考点16 功能关系 能量守恒定律-备战2022年高考物理一轮复习考点帮（浙江专用）

考点16 功能关系　能量守恒定律 专题 知识内容 考试要求 必考 加试 功能关系　能量守恒定律 能量守恒定律和能源 c d 命题规律 1.机械能是高考重点考查内容之一，高考命题既有对机械能的单独考查，也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查，单独考查的题目多为选择题，计算题联系生活实际、现代科学技术，与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁等知识结合，综合考查在物体多运动过程或多物体运动过程中运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力. 2.考查知识点主要有 (1)功和功率的计算； (2)对动能定理、机械能守恒定律、功能关系的理解 (3)与牛顿第二定律相结合考查运动情况和功能关系 (3)能量与动量相结合的考查物体运动过程 命题趋势 从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电场及电磁感应相结合命题。动能定理、能量守恒定律仍将是高考考查的重点，高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情景中去，能力要求不会降低。 复习策略 复习时应强化对功、功率、动能、重力势能、弹性势能等基本概念的理解，掌握各种功的计算方法；掌握应用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律分析与解决相关的力学问题的解题方法. 考向一 功能关系的理解及应用 （2021·江西·黎川县第一中学）如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直．在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内．一质量为m、带电荷量为 的小球套在绝缘杆上．初始时给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变．已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝ ，则以下说法正确的是（　　） A．小球的初速度为v0＝ B．若小球的初速度为 ，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C．若小球的初速度为 ，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D．若小球的初速度为 ，则运动中克服摩擦力做功为 【答案】AC 【详解】A．对小球受力分析如图 电场力大小 由于重力的方向竖直向下，电场力方向水平向左，二者垂直，合力为 由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向重直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功.所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力作用，则洛伦兹力大小与重力和电场力的合力相等，方向相反，所以 解得 故A正确； B．若小球的初速度为 ，则洛伦兹力 则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力 小球将做减速运动;随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到 时，小球开始做匀速直线运动，故B错误； C．若小球的初速度为 ，则洛伦兹力 则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力 小球将做减速运动;随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故C正确； D．若小球的初速度为 ，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以 故D错误。 故选AC。 1．（2021·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学）一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，碰撞时有机械能损失，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，取g=10m/s2。则（　　） A．小球第一次与地面碰撞时机械能损失了5J B．小球第二次与地面碰撞前的最大速度为20m/s C．第二次碰撞后小球反弹过程中的最大势能（取地面为零势能面）为1.25J D．小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞 【答案】C 【详解】A．由于小球在自由下落和竖直上抛过程中机械能守恒，所以小球第一次与地面碰撞时机械能损失量为 故A错误； B．小球第二次与地面碰撞前的最大速度为 故B错误； C．小球第二次与地面碰撞后经1s与地面发生第三次碰撞，所以第二次碰撞后弹起的最大高度为 取地面为零势能面，第二次碰撞后小球反弹过程中的最大势能为 故C正确； D．由于第三次碰撞后小球机械能仍会损失，所以弹起后的初速度小于第二次碰撞后弹起的初速度，因此小球与地面发生第四次碰撞的时刻在5s和6s之间，故D错误。 故选C。 2．（2021·湖南·）如图所示，某段滑雪雪道倾角为 ，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，