2023届高考物理二轮专题复习课件：功能关系

功能关系专题复习 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(或转移)必须通过做功来实现，不同力做功，对应不同形式的能的转化(或转移)。功是能量转化的量度 2.做功的多少与能量的转化在数值上相等。能量的大小反映物体对外做功的本领大小。 3.功和能虽然单位相同，但不一回事，功是过程量，能是状态量。 动 能 Ek 重力势能EpG 弹性势能EpN 重力做功WG WG=-ΔEpG=ΔEk 弹力做功WN WN=-ΔEpN=ΔEk 合力做功W合 W合=ΔEk 合力F合： G，FN，Ff，FT等 机 械 能 E机 自由落体 抛体 单摆 光滑斜面上滑动 水平弹簧振子 射箭 功和能的关系结构 θ O l A C h v0 动 能 Ek 重力势能EpG 弹性势能EpN 重力做功WG WG=-ΔEpG=ΔEk 弹力做功WN WN=-ΔEpN=ΔEk 合力做功W合 W合=ΔEk 合力F合： G，FN，Ff，FT等 机 械 能 E机 只有重力、弹力做功，其它力不做功或代数和为零W其它 = 0 ΔE机（系统）= 0 除重力、弹力外的 其它力做功W其它≠ 0 W其它 = ΔE机 自由落体 抛体 单摆 光滑斜面上滑动 水平弹簧振子 射箭 蹦极 蹦床 连接体 功和能的关系结构 WG+WN+W其他=ΔEk W其他=ΔEk-WG-WN W其他=ΔEk+ΔEp=ΔE机 例1：静止在地面上的质量为1kg的物体被人用手由向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，下列说法正确的是（ ） A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12J C.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功2J AC F 任务一：对功能关系的理解 变式1: 如图所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L．现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下述讨论中正确的是( ) A.提弹簧的力对系统做功为mgL B.物体A的重力势能增加为mgL C.系统增加的机械能小于mgL D.以上说法都不正确 C 变式2：如图所示，质量为m的具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，g取10 m/s2，那在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是( ) A.物块的机械能一定增加 B.物块的机械能一定减小 C.物块的机械能可能不变 D.物块的机械能可能增加也可能减小 A 若加速度改为5 m/s2呢？ 变式3：物体以100J的初动能从固定的斜面底端向上运动,当它过斜面上的M点时,其动能减少了80J, 机械能减少了32J.如果物体从斜面上返回底端,则物体到达底端时的动能为( ) A. 20J B. 48J C. 60J D. 68J M V0 A 1.应用功能关系解题时,首先要弄清楚有哪些力在做功,这些力做的功等于哪种形式能量的变化,然后列出相应关系方程做进一步的分析。 2.正确把握几种功能关系: (1)合外力对物体所做的功等于物体动能的增量; (2)重力做功等于重力势能的变化量; (3)除重力或弹力以外的其他力做的功等于物体机械能的变化量。 规律方法 应用功能关系解题的两点注意： 任务二：摩擦力做功的特点及能量的转化 两种摩擦力做功的比较 种类 静摩擦力 滑动摩擦力 做功 特点 能量的转化 一对摩擦力做功代数和 （1）静摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功。 （2）静摩擦力做正功时，它的反作用力一定做负功。 （1）滑动摩擦力对物体可以做正功，负功还可以不做功。 （2）滑动摩擦力做负功时，它的反作用力可能做正功，也可能做负功，还可能不做功。 静摩擦力做功的过程中只发生能量的转移，不发生能量形式的转化。 滑动摩擦力做功的过程中既发生能量的转移，又发生能量的转化。 一对静摩擦力做功的代数和一定等于零 ？ 例2：如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一初速度沿木板上表面从A点滑至B点，在木板上前进了距离L，而木板前进了距离s，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求： （1）摩擦力对滑块所做的功？动能如何改变？ （2）摩擦力对木板所做的功？动能如何改变？ 任务二：摩擦力做功的特点及能量的转化 （3）板块间这对摩擦力做功的代数和多少？ （4）系统机械能的变化量？ （5）损失的机械能哪去了？ 系统产生的热量（内能） 任务二：摩擦力做功的特点及能量的转化 两种摩擦力做功的比较 种类 静摩擦力 滑动摩擦力 做功 特点