1、一輪復習功能關系 - 能量守恒定律大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源第 11 課時功能關系能量守恒定律【知識梳理】1功能關系：（1）功是_的量度，即做了多少功就有多少能量發生了轉化 （2 做功的過程一定伴隨著 _，而且 _必通過做功來實現2幾種常見的功能關系：能 量 的功變化合外力_做正功_增加重力做_正功_減少彈簧彈_力做正功減少電場力_做正功_減少其他力(除重力、_彈力外)做正功_增加3能量守恒定律：能量既不會_，也不會憑空消失，它只能從一種形式 _為另一種形式，或者從一個物體 _到別的物體，在轉化和轉移的過程中，能量的總量 _其表達式為： (1)E1E2

2、. (2)E _減【基礎檢測】反 思第2 頁1共16 頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源（ ）1下列關于功和機械能的說法，正確的是A在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關D運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量（ ）2一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并剛好從中穿出對于這一過程，下列說法正確的是A子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能B子彈和木塊組成的系統機械能的損失量等于系統產生的熱量C子彈減少

3、的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內能之和D子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內第3頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源能之和（ ）3升降機底板上放一質量為 100 kg 的物體，物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動 5 m 時速度達到 4 m/s，則此過程中 (g 取 10m/s2)A升降機對物體做功5 800 JB合外力對物體做功5 800 JC物體的重力勢能增加500 JD物體的機械能增加800 J（ ）4從地面豎直上拋一個質量為 m 的小球，小球上升的最大高度為 h.設上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為 Ff.下列說法正確的是A

4、小球上升的過程中動能減少了 mghB小球上升和下降的整個過程中機械能減少了F fhC小球上升的過程中重力勢能增加了 mghD小球上升和下降的整個過程中動能減少了 Ffh要點提示第4頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源一、功能關系的理解及應用1常見的幾種功能對應關系合外力做功等于物體動能的改變，即 W 合Ek2Ek1 Ek.(動能定理 )重力做功等于物體重力勢能的減少量， 即 WGEp1Ep2 Ep.彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少量， 即 WFEp1Ep2 Ep.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E2E1 E.(功

5、能原理 )2功能關系的選用技巧在應用功能關系解決具體問題的過程中，若只涉及動能的變化用動能定理分析。只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關系分析。只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關系分析。只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關系分析。二、摩擦力做功的特點及應用1靜摩擦力做功的特點靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功相互作用的一對靜摩擦力做功的代數和總等第5頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源于零靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉移，不會轉化為內能2滑動摩擦力做功的特點滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，

6、還可以不做功相互間存在滑動摩擦力的系統內，一對滑動摩擦力做功將產生兩種可能效果：機械能全部轉化為內能； 有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移，另外一部分轉化為內能摩擦生熱的計算： QFfs 相對 其中 s 相對 為相互摩擦的兩個物體間的相對路程三、對能量守恒定律的理解和應用1對能量守恒定律的理解某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；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應用能量守恒定律解題的步驟分清有幾種形式的能在變化，如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內能等明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出

7、減少的能量E減和增加的能量E增的表達式第6頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源(3) 列出能量守恒關系式：E減 E增考點突破反 思問題 1 功能關系的應用【典型例題 1】如圖所示，質量為 m 的小車在水平恒力 F 推動下，從山坡 (粗糙 )底部 A 處由靜止起運動至高為 h 的坡頂 B，獲得速度為 v, AB 之間的水平距離為 s，重力加速度為 g.下列說法正確的是 ()A小車克服重力所做的功是 mghB合外力對小車做的功是 12mv212C推力對小車做的功是2mvmghD阻力對小車做的功是12mv2mghFs變式： 如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣

8、輕質彈簧豎直立于水平地面上，一質量為 m 的帶正電小球在外力 F 的作用下第7頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源靜止于圖示位置，小球與彈簧不連接，彈簧處于壓縮狀態 現撤去 F，在小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力、彈簧彈力對小球做功分別為 W 1、 W 2 和 W 3，不計空氣阻力， 則上述過程中()A小球與彈簧組成的系統機械能守恒B小球重力勢能的變化為W 1C 小球動能的變化為W 1W2W3D 小球機械能的變化為W 1W2W3問題 2 摩擦力做功的特點及應用【典型例題2】如圖所示，一質量反 思為 m2 kg 的滑塊從半徑為 R0.2

9、m 的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A 處由靜止滑下， A 點和圓弧對應的圓心 O 點等高，圓弧的底端 B 與水平傳送帶平滑相接已知傳送帶勻速運行的速度為 v04 m/s，B 點到傳送帶右端 C 點的距離為 L2 m當滑塊滑到傳送帶的右端 C 時，第8頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源其速度恰好與傳送帶的速度相同 (g10 m/s2)，求：滑塊到達底端 B 時對軌道的壓力；滑塊與傳送帶間的動摩擦因數 ；此過程中，由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產生的熱量 Q.變式： 如圖所示， A 物體放在 B 物體的左側，用水平恒力 F 將 A 拉至 B 的右端，第一次 B

10、 固定在地面上， F 做功為 W1，產生熱量 Q1. 第二次讓 B 在光滑地面上自由滑動， F 做功為 W2，產生熱量為 Q2，則應有 ()AW1W2，Q1Q2B W1 W2 ， Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2第9頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源問題 3 對能量守恒定律的理解和應用【典型例題 3】如圖所示，一物體質量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點后將彈簧壓縮到 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

11、距 A點的距離 AD 3 m擋板及彈簧質量不計， g取10 m/s2，sin 37 0.6，求：物體與斜面間的動摩擦因數 ；彈簧的最大彈性勢能 Epm.第10頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源變式：如圖所示， A、B、C 質量分別為 mA0.7 kg， mB0.2 kg，mC0.1 kg，B 為套在細繩上的圓環， A 與水平桌面的動摩擦因數 0.2，另一圓環 D 固定在桌邊， 離地面高 h20.3 m，當 B、C 從靜止下降 h10.3 m 后， C 穿環而過， B 被 D 擋住，不計繩子質量和滑輪的摩擦，取 g10 m/s2，若開始時 A 離桌邊足夠

12、遠試求：物體 C 穿環瞬間的速度反 思物體 C 能否到達地面？如果能到達地面，其速度多大？(結果可用根號表示 )第11頁共4頁揚州市高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源負責學校：高郵中學主備：周榮高編號： 005第 5 課時功能關系能量守恒定律參考答案【知識梳理】1能量轉化 能量轉化 能量轉化 2動能 重力勢能 彈性勢能 電勢能 機械能 3憑空產生轉化 轉移 保持不變 E增【基礎檢測】1【答案】 BC 【解析】物體重力做的功總等于重力勢能的減少， 因此 A 錯；根據動能定理可知合力對物體所做的功等于物體動能的改變量，因此 B 正確；根據重力勢能的定義和特點可知 C 正確；當

13、有除重力以外的力對物體做功時，運動物體動能的減少量不等于其重力勢能的增加量，因此 D 錯 2答案 BD 解析 子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動能減少，木塊獲得動能，同時產生熱量，且系統產生的熱量在數值上等于系統機械能的損失 A 選項沒有考慮系統增加的內能， C 選項中應考慮的是系統 (子彈、木塊 )內能的增加， A、C錯， B、D 對 3A 4答案 C 解析 根據動能定理，上升的過程中動能減少量等于小球克服重力和阻力做的功，為 mgh Ffh，小球上第12頁1共16頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源升和下降的整個過程中動能減少量和機械

14、能的減少量都等于整個過程中克服阻力做的功，為2Ffh，A、B、D 錯，選 C.考點突破【典型例題 1】【答案】 ABD 【解析】 小車克服重力做功 WGhmgh，A 選項正確； 由動能定理小車受到的合力做的功等于小車動能的增12加，W 合 Ek2mv ，B 選項正確；由動能定理，12W 合 W 推 W 重 W 阻 2mv ，所以推力做的功W 推 12mv2W 阻 W 重 12mv2mghW 阻 ，C 選12項錯誤；阻力對小車做的功W 阻 2mv W 推 W 重 12mv2mghFs，D 選項正確變式：選 C解析：小球在運動過程中受到電場力做的功，小球與彈簧組成的系統機械能不守恒，選項 A 錯誤

15、；重力做負功，小球重力勢能的第13頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源變化為 W 1，選項 B 錯誤；根據動能定理可知，小球動能的變化為 W1W2W3，選項 C 正確；根據功能關系可知，小球機械能的變化為W 2W 3，選項 D 錯誤【典型例題2】答案(1)60 N ，方向豎直向下(2)0.3 (3)4J 解析(1)滑塊由 A 到 B 的過程中，由機械能守恒定律得： mgR1 B2 物2mvvB2體在 B 點，由牛頓第二定律得： F Bmgm R由兩式得： F B60 N 由牛頓第三定律得滑塊到達底端 B 時對軌道的壓力大小為 60 N，方向豎直向下 (2

16、)解法一：滑塊在從 B 到 C 運動過程中，由牛頓第二定律得： mgma 由運動學公式得： v0 2vB 22aL 由三式得： 0.3 解法二：滑塊在從 A 到 C 整個運動1過程中，由動能定理得： mgRmgL2mv0 20解得： 0.3 (3)滑塊在從 B 到 C 運動過程中，第14頁共4頁大橋高級中學高三物理一輪復習導學案必修 2 第 4 章 機械能和能源產生的熱量： Qmg(v0L)由t得： Q4 J.變式： A【典型例題 3】答案 (1)0.52(2)24.5 J 解析 (1)物體從開始位置 A點到最后D 點的過程中，彈性勢能沒有發生變化，動能和重力勢能減少，機械能的減少量為E E E1 2kp2 mv0mglAD sin 37 物體克服摩擦力產生的熱量為QFfx 其中 x 為物體的路程，即 x