第31讲 功能关系 能量守恒定律2026年高考物理一轮复习精讲课件

高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 第31讲（6.4 ）: 功能关系 能量守恒定律 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 考点 CONTENT 功能关系的理解和应用 摩擦力做功与能量转化 能量守恒定律的应用 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 功能关系的 理解和应用 考点一 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 功能关系的理解和应用 01. 1.对功能关系的理解 (1)力做功的过程就是　　　　　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　　　，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。 能量转化 量度 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见的功能关系 02. 力做功 能的变化 定量关系 合力做的功 动能变化 W＝Ek2－Ek1＝ΔEk 重力做的功 重力势能变化 (1)重力做正功，重力势能_____ (2)重力做负功，重力势能_____ (3)WG＝－ΔEp＝_________ 弹簧弹力做的功 弹性势能变化 (1)弹力做正功，弹性势能_____ (2)弹力做负功，弹性势能_____ (3)W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 减少 增加 Ep1－Ep2 减少 增加 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见的功能关系 03. 力做功 能的变化 定量关系 只有重力、弹簧弹力做功 机械能_______ 机械能守恒，ΔE＝___ 除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功 机械能_____ (1)其他力做多少正功，物体的机械能就　　　多少 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就　　　多少 (3)W其他＝____ 不变化 0 变化 增加 减少 ΔE 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见的功能关系 04. 力做功 能的变化 定量关系 一对相互作用的滑动摩擦力做的功 机械能　　　，内能_____ (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能_____ (2)摩擦生热Q＝_______ 安培力做功 电能变化 (1)克服安培力做的功等于电能增加量 (2)W克安＝ΔE电 减少 增加 增加 Ffx相对 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 05. 例题1 （多选）（2025·湖南·高考真题）如图，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨上运动的标准测量件，其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将弹药放入装载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D，D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为，根据可计算出弹药释放的能量。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 06. 例题1 【参考答案】BD 某次测量中，A、B、C质量分别为、、，，整个过程发生在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则 A．D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等 B．D的初动能与其落地时的动能相等 C．弹药释放的能量为 D．弹药释放的能量为 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 07. 解析 A．爆炸后，AB组成的系统动量守恒，即3mv1=mv2，B与C碰撞过程动量守恒mv2=6mv，联立解得v=0.5v1。爆炸后瞬间A的动能D的初动能两者不相等，故A错误；B．D水平滑动过程中摩擦力做功为做平抛运动过程中重力做的功为故D从开始运动到落地瞬间合外力做功为0，根据动能定理可知D的初动能与其落地时的动能相等，故B正确； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 08. 解析 CD．D物块平抛过程有，联立可得D水平滑动过程中根据动能定理有化简得弹药释放的能量完全转化为A和B的动能，则爆炸过程的能量为 故C错误，D正确。故选BD。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 09. 例题2 （多选）（2022·河北·高考真题）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体和用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，时刻将两物体由静止释放，物体的加速度大小为。时刻轻绳突然断开，物体能够达到的最高点恰与物体释放位置处于同一高度，取时刻物体所在水平面为零势能面，此时 物体的机械能为。重力加速度大小为，不计摩擦和空气 阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（　　） 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 10. 例题2 【参考答案】BCD A．物体和的质量之比为 B．时刻物体的机械能为 C．时刻物体重力的功率为 D．时刻物体的速度大小 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 11. 解析 A．开始释放时物体Q的加速度为，则解得选项A错误； B．在T时刻，两物体的速度P上升的距离细线断后P能上升的高度可知开始时PQ距离为 若设开始时P所处的位置为零势能面，则开始时Q的机械能为 。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 12. 解析 从开始到绳子断裂，绳子的拉力对Q做负功，大小为 则此时物体Q的机械能 ，此后物块Q的机械能守恒，则在2T时刻物块Q的机械能仍为，选项B正确；  CD．在2T时刻，重物P的速度 方向向下；此时物体P重力的瞬时功率 选项CD正确。故选BCD。   高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 摩擦力做功 与能量转化 考点二 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 两种摩擦力做功特点的比较 01. 　　类型 比较　　 静摩擦力做功 滑动摩擦力做功 不 同 点 能量的转化 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)一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　　　 的损失量 机械能 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 　　类型 比较　　 静摩擦力做功 滑动摩擦力做功 不 同 点 一对摩擦力做的总功 一对静摩擦力所做功的代数和总_______ 一对滑动摩擦力做功的代数和总是　　　，总功W＝－Ffx相对，即发生相对滑动时产生的热量 相同点 做功 情况 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 等于零 负值 两种摩擦力做功特点的比较 02. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 重点突破 03. 用功能关系分析光滑水平面上“滑块—木板”问题时要注意区分三个位移： (1)求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑； (2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x板； (3)求摩擦生热时用相对位移Δx。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 04. 例题3 【参考答案】A 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其减速运动的加速度大小为，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（    ） A．重力势能增加了 B．机械能损失了 C．动能损失了 D．克服摩擦力做功 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 05. 解析 A．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则此过程中物体的重力势能增加了A正确；BD．由牛顿第二定律可得解得所以物体克服摩擦力做的功为则机械能损失了，BD错误； C．物体在运动过程中合外力做的总功为所以其动能损失了，C错误。故选A。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 06. 例题4 如图所示，长为、质量为的木板静止在光滑的水平地面上，A、B是木板的两个端点，点C是AB中点，AC段光滑，CB段粗糙，木板的A端放有一个质量为的物块（可视为质点），现给木板施加一个水平向右，大小为的恒力，当物块相对木板滑至C点时撤去这个力，最终物块恰好滑到木板的B端与木板一起运动，求： (1)物块到达木板C点时木板的速度； (2)木板的摩擦力对物块做的功； (3)木块和木板CB段间的动摩擦因数 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 07. 解析 （1）根据题意，由于段光滑，可知，开始木板滑动，物块不动，对木板由动能定理有解得 （2）撤去外力后，木板与物块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有解得 对物块由动能定理有解得 （3）由能量守恒定律有 解得 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 能量守恒 定律的应用 考点三 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 能量守恒定律 01. 1.内容：能量既不会凭空　　　，也不会凭空消失，它只能从一种形式　　　为其他形式，或者从一个物体　　　到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的　　　保持不变。 2.表达式： (1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。 (2)ΔE增＝ΔE减，增加的能量总和等于减少的能量总和。 产生 转化 转移 总量 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 能量守恒定律的理解 02. 1.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等； 2.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 03. 例题5 【参考答案】A （2025·云南·高考真题）如图所示，质量为m的滑块（视为质点）与水平面上MN段的动摩擦因数为，与其余部分的动摩擦因数为，且。第一次，滑块从I位置以速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为。忽略空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 04. 解析 AB．根据牛顿第二定律可得 由于，故滑块在MN上时的加速度大，根据前面分析可知两次运动的总位移相等，即两次运动过程中图像与横轴围成的面积相等，由于第二次时滑块距离M点的距离较近，根据公式可知第二次到达M点时速度 较大，作出整个过程中两种运动状态的图 像可得，故A正确，B错误；故选A。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 05. 解析 CD．对两种运动的整个过程根据能量守恒有， 可得，故CD错误； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 06. 例题6 【参考答案】BD （多选）（2023·全国乙卷·高考真题）如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（   ） A．木板的动能一定等于fl B．木板的动能一定小于fl C．物块的动能一定大于 D．物块的动能一定小于 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 07. 解析 方法一：设物块离开木板时的速度为，此时木板的速度为，由题意可知设物块的对地位移为，木板的对地位移为 CD．根据能量守恒定律可得 整理可得 D正确，C错误； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 08. 解析 AB．因摩擦产生的摩擦热 根据运动学公式， 因为可得则 所以B正确，A错误。故选BD。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 09. 解析 方法二：AB．画出物块与木板运动示意图和速度图像。 对物块，由动能定理 对木板，由动能定理 根据速度图像面积表示位移可知， 且 故 故A错误，B正确； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 THANKS 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 $$