《功能關(guān)系_能量守恒定律》高三專題復(fù)習(xí)

1、 功能關(guān)系 能量守恒定律【基礎(chǔ)知識梳理】一、功能關(guān)系1.功和能(1)功是_的量度，即做了多少功就有多少_發(fā)生了轉(zhuǎn)化.(2)做功的過程一定伴隨著_，而且_必須通過做功來實現(xiàn).2.常見的幾種功能對應(yīng)關(guān)系(1)合外力做功等于物體動能的改變，即W合=Ek2-Ek1=Ek.(動能定理)(2)重力做功等于物體重力勢能的改變，即WG=Ep1-Ep2=-Ep.(3)彈簧彈力做功等于彈性勢能的改變，即WF=Ep1-Ep2=-Ep.(4)除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機械能的改變，即W其他力=E2-E1=E.(功能原理)二、能量守恒定律1.內(nèi)容:能量既不會憑空_，也不會憑空消失，它只能從一種形

2、式_為另一種形式，或者從一個物體_到別的物體，在_的過程中，能量的總量_.2.表達式：E減=_.【熱點難點例析】考點一利用動能定理分析功能和能量變化的問題1.動能的改變量、機械能的改變量分別與對應(yīng)的功相等.2.重力勢能、彈性勢能、電勢能的改變量與對應(yīng)的力做的功數(shù)值相等，但符號相反.3搞清不同的力做功對應(yīng)不同形式的能的改變不同的力做功對應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外力的功)動能變化合外力對物體做功等于物體動能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力勢能變化重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負功，

3、彈性勢能增加W彈EpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力的功不引起機械能變化機械能守恒E0除重力和彈力之外的力做的功機械能變化除重力和彈力之外的力做多少正功，物體的機械能就增加多少；除重力和彈力之外的力做多少負功，物體的機械能就減少多少W除G、彈力外E電場力的功電勢能變化電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加W電Ep一對滑動摩擦力的總功內(nèi)能變化作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦力一定做負功，系統(tǒng)內(nèi)能增加QFf·l相對【例1】如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動在移動過程中，下列說法正確的是 ()AF對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩

4、擦力所做的功之和BF對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能DF對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和考點二對能量守恒定律的理解和應(yīng)用1.列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等2.應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟(1)分清有多少形式的能如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等在變化；(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量E減和增加的能量E

5、增的表達式；(3)列出能量守恒關(guān)系式：E減 E增【例2】一物塊放在如圖所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物塊，物塊沿斜面運動了一段距離，若已知在此過程中，拉力F所做的功為A，斜面對物塊的作用力所做的功為B，重力做的功為C，空氣阻力做的功為D，其中A、B、C、D的絕對值分別為100 J、30 J、100 J、20 J，則(1)物塊動能的增量為多少？(2)物塊機械能的增量為多少？考點三摩擦力做功的特點及應(yīng)用 類別比較靜摩擦力滑動摩擦力不同點能量轉(zhuǎn)化的方面在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量1.相互摩擦的物體通過

6、摩擦力做功，將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體2部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機械能的損失量一對摩擦力做功方面一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和等于零一對相互作用的滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做的總功總為負值，系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能相同點做功方面兩種摩擦力都可以對物體做正功，做負功，還可以不做功【例3】如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，仍將A拉到B右端，這次F做功為W2，生熱為Q2；則應(yīng)有 ()AW1<W2，Q1Q2 BW1W2，Q1Q2 CW1<W2，Q1<Q

7、2 DW1W2，Q1<Q2 【課堂高效作業(yè)】 1.如圖所示，在一個盛水的杯子里有一木塊.開始時木塊被一根細繩拴住而完全沒入水中，整個裝置與外界絕熱，斷開細繩，則木塊將浮到水面上，最后達到平衡，在這一過程中，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)( )A.內(nèi)能增大B.內(nèi)能減小C.內(nèi)能不變D.條件不足，無法判斷 2.物體在豎直方向上分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種運動.在這三種情況下物體機械能的變化情況是( )A.勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減小B.勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小C.勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能可能增加，可能減少，也可能不

8、變D.三種情況中，物體的機械能均增加3.滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的過程中拉力F做了10 J的功.在上述過程中( )A.彈簧的彈性勢能增加了10 JB.滑塊的動能增加了10 JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒4.如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離d=0.5 m.盆邊緣的高度為h=0.30 m.在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止出發(fā)下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的

9、動摩擦因數(shù)為=0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.05.(2012·無錫模擬)如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，以下說法正確的是( )A.牽引力與克服摩擦力做的功相等B.合外力對汽車不做功C.牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功D.汽車在上拱形橋的過程中克服重力做的功轉(zhuǎn)化為汽車的重力勢能6.(2012·長春模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點的物塊置于粗糙水平面上的M點，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數(shù)處處相同.物塊與彈簧未連接，開始時

10、物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)從M點由靜止釋放物塊，物塊運動到N點時恰好靜止,彈簧原長小于.若物塊從M點運動到N點的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機械能為E，物塊通過的路程為s.不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是( )7.(2012·秦皇島模擬)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零.則在圓環(huán)下滑過程中( )A.圓環(huán)機械能守恒B.彈簧的彈性勢能先增大后減小C.彈簧的彈性勢能變化了m

11、ghD.彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大8.(2012·鹽城調(diào)研)如圖所示，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由靜止開始運動，在運動過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是(整個過程中彈簧不超過其彈性限度)()A機械能守恒B機械能不斷增加C當彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大D當彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時，A、B兩物體速度為零9. (2012·北京二模)如圖所示，光滑細桿AB、AC在A點連接，AB豎直放置，AC水平放置，兩相同的中心有小孔的小球M、N，分別套在AB和AC上

12、，并用一細繩相連，細繩恰好被拉直，現(xiàn)由靜止釋放M、N，在運動過程中下列說法中正確的是 ()AM球的機械能守恒BM球的機械能減小CM和N組成的系統(tǒng)的機械能守恒D繩的拉力對N做負功9. (2012·臨沂模擬)第十三屆田徑錦標賽于2011年8月在韓國大邱舉行.在撐桿跳比賽中,波蘭選手沃伊切霍夫斯基以5.90 m的高度奪金,如果把撐桿跳全過程分成四個階段:ab、bc、cd、de，如圖所示，則對這四個階段的下列描述正確的有( )A.ab為加速助跑階段，人和桿的機械能在增加B.bc為桿彎曲人上升階段，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能在增加C.cd為桿伸直人上升階段，人的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D.de

13、為人過橫桿后的下落階段，重力所做的功等于人機械能的增加量10.光滑水平地面上疊放著兩個物體A和B，如圖所示.水平拉力F作用在物體B上，使A、B兩物體從靜止出發(fā)一起運動.經(jīng)過時間t，撤去拉力F，再經(jīng)過時間t，物體A、B的動能分別設(shè)為EA和EB，在運動過程中A、B始終保持相對靜止.以下有幾個說法:其中正確的是( )A.EA+EB等于拉力F做的功B.EA+EB小于拉力F做的功C.EA等于撤去拉力F前摩擦力對物體A做的功D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對物體A做的功11.(2012·聊城模擬)(14分)如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道AB光滑,

14、在最低點B與水平軌道BC相切,BC的長度L=2 m,圓弧半徑R=1 m,整個軌道處于同一豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點的物塊從C點以8 m/s初速度向左運動,物塊與BC部分的動摩擦因數(shù)=0.7,已知物塊質(zhì)量為m=1 kg,小車的質(zhì)量M=3.5 kg(g=10 m/s2)求:(1)物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力及離開B點上升的最大高度.(2)物塊滑向B點后再經(jīng)多長時間離開小車及小車運動的最大速度.12.(2012·常熟模擬)(14分)如圖所示,遙控電動賽車(可視為質(zhì)點)從A點由靜止出發(fā),經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機,賽車繼續(xù)前進至B點后進入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過軌道最高點P后又

15、進入水平軌道CD上.已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運動時受到的阻力恒為車重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4 kg,通電后賽車的電動機以額定功率P=2 W工作,軌道AB的長度L=2 m,圓形軌道的半徑R=0.5 m,空氣阻力可以忽略,取重力加速度g=10 m/s2.某次比賽,要求賽車在運動過程中既不能脫離軌道,又要在CD軌道上運動的路程最短.在此條件下,求:(1)賽車在CD軌道上運動的最短路程.(2)賽車電動機工作的時間.【高考零距離】【2012年】1.(2012四川）21.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸（

16、未連接），彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0.物體與水平面間的動摩擦因素為，重力加速度為g。則A. 撤去F后，物體先做勻加速運動，在做勻減速運動B. 撤去F后，物體剛運動時的加速度為kx0/m-gC. 物體做勻減速運動的時間為D. 物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為mvl輕桿2.（2012 江蘇）14（16分）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作，一質(zhì)量為

17、m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動l/4，輕桿與槽間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；（2）為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm（3）討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度v與撞擊速度v的關(guān)系【2011年-2010年】1.（2011·新課標全國卷·T16）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是A. 運動員到達最低點前重力勢能始終減小B. 蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C. 蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D. 蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)6.（2011·安徽高考·T24）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度=4 m/s，g取10。若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向。（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小。在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位