专题（15）功能关系 能量守恒定律【原卷+解析】---2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破

2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破 专题（15）功能关系 能量守恒定律（原卷版） 一、功能关系 1．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．做功对应变化的能量形式 (1)合外力的功影响物体动能的变化． (2)重力的功影响物体重力势能的变化． (3)弹簧弹力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的变化． (5)滑动摩擦力的功影响系统内能的变化． (6)电场力的功影响电势能的变化． 【自测1】　自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图1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1 A．增大 B．变小 C．不变 D．不能确定 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 . 3．基本思路 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等； (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等． 自测2　(多选)关于能量守恒定律，下列说法中正确的是(　　) A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体 B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化 C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少 D．能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失 自测3　下列说法正确的是(　　) A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的 B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了 C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生 命题热点一　功能关系的理解和应用 1．牢记三条功能关系 (1)重力做的功等于重力势能的减少量，弹力做的功等于弹性势能的减少量； (2)合外力做的功等于动能的变化； (3)除重力、弹力外，其他力做的功等于机械能的变化． 2．功能关系的选用原则 在应用功能关系解决具体问题的过程中 (1)若只涉及动能的变化则用动能定理分析． (2)若只涉及重力势能的变化则用重力做功与重力势能变化的关系分析． (3)若只涉及机械能变化则用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析． 例1　质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在物体上升到某一点的过程中，物体的动能损失了50 J，机械能损失了10 J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为(取g＝10 m/s2)(　　) A．40 J B．60 J C．80 J D．100 J 变式1　第17届亚运会于2014年9月19日～10月4日在韩国仁川举行，我国运动员薛长锐、李玲以5.55 m和4.35 m分别夺得男、女撑杆跳金牌．如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：a～b、b～c、c～d、d～e，如图2所示，不计空气阻力，则对这四个阶段的描述不正确的是(　　) 图2 A．a～b阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加 B．b～c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加 C．c～d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量 D．d～e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人动能的增加量 变式2　升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)(　　) A．升降机对物体做功5 800 J B．合外力对物体做功5 800 J C．物体的重力势能增加500 J D．物体的机械能增加800 J 变式3　质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法不正确的是(　　) A．物体动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh C．物体克服阻力所做的功为mgh D．物体的机械能减少了mgh 命题热点二　摩擦力做功与能量转化 1．静摩擦力做功 (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