8m,bc=0.4m,g取10m/s2。在整个过程中叙述不正确的是( )
A. 滑块动能的最大值是12J B. 弹簧弹性势能的最大值是12J
C. 从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是12J D. 滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒
3.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 ,他克服阻力做功 。韩晓鹏在此过程中( )
A. 动能增加了 B. 重力势能减小了
C. 动能增加了 D. 重力势能减小了
4.如图所示,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( )
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
5.如图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4m/s2 , 方向沿斜面向下,那么在物块向上运动过程中,正确的说法是( )
A. 物块的机械能一定增加 B. 物块的机械能一定减小
C. 物块的机械能可能不变 D. 物块的机械能可能增加也可能减小
6.如图所示,质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落,且下落过程中所受阻力恒定,加速度为 g。在运动员下落h的过程中(蹦极绳未拉直前),下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能增加了