创新设计高三物理鲁科版一轮复习配套44功能关系能量守恒定律.pptx

强基固本强基固本考点突破考点突破知识点、功能关系知识点、功能关系1功能关系功能关系(1)功是功是_的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少_发发生了转化。生了转化。(2)做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_，而且，而且_必须通过做功来实现。必须通过做功来实现。第第4课时课时功能关系能量守恒定律功能关系能量守恒定律知知 识识 梳梳 理理能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化强基固本强基固本考点突破考点突破2能量守恒定律能量守恒定律(1)内容：能量既不能凭空内容：能量既不能凭空_，也不能凭空消失，它只，也不能凭空消失，它只能从一种形式能从一种形式_为另一种形式，或从一个物体为另一种形式，或从一个物体_到到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量另一个物体，在转化或转移的过程中其总量_。(2)表达式：表达式：E减减_。产生产生转移转移转化转化保持不变保持不变E增增强基固本强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。力对物体做了多少功，物体就有多少能。()(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。物体在速度增大时，其机械能可能在减小。()(3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。能量转化的过程。()(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。增加的内能。()答案答案(1)(2)(3)(4)强基固本强基固本考点突破考点突破题组一对几种功能关系的理解题组一对几种功能关系的理解12013年年2月月15日中午日中午12时时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气万吨，进入地球大气层的速度约为层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空烈燃烧，并在距离地面上空12至至15英里处发生爆炸，产英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则下一定深度过程中，其质量不变，则 ()题题 组组 自自 测测强基固本强基固本考点突破考点突破A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量解析解析陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨石做负功，由动能定理有：石做负功，由动能定理有：WGWfEk，故，故WGEk，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，WGEk，C错误；对全过程，由能量守恒定律可知机械能转化为内错误；对全过程，由能量守恒定律可知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大，由功能原理可知该碎片在整个过能，机械能减少，内能增大，由功能原理可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，D正确。正确。答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破2升降机底板上放一质量为升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动静止开始竖直向上移动5 m时速度达到时速度达到4 m/s，则此过程中，则此过程中(g取取10 m/s2)()A升降机对物体做功升降机对物体做功5 800 JB合外力对物体做功合外力对物体做功5 800 JC物体的重力势能增加物体的重力势能增加500 JD物体的机械能增加物体的机械能增加800 J答案答案A强基固本强基固本考点突破考点突破题组二能量守恒定律的应用题组二能量守恒定律的应用3如图如图1所示，所示，ABCD是一个盆式容器，是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一的连接处都是一段与段与BC相切的圆弧，相切的圆弧，B、C在水平在水平线上，其距离线上，其距离d0.5 m。盆。盆图图1边缘的高度为边缘的高度为h0.3 m。在。在A处放一个质量为处放一个质量为m的小物块的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为面与小物块间的动摩擦因数为0.1。小物块在盆内来回。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为的距离为()A0.5 m B0.25 m C0.1 m D0强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破4如图如图2，一轻质弹簧下端固定，直立于水平，一轻质弹簧下端固定，直立于水平面上，将质量为面上，将质量为m的物体的物体A从离弹簧顶端正从离弹簧顶端正上方上方h高处静止释放，当物体高处静止释放，当物体A下降至最低下降至最低点点P时速度变为零，此时弹簧压缩量为时速度变为零，此时弹簧压缩量为x0；若将质量为若将质量为2m的物体的物体B从离弹簧顶端上方从离弹簧顶端上方h高处由静止释放，当物体高处由静止释放，当物体B也下降到也下降到P处时，处时，其速度为其速度为 ()图图2强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破考点一对功能关系的理解与应用考点一对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关系功是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：如下表所示：功功能量改变能量改变关系式关系式W合合：合外力的功：合外力的功(所有外所有外力的功力的功)动能的改变量动能的改变量(Ek)W合合EkWG：重力的功：重力的功重力势能的改变重力势能的改变量量(Ep)WGEpW弹弹：弹簧弹力做的功：弹簧弹力做的功弹性势能的改变弹性势能的改变量量(Ep)W弹弹Ep强基固本强基固本考点突破考点突破W其他其他：除重力或系统内：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力弹簧弹力以外的其他外力做的功做的功机械能的改变量机械能的改变量(E)W其他其他Efs：一对滑动摩擦力做：一对滑动摩擦力做功的代数和功的代数和因摩擦而产生的因摩擦而产生的内能内能(Q)fsQ(s为物体间的为物体间的相对位移相对位移)强基固本强基固本考点突破考点突破【例例1】(2014广东卷广东卷，16)如图如图3所所示，是安装在列车车厢之间的摩擦示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中缓冲器结构图，图中和和为楔块，为楔块，和和为垫板，楔块与弹簧盒、垫为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中弹簧压缩的过程中 ()图图3A缓冲器的机械能守恒缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能弹簧的弹性势能全部转化为动能强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负功，则机械能转化为内能，故功，则机械能转化为内能，故A错误，错误，B正确；垫板动能转正确；垫板动能转化为内能和弹性势能，故化为内能和弹性势能，故C错误；而弹簧弹性势能也转化为错误；而弹簧弹性势能也转化为动能和内能，故动能和内能，故D错误。错误。答案答案 B强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】1(多选多选)(2014东莞市调研测试东莞市调研测试)如图如图4所示，长木板所示，长木板A放在光滑的水平放在光滑的水平地面上，物体地面上，物体B以水平速度冲上以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止后，由于摩擦力作用，最后停止图图4在木板在木板A上，则从上，则从B冲到木板冲到木板A上到相对木板上到相对木板A静止的过程静止的过程中，下述说法中正确的是中，下述说法中正确的是 ()A物体物体B动能的减少量等于系统损失的机械能动能的减少量等于系统损失的机械能B物体物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体物体B损失的机械能等于木板损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损获得的动能与系统损失的机械能之和失的机械能之和D摩擦力对物体摩擦力对物体B做的功和对木板做的功和对木板A做的功的总和等于做的功的总和等于系统内能的增加量系统内能的增加量强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析物体物体B以水平速度冲上以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，后，由于摩擦力作用，B减速减速运动，运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少动能的减少量等于量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；根据错误；根据动能定理，物体动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选损失的动能，选项项B错误；由能量守恒定律可知，物体错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于损失的机械能等于木板木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；正确；摩擦力对物体摩擦力对物体B做的功等于做的功等于B动能的减少量，摩擦力对木板动能的减少量，摩擦力对木板A做的功等于做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物体体B做的功和对木板做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量，做的功的总和等于系统内能的增加量，选项选项D正确。正确。答案答案CD强基固本强基固本考点突破考点突破考点二能量守恒定律的应用考点二能量守恒定律的应用应用能量守恒定律的解题步骤应用能量守恒定律的解题步骤1选取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动选取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动情况。情况。2分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，如动能、势能如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能、内能等。等。3明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量列出减少的能量E减减和增加的能量和增加的能量E增增的表达式。的表达式。4列出能量转化守恒关系式：列出能量转化守恒关系式：E减减E增增，求解未知量，求解未知量，并对结果进行讨论。并对结果进行讨论。强基固本强基固本考点突破考点突破木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是()图图5强基固本强基固本考点突破考点突破AmMBm2MC木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能 全部转化为弹簧的弹性势能全部转化为弹簧的弹性势能解析解析根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所做功根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所做功等于接触面之间产生的内能。等于接触面之间产生的内能。木箱下滑时木箱下滑时Q1Wf1(Mm)glcos 30 木箱上滑时木箱上滑时Q2Wf2Mglcos 30 木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性势能为势能为Epmax，则根据能量转化与守恒定律得，则根据能量转化与守恒定律得(Mm)glsin 30Q1Epamx 强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案BC强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】图图6强基固本强基固本考点突破考点突破(1)滑块到达滑块到达B点时的速度大小点时的速度大小vB；(2)水平面水平面BC的长度的长度s；(3)在压缩弹簧过程中滑块的最大速度在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm。强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破考点三摩擦力做功的特点及应用考点三摩擦力做功的特点及应用1静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能。静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能。2滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：生两种可能效果：机械能全部转化为内能；机械能全部转化为内能；强基固本强基固本考点突破考点突破有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能。化为内能。(3)摩擦生热的计算：摩擦生热的计算：Qfs相对相对。其中。其中s相对相对为相互摩擦的两个为相互摩擦的两个物体间的相对位移。物体间的相对位移。强基固本强基固本考点突破考点突破(1)物体从物体从A运动到运动到B共需多少时间？共需多少时间？(2)电动机因传送该物体多消耗的电能。电动机因传送该物体多消耗的电能。图图7强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案(1)2.4 s(2)28 J强基固本强基固本考点突破考点突破传送带模型问题的分析流程传送带模型问题的分析流程强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】3如图如图8所示，水平传送带两端点所示，水平传送带两端点A、B间的距离为间的距离为l，传送，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，点，某人用恒定的水平力某人用恒定的水平力F使小物体以速度使小物体以速度v1匀速滑到左端的匀速滑到左端的B点，拉力点，拉力F所做的功为所做的功为W1、功率为、功率为P1，这一过程物体和，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。随后让传送带以。随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉拉物体，使它以相对传送带为物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从的速度匀速从A滑行到滑行到B，这一过程中，拉力这一过程中，拉力F所做的功为所做的功为W2、功率为、功率为P2，物体和，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。下列关系中正确。下列关系中正确的是的是 ()强基固本强基固本考点突破考点突破AW1W2，P1P2，Q1Q2BW1W2，P1P2，Q1Q2CW1W2，P1P2，Q1Q2DW1W2，P1P2，Q1Q2图图8强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。强基固本强基固本考点突破考点突破