第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律&机械能 章末核心素养提升(Word教参)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习(湖北专版)
第4讲 功能关系 能量守恒定律
几种常见的功能关系及其表达式
功 | 能的变化 | 定量关系 |
合力的功 | 动能变化 | W=Ek2-Ek1=ΔEk |
重力的功 | 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__ |
弹簧弹力的功 | 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)W弹=-ΔEp=Ep1-Ep2 |
只有重力、弹簧弹力做功 | 机械能__不变化__ | 机械能守恒,ΔE=__0__ |
除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功 | 机械能__变化__ | (1)其他力做多少正功,物体的机械能就__增加__多少 (2)其他力做多少负功,物体的机械能就__减少__多少 (3)W其他=ΔE |
一对相互作用的滑动摩擦力的总功 | 机械能__减少__,内能__增加__ | (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功,系统内能__增加__ (2)摩擦生热Q=__Ffx相对__ |
两种摩擦力做功特点的比较
类型 | 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 |
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| 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 | |
能量守恒定律
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__到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量__保持不变__.
2.表达式
ΔE减=__ΔE增__.
3.基本思路
(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.
1.判断下列说法的正误.
(1)能量转化是通过做功来实现的.( √ )
(2)能量在转化和转移的过程中,其总量会不断减少.( × )
(3)能量在转化和转移的过程中总量保持不变,因此能源取之不尽,用之不竭,故无需节约能源.( × )
(4)滑动摩擦力做功时,一定会引起能量的转化.( √ )
2.(多选)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30°的固定斜面,其减速运动的加速度为g,此物体在斜面上能够上升的最
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大高度为h,则在这个过程中物体( AD )
A.重力势能增加了mgh B.克服摩擦力做功mgh
C.动能损失了mgh D.机械能损失了mgh
3.如图所示,小明同学水平拉伸一个弹弓,放手后将弹珠射出,则橡皮筋的弹性势能( C )
A.在释放过程中增加
B.在拉伸过程中减小
C.在释放过程中转化为弹珠动能
D.在拉伸过程中由弹珠动能转化得到
命题点一 功能关系的理解和应用(师生共研)
1.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.只涉及机械能的变化,用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析.
质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度,从起点A出发竖直向上抛出,在它上升到某一点的过程中,物体的动能损失了50 J,机械能损失了10 J,设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定,则该物体再落回到A点时的动能为(g取10 m/s2)( B )
A.40 J B.60 J
C.80 J D.100 J
(2024·山东)如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别坐在水平放
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