第6章 第4讲 功能关系 能量守恒定律（word教参）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

第4讲 功能关系　能量守恒定律 【课标解读】 　1.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题。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。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、功能关系 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。 2．几种常见的功能关系 几种常见力做功 对应的能量变化 数量关系式 重力 正功 重力势能减少 WG＝－ΔEp 负功 重力势能增加 弹簧等的弹力 正功 弹性势能减少 W弹＝－ΔEp 负功 弹性势能增加 电场力 正功 电势能减少 W电＝－ΔEp 负功 电势能增加 合力 正功 动能增加 W合＝ΔEk 负功 动能减少 重力以外的其他力 正功 机械能增加 W其＝ΔE 负功 机械能减少 3．两个特殊的功能关系 (1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ff·x相对＝Q。 (2)克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。 二、能量守恒定律[1] 1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2．表达式：ΔE减＝ΔE增(转化式)。 ΔEA增＝ΔEB减(转移式)。 注解[1] 若只有两种形式的能量相互转化，则这两种形式的能量之和保持不变。 基础小题自测 1．判断下列说法的正误。 (1)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(　　) (2)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。(　　) (3)滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。(　　) (4)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√ 2．有关功和能，下列说法正确的是(　　) A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能 B．物体具有多少能，就一定能做多少功 C．物体做了多少功，就有多少能量消失 D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少 解析：选D。功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化，并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能，也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B错误；做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒，并不消失，所以C错误，D正确。 3．(多选)一人用力把质量为m的物体由静止竖直向上匀加速提升h，速度增加为v，重力加速度为g，则对此过程，下列说法正确的是(　　) A．人对物体所做的功等于物体机械能的增量 B．物体所受合外力所做的功为mv2 C．人对物体所做的功为mgh D．人对物体所做的功为mv2 解析：选AB。由功能关系可知，人对物体所做的功等于物体机械能的增量，为mgh＋mv2，A项正确，C、D两项错误；由动能定理可知，物体所受合外力所做的功为mv2，B项正确。 4．如图所示， 两个质量分别为m1和m2的小物块A和B(已知m1>m2)，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，滑轮的尺寸，质量忽略，并且不计摩擦，两物体离地足够高，初始时用手托住A保持静止，然后手撒开。物块A从静止开始下落。下列说法正确的是(　　) A．物块A重力势能减小，动能增加，机械能守恒 B．物块B重力势能增大，动能增加，机械能守恒 C．物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功 D．物块B机械能的变化量大于拉力对B做的功 解析：选C。由于A和B都会受到绳子的拉力，且拉力做功不为零，所以A和B的机械能均不守恒。根据功能关系可知物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功，物块B机械能的变化量等于拉力对B做的功，故A、B、D错误，C正确。 　备考第2步——突破核心考点，提升关键能力 考点一　功能关系的选用原则和应用 1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析。 2．只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析。 3．只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析。 4．只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析。 【典例引领】 【例1】 电机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求： (1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的内能； (5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量。 解析： 对小木块，相对滑动时，由μmg＝m