2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)專題 13功能關(guān)系 能量守恒定律（Word版無(wú)答案）

1、高考物理一輪復(fù)習(xí)案學(xué)生姓名年級(jí)學(xué)科物理專題13功能關(guān)系 能量守恒定律【知識(shí)要點(diǎn)】一、功能關(guān)系1功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化2幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系功能量的變化合外力做正功動(dòng)能增加重力做正功重力勢(shì)能減少?gòu)椈蓮椓ψ稣椥詣?shì)能減少電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少其他力(除重力、彈力外)做正功機(jī)械能增加二、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變2表達(dá)式：(1)E1E2. (2)E減E增考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用【典例歸納】【例1】.(多選)如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平地

2、面上，物體B以水平速度v0沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止的過(guò)程中，下述說(shuō)法中正確的是()A物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和D摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量【變式1】光滑水平地面上疊放著兩個(gè)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(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，撤去拉力F，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體A、B的動(dòng)能分別設(shè)為EA和EB，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止。以下有幾個(gè)說(shuō)法，其中正確的

3、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(duì)物體A做的功D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對(duì)物體A做的功【變式2】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(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為Ff。輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)l時(shí)，裝置可安全工作。一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面的摩擦。(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量x；(2)求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm?！纠?】.如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以

4、恒定速率順時(shí)針運(yùn)行，將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端下列說(shuō)法正確的是()A第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加D物體從底端到頂端全過(guò)程機(jī)械能的增加等于全過(guò)程物體與傳送帶間的摩擦生熱【變式1】如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運(yùn)行現(xiàn)將一質(zhì)量m1 kg的物體拋上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g取10 m/s2，sin 37

5、0.6，cos 370.8.則下列說(shuō)法正確的是()A08 s內(nèi)物體位移的大小是18 m B08 s內(nèi)物體機(jī)械能增量是90 JC08 s內(nèi)物體機(jī)械能增量是84 J D08 s內(nèi)物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126 J【變式2】如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A.電動(dòng)機(jī)做的功為B.摩擦力對(duì)物體做的功為mv2C.傳送帶克服摩擦力做的功為D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv考點(diǎn)二功能關(guān)系的理解與應(yīng)用【典例歸納】【例3】如

6、圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R; bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn)一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)重力加速度大小為g.小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為()A2mgR B4mgR C5mgR D6mgR【變式1】起跳摸高是學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)體育活動(dòng)一質(zhì)量為m的同學(xué)彎曲兩腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，從該同學(xué)用力蹬地到剛離開(kāi)地面的起跳過(guò)程中，他的重心上升了h，離地時(shí)他的速度大小為v.下列說(shuō)法正確的是()A起跳過(guò)程中該同學(xué)機(jī)械能增加了mgh B起跳過(guò)程中該同學(xué)機(jī)械能增量為mgheq f(1,2)

7、mv2C地面的支持力對(duì)該同學(xué)做的功為mgheq f(1,2)mv2 D該同學(xué)所受的合外力對(duì)其做的功為eq f(1,2)mv2mgh【變式2】如圖所示，ABCD是一個(gè)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(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.10。小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停下來(lái)，則停下的位置到B的距離為( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0考點(diǎn)三能量守恒定律的應(yīng)用【典例歸納】【例4】如圖所示，光滑水平面AB

8、與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求：(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功?！咀兪健咳鐖D所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C.不計(jì)空氣阻力

9、，試求：(1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能考點(diǎn)四功能原理的綜合應(yīng)用【典例歸納】【例5】如圖所示，傾角為30的斜面上，質(zhì)量為m的物塊在恒定拉力作用下沿斜面以加速度aeq f(g,2)(g為重力加速度)向上加速運(yùn)動(dòng)距離x的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A重力勢(shì)能增加mgxB動(dòng)能增加 eq f(mgx,4)C機(jī)械能增加mgxD拉力做功為eq f(mgx,2)【變式1】如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌

10、放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過(guò)程中()A桿的速度最大值為eq f(（Fmg）R,B2d2)B安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量【變式2】如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂(lè)設(shè)施過(guò)山車軌道的簡(jiǎn)化模型，最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開(kāi)，C是半徑為R的圓形軌道的最高點(diǎn)，BD部分水平，末端D點(diǎn)

11、與右端足夠長(zhǎng)的水平傳送帶無(wú)縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過(guò)C點(diǎn)后再經(jīng)D點(diǎn)滑上傳送帶，則()A固定位置A到B點(diǎn)的豎直高度可能為2 RB滑塊在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大距離與傳送帶速度v有關(guān)C滑塊可能重新回到出發(fā)點(diǎn)A處D傳送帶速度v越大，滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多【例6】如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t0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(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的

12、圖象如圖乙所示，則()At1時(shí)刻小球動(dòng)能最大 Bt2時(shí)刻小球動(dòng)能最大Ct2t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少Dt2t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能【變式2】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中，加速度一直減小 B下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為eq f(1,4)mv2C在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為eq f(1,4)mv2mgh D上滑

13、經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度【鞏固練習(xí)】1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(yùn)動(dòng)。在這三種情況下物體機(jī)械能的變化情況是()A勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小B勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小C勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能可能增加，可能減少，也可能不變D三種情況中，物體的機(jī)械能均增加2如圖所示，一物塊在粗糙斜面上由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到水平面上后停止，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能()A不變 B減小C增大 D無(wú)法判斷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)?，F(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧

14、右端，在向右移動(dòng)一段距離的過(guò)程中拉力F做了10 J的功。在上述過(guò)程中()A彈簧的彈性勢(shì)能增加了10 JB滑塊的動(dòng)能增加了10 JC滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10 JD滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒4一物體在豎直向上的恒力作用下，由靜止開(kāi)始上升，到達(dá)某一高度時(shí)撤去外力。若不計(jì)空氣阻力，則在整個(gè)上升過(guò)程中，物體的機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象是()ABCD5(多選)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A物體的質(zhì)量為2 kgBh0時(shí)，物體的

15、速率為20 m/sCh2 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek40 JD從地面至h4 m，物體的動(dòng)能減少100 J6.(多選)如圖所示，一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧，下端固定在水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在彈簧的正上方從距地面高度為H處由靜止下落壓縮彈簧。若彈簧的最大壓縮量為x，小球下落過(guò)程受到的空氣阻力恒為Ff，則小球從開(kāi)始下落至最低點(diǎn)的過(guò)程()A小球動(dòng)能的增量為0B小球重力勢(shì)能的增量為mg(HxL)C彈簧彈性勢(shì)能的增量為(mgFf)(HxL)D系統(tǒng)機(jī)械能減少FfH7.(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使

16、小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為x。此過(guò)程中，下列結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(FFf)(Lx)B小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Lx)D小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx8(多選)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的物體從高為h0.2 m的光滑軌道上P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到水平傳送帶上的A點(diǎn)，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶AB之間的距離為L(zhǎng)5 m，傳送帶一直以v4 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則(g取10 m/s2)()A物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5

17、 sB物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做功為2 JC物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為2 JD物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)多做的功為10 J9.(多選)如圖所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的輕質(zhì)彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h0.1 m處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ekh圖象，其中高度從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零重力勢(shì)能面，g取10 m/s2，由圖象可知()A小滑塊的質(zhì)量為0.1 kgB輕彈簧原長(zhǎng)為0.2 mC彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5 JD小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4 J10如圖甲所示，一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，在t0時(shí)刻，一小物塊以一定速度從左端滑上長(zhǎng)木板，之后長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示，已知小物塊與長(zhǎng)木板的質(zhì)量均為m1 kg，已知木板足夠長(zhǎng)，g取10 m/s2，求：(1)小物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的值；(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。 甲乙11在某電視臺(tái)舉辦的