第四章 小专题(五) 功能关系 能量守恒定律-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，鲁科版，福建专用）

小专题(五)　功能关系　能量守恒定律 物理 考情分析 考点探究 高考观察 物理 考情分析 考题归类·科学分析 本讲关联考题 试题命制情境 本讲考情分析 2021·全国甲卷,T24 以汽车过减速带为背景考查功能关系的应用 (生活实践问题情境) 功能关系与能量守恒定律是高考必考内容,题型有选择题也有计算题。选择题多与常见运动模型结合,考查不同力做功与能量的相互转化的关系,难度适中;计算题多数题目与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、碰撞问题、电磁场等知识相结合,以综合性试题形式出现,考查学生的综合能力,难度较大。 2021·山东卷,T18 考查功能关系及能量守恒定律的应用 (学习探索问题情境) 2020·全国Ⅰ卷,T20 考查功能关系的应用 (学习探索问题情境) 物理 考点探究 合作探究·突破考点 考点一　对功能关系的理解与应用 归纳·拓展 1.功能关系 (1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。 (2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现。 物理 2.几种常见的功能关系 各种力做功 对应能 的变化 定量关系 合力做的功 动能变化 合力对物体做的功等于物体动能的增量W合=Ek2-Ek1 重力做的功 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 做的功 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 物理 只有重力、弹簧弹力 做功 不引起机械能变化 机械能守恒ΔE=0 重力和弹力以外的其他 力做功 机械能变化 重力和弹力之外的力做正功,物体的机械能增加;做负功,机械能减少,且W其他=ΔE 一对相互作用的滑动摩 擦力做的总功 内能变化 作用于系统内的一对滑动摩擦力一定做负功,系统内能增加,且Q=fs相对 物理 [例1] (2021·山东烟台一模)(多选)如图所示,质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这一过程中(　 ) A.物体的重力势能增加了0.9mgH B.物体的重力势能增加了mgH C.物体的动能损失了0.5mgH D.物体的机械能损失了0.5mgH 典例·示范 BD　 物理 [思路点拨] 解此题可按以下思路 分析物体的受力特点 → 根据加速度求摩擦力 → 分析各力做功的特点 → 应用功能关系 物理 1.[对功能关系的理解](2021·河北张家口模拟)如图所示,足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有一固定挡板,轻质弹簧下端与挡板相连,上端与物体甲相连。用不可伸长的轻绳跨过斜面顶端的定滑轮把甲与另一物体乙连接起来,甲与滑轮间的轻绳与斜面平行。初始时用手托住乙,轻绳刚好伸直,此时物体甲处于静止状态。若不计滑轮质量与摩擦,弹簧始终在弹性限度内,现由静止释放物体乙,在乙第一次向下运动过程中(　 　) A.轻绳对物体乙做的功等于物体乙重力势能的变化量 B.物体乙的重力做功等于物体乙机械能的变化量 C.轻绳对物体甲做的功等于物体甲的动能与弹簧弹性势能的变化量之和 D.两物体与轻绳组成系统机械能变化量的绝对值等于弹簧弹性势能变化量的 绝对值 习题·跟进 D 物理 解析:轻绳对物体乙做的功等于物体乙机械能的变化量,故A错误;重力做功等于物体重力势能的变化量,故B错误;依题意得,轻绳对物体甲做的功等于物体甲的机械能与弹簧的弹性势能的变化量之和,故C错误;两物体和弹簧组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律可知,D正确。 物理 2.[功能关系与图像结合问题](2020·全国Ⅰ卷,20)(多选)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2。则(　 　) A.物块下滑过程中机械能不守恒 B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C.物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D.当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J AB 物理 物理 考点二　摩擦力做功与能量关系 归纳·拓展 1.摩擦力做功的特点 (1)一对静摩擦力所做功的代数和总等于零,即做功一正一负,或者都不做功。 (2)一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值,即至少一个力做负功,差值为机械能转化为内能的部分,也就是系统机械能的损失量。 2.三步求解相对滑动物体的能量问题 (1)正确分析物体的运动过程,作好受力分析。 (2)利用