考点26 功能关系和能量守恒定律-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点26 功能关系和能量守恒定律 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 功能关系和能量守恒定律 2023·全国乙卷·T14 2022·广东卷·T13 2022·江苏卷·T10 2022·河北卷·T9 2020·全国卷Ⅰ·T20 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：功能关系、摩擦力做功、能量守恒定律的综合应用 【备考策略】 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． 【命题预测】 能量守恒定律是高中物理必考点，要掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题. 考向1 功能关系的理解和应用 1．对功能关系的进一步理解 (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 力做功 能的 变化 定量关系 合力 做功 动能 变化 (1)合力做正功，动能增加； (2)合力做负功，动能减少； (3)W＝Ek2－Ek1＝ΔEk 重力 做功 重力势 能变化 (1)重力做正功，重力势能减少； (2)重力做负功，重力势能增加； (3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 弹簧弹 力做功 弹性势 能变化 (1)弹力做正功，弹性势能减少； (2)弹力做负功，弹性势能增加； (3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 静电力 做功 电势能 变化 (1)静电力做正功，电势能减少； (2)静电力做负功，电势能增加； (3)W电＝－ΔEp 安培力 做功 电能 变化 (1)安培力做正功，电能减少； (2)安培力做负功，电能增加； (3)W安＝－ΔE电 除重力和系 统内弹力之 外的其他力 做功 机械能 变化 (1)其他力做正功，机械能增加； (2)其他力做负功，机械能减少； (3)W＝ΔE机 一对相互作 用的滑动摩 擦力的总功 内能 变化 (1)作用于系统的一对滑动摩擦力的总功一定为负值，系统内能增加； (2)Q＝Ff·l相对(其中l相对为相对路程，即相对运动轨迹的长度) 力学中几种常见的功能关系导图 【特别提醒】 功的正负与能量增减的对应关系 (1)物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功． (2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、静电力等)做负功还是做正功． (3)机械能的增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功． （2023·全国·统考高考真题）一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（   ） A．上升时间等于下落时间 B．被垫起后瞬间的速度最大 C．达到最高点时加速度为零 D．下落过程中做匀加速运动 （多选）（2023·福建福州·统考模拟预测）如图，劲度系数为的轻质弹簧左端固定在墙上，处于原长时右端恰到点，与可视为质点的质量为的物块接触（未连接）。用水平力缓慢推动物体到位置，撤去后，物体开始向右运动，最远到达位置。已知，，物体与水平面间的动摩擦因数处处相同。物块从到运动过程中的速度、加速度、滑块的机械能、滑块与弹簧的总机械能随位移变化如下图所示，其中正确的是（　　） A．   B． C．   D． 考向2 摩擦力做功与能量转化 1、两种摩擦力的做功情况比较 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不 同 点 能量的转化方面 在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能量 (1)相对运动的物体通过滑动摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体； (2)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 一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积且为负功，即WFf＝－Ff·l相对，表示物体克服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成内能 相 同 点 正功、负功、不做功方面 两种摩擦力对物体都可以做正功、负功，还可以不做功 2、求解物体相对滑动的能量问题的方法 (1)正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析。 (2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。注意：无论是计算滑动摩擦力做的功，还是计算静摩擦力做的功，都应代入物体相对地面的位移。 (3)公式Q＝Ff·l相对中，l相对为两接触物体间的相对路程。 （多选）（2023·全国·统考高