高考物理人教全國II一輪復習課件第5章基礎課時15功能關系能量守恒定律

1、基礎課時15功能關系能量守恒定律,知識點、功能關系 1.功能關系 (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.能量守恒定律 (1)內(nèi)容：能量既不會消滅，也_。它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_。 (2)表達式：E減_。,能量轉(zhuǎn)化,能量,能量的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化,不會創(chuàng)生,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,保持不變,E增,思考探究 “神舟十號”飛船返回艙進入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達到1 000攝氏度。,(1)進入大氣層很長一段時間，返回

2、艙加速下落，返回艙表面溫度逐漸升高。該過程動能和勢能怎么變化？機械能守恒嗎？ (2)返回艙表面溫度越高，內(nèi)能越大。該過程中是什么能向什么能轉(zhuǎn)化？機械能和內(nèi)能的總量變化嗎？ 答案(1)動能增加勢能減小機械能不守恒 (2)機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能不變化,考點一對功能關系的理解與應用 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，力學中幾種常見的功能關系如下：,【例1】(多選)(2016山西大學附屬中學月考)如圖1所示，建筑工地上載人升降機用不計質(zhì)量的細鋼繩跨過定滑輪與一電動機相連，通電后電動機帶動升降機沿豎直方向先勻加速上升后勻速上升。摩擦及空氣阻力均不計。則(),圖1,A.升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的

3、動能 B.升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的機械能 C.升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的機械能 D.升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功大于升降機和人增加的機械能,解析根據(jù)動能定理可知，合外力對物體做的功等于物體動能的變化量，所以升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功和人的重力做功之和等于人增加的動能，故A錯誤，B正確；升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于克服重力做的功(此過程中動能不變)，即增加的機械能，C正確；升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功等于升降機和人增加的機械能，D錯誤。 答案BC,【變式訓練】 1.(多選)如圖2所

4、示，一物塊通過一橡皮條與粗糙斜面頂端垂直于固定斜面的固定桿相連而靜止在斜面上，橡皮條與斜面平行且恰為原長?，F(xiàn)給物塊一沿斜面向下的初速度v0，則物塊從開始滑動到滑到最低點的過程中(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，橡皮條的形變在彈性限度內(nèi))，下列說法正確的是(),圖2,A.物塊的動能一直增加 B.物塊運動的加速度一直增大 C.物塊的機械能一直減少 D.物塊減少的機械能等于橡皮條增加的彈性勢能,答案BC,考點二摩擦力做功的特點及應用 兩種摩擦力做功特點的比較,【例2】如圖3所示，一張薄紙板放在光滑水平面上，其右端放有小木塊，小木塊與薄紙板的接觸面粗糙，原來系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)用水平恒力F向右拉薄紙板，小

5、木塊在薄紙板上發(fā)生相對滑動，直到從薄紙板上掉下來。上述過程中有關功和能的說法正確的是(),圖3 A.拉力F做的功等于薄紙板和小木塊動能的增加量 B.摩擦力對小木塊做的功一定等于系統(tǒng)中由摩擦產(chǎn)生的熱量 C.離開薄紙板前小木塊可能先做加速運動，后做勻速運動 D.小木塊動能的增加量可能小于系統(tǒng)中由摩擦產(chǎn)生的熱量,解析由功能關系，拉力F做的功等于薄紙板和小木塊動能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和，選項A錯誤；摩擦力對小木塊做的功等于小木塊動能的增加量，選項B錯誤；離開薄紙板前小木塊一直在做勻加速運動，選項C錯誤；對于系統(tǒng)，由摩擦產(chǎn)生的熱量QFfL，其中L為小木塊相對薄紙板運動的位移，即薄紙板的長度。對小木

6、塊，F(xiàn)fL木Ek，L木為小木塊相對地面的位移，由于L木存在大于、等于或小于L三種可能，即Ek存在大于、等于或小于Q三種可能，選項D正確。 答案D,反思總結(jié) 摩擦生熱掌握“三點”： (1)大?。合到y(tǒng)內(nèi)因滑動摩擦力做功產(chǎn)生的熱量 QFfx相對。 (2)原因：有滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)存在相對位移。 (3)能量轉(zhuǎn)化有兩種形式：一是相互摩擦的物體之間機械能轉(zhuǎn)移；二是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(即熱量)。,【變式訓練】 2.如圖4所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行，將一個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靜止，勻速運動到達傳送帶頂端。下列說法正確的是(),圖4

7、,A.第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功 B.第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量 C.第一階段物體和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量等于第一階段物體機械能的增加量 D.物體從底端到頂端全過程機械能的增加量等于全過程物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量,解析第一階段滑動摩擦力對物體做正功，第二階段靜摩擦力對物體也做正功，A項錯誤；摩擦力做的功等于物體機械能的增加量，B項錯誤；第一階段物體的平均速度是傳送帶速度的一半，因此物體運動的位移x1恰好等于物體和傳送帶間相對移動的距離d。所以因摩擦產(chǎn)生的熱量QFfdFfx1，等于物體機械能的增加量而不是動能的增加量，C項正確；第二

8、階段靜摩擦力做正功，物體機械能增加，物體與傳送帶間沒有產(chǎn)生熱量，D項錯誤。 答案C,考點三能量守恒定律及應用 1.對能量守恒定律的理解 (1)轉(zhuǎn)化：某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等。 (2)轉(zhuǎn)移：某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量相等。 2.運用能量守恒定律解題的基本思路,【例3】(多選)(2015江蘇單科，9)如圖5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。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達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

9、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)(),圖5,答案BD,【變式訓練】 3.如圖6所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角37的斜面上的A點以初速度v03 m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB4 m。當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD3 m。擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 370.6，求：,圖6 (1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)； (2)彈簧的最大彈性勢能Epm。,答案(1)0.52(2)24.4 J,1.(多選)(2016江西南昌四校聯(lián)考)某電視臺沖關欄目，選手需要抓住固定在支架上

10、的繩子向上攀登，才可沖上領獎臺，如圖7所示。如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時，突然因抓不住繩子而加速滑下，對該過程進行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下述說法正確的是(),圖7,A.上行時，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡 B.上行時，繩子拉力對人做的功等于人重力勢能的增加 C.下滑時，人所受的重力大于摩擦力，加速度小于g D.下滑時，重力勢能的減少大于動能的增加，機械能的減少量等于克服摩擦力做的功 解析勻速上行時，人受到繩子向上的靜摩擦力和重力平衡，A錯誤；勻速上行時，繩子摩擦力對人做的功等于人重力勢能的增加，B錯誤；加速下滑時，加速度方向向下，則重力大于向上的摩擦力，合力小于重力，加

11、速度小于g，C正確；下滑時，重力和摩擦力做功，根據(jù)動能定理WGWfEk，則減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和克服摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，機械能的減少量等于克服摩擦力做的功，D正確。 答案CD,2.如圖8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d0.5 m。盆邊緣的高度為h0.3 m。在A處放一個質(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面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為0.1。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(),圖8,A.0.5 m B.0.25 m C.0.1 m D.0,答案D,3.足夠長的水平傳送帶以恒定速度v勻速運動，某時刻一個質(zhì)量為m的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同。在小物塊與傳送帶間有相對運動