第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第五章 机械能守恒定律 第4讲　功能关系　能量守恒定律 返回目录 转化 转移 保持不变 ΔE减＝ΔE增 返回目录 动能 重力势能 弹性势能 机械能 返回目录 × × √ √ × √ 返回目录 返回目录 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．熟练掌握几种常见的功能关系，并能运用其解决实际问题。 2．掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系。 3．会应用能量守恒观点解决综合问题。 【知识总览】 【微点辨析】 (1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能量。( ) (2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。( ) (3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。( ) (4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。( ) (5)除重力以外的其他力做的功等于物体动能的改变量。( ) (6)克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对应势能的增加量。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 功能关系的理解和应用(互动共研) 1．对功能关系的理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。 (2)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，对应不同形式的能量转化，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．几种常见的功能关系及其表达式 何种力做功 对应能的变化 定量的关系 合力做功 动能变化 合力对物体做功等于物体动能的增量W合＝Ek2－Ek1 重力做功 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 何种力做功 对应能的变化 定量的关系 只有重力、系统内弹力做功 机械能不变化 机械能守恒ΔE＝0 非重力和 弹力做功 机械能变化 除重力和系统内弹力之外的其他力做正功，物体的机械能增加，做负功，机械能减少，且W其他＝ΔE 3.两种摩擦力做功特点的比较 比较 静摩擦力做功 滑动摩擦力做功 不同点 能量的 转化方面 只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能 (1)将部分机械能从一个物体转移到另一个物体 (2)一部分机械能转化为内能。此部分能量就是系统机械能的损失量 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数和总等于零 一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值 相同点 正功、负功、不做功方面 两种摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，还可以不做功 考向1　功能关系的理解 [例1]　蹦床是少年儿童喜欢的一种体育运动，如图，蹦床的中心由弹性网组成，若少年儿童从最高点落下至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则少年儿童(　　) A．机械能一直增大 B．刚接触网面时，动能最大 C．重力势能的减少量大于克服空气阻力做的功 D．重力势能的减少量等于弹性势能的增加量 解析　儿童从最高点落下直至最低点的过程中，弹性网弹力以及空气阻力一直做负功，因此其机械能一直减小，故A错误；儿童和弹性网接触的过程中先加速然后减速，故开始动能并非最大，故B错误；根据功能关系可知，重力做功等于克服空气阻力和克服弹簧弹力做功之和，则重力势能的减少量大于弹性势能的增加量，重力做功大于克服空气阻力做功，故C正确，D错误。 答案　C 1．(2023·江苏名校联盟月考)如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，下列说法中正确的是(　　) A．从A到B和从B到C，减少的机械能相等 B．从A到B和从B到C，减少的重力势能相等 C．从A到B和从B到C，因摩擦而产生的热量相等 D．小物块在C点的动能一定最大 解析　设斜面与水平面的夹角为θ，则斜面的长度为L＝ eq \f(h,sin θ) ，物块受到的摩擦力为Ff＝μmg cos θ，物块下滑的过程中摩擦力做的功为Wf＝－FfL＝ －μmgh cot θ，可知在物块下滑的过程中，从B到C过程中克服摩擦力做的功多，物块减少的机械能多，故A错误；重力势能变化量由初、末位置高度差决定，AB段的高度和BC段的高度相同，则减少的重力势能相等，故B正确；摩擦力做负功产生热量，可知从B到C过程中克服摩擦力做的功多，产生的热量多，故C错误；根据