专题07 功能关系-2022年高考物理一轮复习综合练（沪教版）

专题07 功能关系（原卷版） ( 一、重力势能、弹性势能，动能定理和机械能守恒 ) 1．动能定理公式中“＝”的意义 等号表明合力做功与物体动能变化的三个关系 2．应用动能定理解题的步骤 (1)选取研究对象，明确它的运动过程。 (2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况： →→→→ (3)明确物体在过程始末状态的动能Ek1和Ek2。 (4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程进行求解。 3. 重力势能的相对性，选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的． 对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小． 4.机械能守恒的条件 只有重力或弹力做功，可以从以下四个方面进行理解： (1)物体只受重力或弹力作用。 (2)存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功。 (3)其他力做功，但做功的代数和为零。 (4)存在相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化。 5．“两法”判断机械能是否守恒 【例题解析】 例1. 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A．重力势能是物体本身所具有的 B．重力势能为负值，表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少 C．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小 D．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值 例2. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为(　　) A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR 例3. 我国羽毛球运动员林丹是羽毛球史上第一位集奥运会、世锦赛、世界杯、苏迪曼杯、汤姆斯杯、亚运会、亚锦赛、全英赛、全运会及多座世界羽联超级系列赛冠军于一身的双圈全满贯选手，被誉为中国羽毛球一哥如图所示是林丹在某次羽毛球比赛中跃起击球的动作，击球过程中由静止竖直向上跳起假设林丹与球拍重心上升的高度为h，在最高点将羽毛球以原来的速度大小v0斜向上击回已知林丹与球拍总质量为M，羽毛球质量为m，重器力加速度为g，不计空气阻力.则下列说法正确的是（　　） A．林丹在整个起跳过程中机械能守恒 B．林丹在起跳过程中地面对他的支持力做功为Mgh C．林丹在起跳过程中林丹与球拍重力势能的增加量为Mgh D．林丹击球过程中球拍对羽毛球做功为 例4. 如图所示，物体甲、乙质量均为，甲、乙之间的接触面是光滑的，物体乙的斜面与水平面成角，甲、乙两物体紧挨着并放置于粗糙的水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数均为，开始时，物体甲、乙都静止，现对物体甲施加一水平推力，使物体甲、乙一起向左加速运动，两者不发生相对滑动。已知这段时间内水平推力做功为，物体甲、乙系统克服摩擦力做功为，当加速一段时间后，撤去水平推力。下列说法错误的是　　 A．乙物体获得最大的动能为 B．加速运动过程中，甲对乙的作用力的大小为 C．撤去水平推力后，物体甲对物体乙的作用力为零 D．撤去水平推力后，物体甲运动的位移为 例5.一物体放在倾角为且足够长的光滑斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力（图中未画出）的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能随位置的变化关系如图乙所示。其中过程的图线是曲线，过程的图线是平行于轴的直线，过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是　　 A．在的过程中，力方向沿斜面向下 B．在的过程中，物体的加速度逐渐增大 C．在的过程中，物体的动能不变 D．在的过程中，物体的重力势能逐渐增大 例6. 质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移．下列各种情况中合外力做功最多的是（ ） A. B. C. D. 【课堂练习】 1. 下列说法正确的是(　　) A．如果物体所受到的合外力为零，则其机械能一定守恒 B．如果物体所受到的合外力做的功为零，则其机械能一定守恒 C．物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，其机械能一定守恒 D．做匀加速运动的物体，其机械能不守恒 2. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点，(　　) A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 3. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆