高考物理一輪復(fù)習(xí)要點(diǎn)提示-第5講-功能關(guān)系-能量守恒定律

第1頁(yè)一、功效關(guān)系1．功和能關(guān)系做功過(guò)程就是

過(guò)程，功是能量轉(zhuǎn)化

．2．功與能量改變關(guān)系能量轉(zhuǎn)化量度第2頁(yè)二、能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會(huì)毀滅，也

，它只會(huì)從一個(gè)形式

為其它形式，或者從一個(gè)物體

到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量總量

．2．表示式：ΔE減＝

．不會(huì)創(chuàng)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變?chǔ)增第3頁(yè)1．以下哪些過(guò)程不恪守能轉(zhuǎn)化和守恒定律(

)A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．彈丸擊中沙袋C．炮彈爆炸D．單擺在存在空氣阻力情況下擺動(dòng)，只研究單擺個(gè)體解析：能轉(zhuǎn)化和守恒是自然界最基本守恒定律之一，一切自然現(xiàn)象都受它制約，能量守恒是無(wú)條件，但在我們研究問(wèn)題中，往往僅是一個(gè)小系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可能和外界有能量轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)內(nèi)能量可能不守恒．D選項(xiàng)研究對(duì)象只限定于單擺，其能量要降低，因?yàn)樗朔枇ψ龉?，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能有一部分為空氣所含有．答案：D第4頁(yè)2．已知貨物質(zhì)量為m，在某段時(shí)間內(nèi)起重機(jī)將貨物以a加速度加速升高h(yuǎn)，則在這段時(shí)間內(nèi)，以下敘述正確是(重力加速度為g)(

)A．貨物動(dòng)能一定增加mah－mghB．貨物機(jī)械能一定增加mahC．貨物重力勢(shì)能一定增加mahD．貨物機(jī)械能一定增加mah＋mgh解析：依據(jù)動(dòng)能定理可知，貨物動(dòng)能增加量等于貨物所受協(xié)力做功mah，A錯(cuò)誤；依據(jù)功效關(guān)系，貨物機(jī)械能增量等于除重力以外力做功而不等于協(xié)力做功，B錯(cuò)誤；由功效關(guān)系知，重力勢(shì)能增量對(duì)應(yīng)貨物重力做負(fù)功絕對(duì)值mgh，C錯(cuò)誤；由功效關(guān)系，貨物機(jī)械能增量為起重機(jī)拉力做功m(g＋a)h，D正確．答案：D第5頁(yè)3．(年亳州模擬)以下說(shuō)法正確是(

)A．伴隨科技發(fā)展，第一類永動(dòng)機(jī)是能夠制成B．太陽(yáng)照射到地球上光能轉(zhuǎn)化成了其它形式能量，但照射到宇宙空間能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式電源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量能夠憑空產(chǎn)生解析：第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，所以不可能制成，A錯(cuò)誤；依據(jù)能量守恒定律，太陽(yáng)照射到宇宙空間能量也不會(huì)憑空消失，B錯(cuò)誤；要讓馬兒跑，必須要給馬兒吃草，不然就違反能量守恒定律，C正確；所謂“全自動(dòng)”手表內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置，普通有一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，擺錘不停地?cái)[動(dòng)，給游絲彈簧補(bǔ)充能量，才會(huì)維持手表走動(dòng)，D錯(cuò)．答案：C第6頁(yè)4.如圖所表示，一質(zhì)量為m物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對(duì)物塊施加一個(gè)大小為F水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動(dòng)距離x后馬上撤去F.物塊與水平地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求：(1)撤去F時(shí)，物塊速度大??；(2)撤去F后，物塊還能滑行多遠(yuǎn)？第7頁(yè)幾個(gè)常見功效關(guān)系及摩擦力做功特點(diǎn)

1．幾個(gè)常見功效關(guān)系表示式(1)協(xié)力做功等于物體動(dòng)能改變，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(動(dòng)能定理)(2)重力做功等于物體重力勢(shì)能改變，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(3)彈簧彈力做功等于彈性勢(shì)能改變，即W彈＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(4)除了重力和彈簧彈力之外其它力所做總功，等于物體機(jī)械能改變，即W其它力＝E2－E1＝ΔE.(功效原理)(5)電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能改變，即W電＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.第8頁(yè)2．滑動(dòng)摩擦力做功特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體能夠做正功、負(fù)功，還能夠不做功．(2)在相互摩擦物體系統(tǒng)中，一對(duì)相互作用滑動(dòng)摩擦力，對(duì)物體系統(tǒng)所做總功多少與路徑相關(guān)，其值是負(fù)值，等于摩擦力與相對(duì)旅程乘積，即WFf＝－Ffx相對(duì)，表示系統(tǒng)克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失機(jī)械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，即ΔE損＝Ffx相對(duì)＝Q熱(摩擦生熱)．(3)在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移情況是：一是相互摩擦物體經(jīng)過(guò)摩擦力做功，將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；二是部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．第9頁(yè)一對(duì)相互作用滑動(dòng)摩擦力做功所產(chǎn)生熱量Q＝Ff·x相對(duì)，其中x相對(duì)是物體間相對(duì)路徑長(zhǎng)度．假如兩物體同向運(yùn)動(dòng)，x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之差，假如兩物體反向運(yùn)動(dòng)，x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之和，假如一個(gè)物體相對(duì)另一物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則x相對(duì)為兩物體相對(duì)滑行路徑總長(zhǎng)度．第10頁(yè)[例1]電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m小木塊由靜止輕放在傳送帶上(傳送帶足夠長(zhǎng))，若小木塊與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所表示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：(1)小木塊位移；(2)傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)旅程；(3)小木塊取得動(dòng)能；(4)摩擦過(guò)程產(chǎn)生摩擦熱．[思緒點(diǎn)撥]

摩擦力對(duì)小木塊做功對(duì)應(yīng)小木塊動(dòng)能增量，而傳送帶克服摩擦力做功為摩擦力與傳送帶對(duì)地位移乘積，電動(dòng)機(jī)做功應(yīng)為物體取得動(dòng)能和因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生熱量之和．第11頁(yè)第12頁(yè)第13頁(yè)1.(年滁州模擬)一物塊放在如圖所表示斜面上，用力F沿斜面向下拉物塊，物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離，若已知在此過(guò)程中，拉力F所做功為A，斜面對(duì)物塊作用力所做功為B，重力做功為C，空氣阻力做功為D，其中A、B、C、D絕對(duì)值分別為100J、30J、100J、20J，則(1)物塊動(dòng)能增量為多少？(2)物塊機(jī)械能增量為多少？第14頁(yè)解析：(1)在物塊下滑過(guò)程中，拉力F做正功，斜面對(duì)物塊有摩擦力，做負(fù)功，重力做正功，空氣阻力做負(fù)功．依據(jù)動(dòng)能定理，合外力對(duì)物塊做功等于物塊動(dòng)能增量，則ΔEk＝W合＝A＋B＋C＋D＝100J＋(－30J)＋100J＋(－20J)＝150J.(2)依據(jù)功效關(guān)系，除重力之外其它力所做功等于物塊機(jī)械能增量，則ΔE機(jī)＝A＋B＋D＝100J＋(－30J)＋(－20J)＝50J.答案：(1)150J

(2)50J第15頁(yè)對(duì)能量守恒定律了解和應(yīng)用1．對(duì)定律了解(1)某種形式能降低，一定存在其它形式能增加，且降低許和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體能量降低，一定存在其它物體能量增加，且降低許和增加量一定相等．這也是我們列能量守恒定律方程式兩條基本思緒．2．應(yīng)用定律解題步驟(1)分清有多少形式能[如動(dòng)能、勢(shì)能(包含重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等]在改變．(2)明確哪種形式能量增加，哪種形式能量降低，而且列出降低能量ΔE減和增加能量ΔE增表示式．(3)列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增．第16頁(yè)(1)應(yīng)用能量守恒定律處理相關(guān)問(wèn)題，要分析全部參加改變能量．(2)高考考查該類問(wèn)題，常綜合平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及電磁學(xué)知識(shí)考查判斷、推理及綜合分析能力．第17頁(yè)[例2]如圖所表示，某人乘雪橇沿雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停頓．人與雪橇總質(zhì)量為70kg.表中統(tǒng)計(jì)了沿坡滑下過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)處理以下問(wèn)題：(g＝10m/s2)位置ABC速度(m/s)2.012.00時(shí)刻(s)0410(1)人與雪橇從A到B過(guò)程中，損失機(jī)械能為多少？(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大?。甗思緒點(diǎn)撥]

首先依據(jù)表格中數(shù)據(jù)計(jì)算出動(dòng)能改變量及重力勢(shì)能改變量，并深入計(jì)算出機(jī)械能改變量；在BC段上，可依據(jù)Δv＝at及牛頓第二定律計(jì)算出阻力．第18頁(yè)[答案]

(1)9100J

(2)140N第19頁(yè)第20頁(yè)2.(年合肥模擬)如圖所表示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體取得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)軌道壓力為其重力8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能抵達(dá)最高點(diǎn)C.(不計(jì)空氣阻力)試求：(1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧彈性勢(shì)能．(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過(guò)程中產(chǎn)生內(nèi)能．第21頁(yè)第22頁(yè)第23頁(yè)答案：C第24頁(yè)2．(年六安模擬)重物m系在上端固定輕彈簧下端，用手托起重物，使彈簧處于豎直方向，彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)時(shí)，突然松手，重物下落過(guò)程中，對(duì)于重物、彈簧和地球組成系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法不正確是(彈簧一直在彈性程度內(nèi)改變)(

)A．重物動(dòng)能最大時(shí)，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能總和最小B．重物重力勢(shì)能最小時(shí)，動(dòng)能最大C．彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，重物動(dòng)能最小D．重物重力勢(shì)能最小時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大解析：重物下落過(guò)程中，只發(fā)生動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)動(dòng)能最大時(shí)，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能總和最小，A正確；當(dāng)重物重力勢(shì)能最小時(shí)，重物應(yīng)下落到最低點(diǎn)，其速度為零，動(dòng)能最小，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量最大，彈性勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤，C、D正確．答案：B第25頁(yè)3．(年高考福建理綜)如圖甲所表示，質(zhì)量不計(jì)彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此重復(fù)．經(jīng)過(guò)安裝在彈簧下端壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t改變圖象如圖乙所表示，則(

)A．t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球動(dòng)能先增加后降低D．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加動(dòng)能等于彈簧降低彈性勢(shì)能第26頁(yè)解析：0～t1時(shí)間內(nèi)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到彈簧上并往下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力與彈簧對(duì)小球彈力協(xié)力方向先向下后向上，故小球先加速后減速，t2時(shí)刻抵達(dá)最低點(diǎn)，動(dòng)能為0，A、B錯(cuò)；t2～t3時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng)，協(xié)力方向先向上后向下，小球先加速后減速，動(dòng)能先增加后降低，C對(duì)；t2～t3時(shí)間內(nèi)由能量守恒知小球增加動(dòng)能等于彈簧降低彈性勢(shì)能減去小球增加重力勢(shì)能，D錯(cuò)．答案：C第27頁(yè)