2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（15）功能关系、能量守恒定律

2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（15）功能关系、能量守恒定律内容摘要：

1、基础课时 15 功能关系 能量守恒定律 知识梳理 知识点 、 功能关系 (1)功是 _的量度 ， 即做了多少功就有多少 _发生了转化。 (2)做功的过程一定伴随着 _， 而且 _必须通过做功来实现。 (1)内容：能量既不会消灭 ， 也 _。 它只会从一种形式_为其他形式 ， 或者从一个物体 _到另一个物体 ， 而在转化和转移的过程中 ， 能量的总量 _。 (2)表达式： _。 能量转化 能量 能量的转化 能量的转化 不会创生 转化 转移 保持不变 思考 “ 神舟十号 ” 飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到 1 000摄氏度。 (1)进 2、入大气层很长一段时间 ， 返回舱加速下落 ， 返回舱表面温度逐渐升高。 该过程动能和势能怎么变化。 机械能守恒吗。 (2)返回舱表面温度越高，内能越大。 该过程中什么能向什么能转化。 机械能和内能的总量变化吗。 诊断自测 1.(多选 )下列说法正确的是 ( ) 物体就有多少能 其机械能可能在减小 一定会引起机械能的转化 必定有别的物体能量减少 答案 .(多选 )如图 1所示 ， 一固定斜面倾角为 30 ， 一质量为 加速度的大小等于重力加速度的大小 g。 若物块上升的最大高度为 H，则此过程中 ， 物块的 ( ) 图 1 A . 动能损失了 2 B . 动能损失了 C . 机械能损失了 D 3、. 机械能损失了12解析 运动过程中有摩擦力做功，考虑动能定理和功能关系。 物块以大小为 g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中 F 合 由受力分析知摩擦力 2当上升高度为 H 时，位移x 2 H ，由动能定 理得 2 选项 A 正确， B 错误；由功能关系知 E 12 选项 C 正确， D 错误。 答案 00 物体随升降机由静止开始竖直向上移动 5 m/s， 则此过程中 (m/ ) 800 J 800 J 00 J 00 J 解析 根据动能定理得 W 升 12m 解得 W 升 5 800 J ，A 正确；合外力做的功为12m 2 100 42J 800 J ， B 错误；物体重力势能增 4、加 100 10 5 J 5 000 J ， C 错误 ；物体机械能增加 E W 升 5 800 J ， D 错误。 答案 A 所示 ， 盆内侧壁与盆底 B、 其距离 d 0.5 m。 盆边缘的高度为 h 0.3 m。 在 已知盆内侧壁是光滑的 ， 而盆底 小物块在盆内来回滑动 ， 最后停下来 ， 则停下的位置到 ) 图 2 m m m 析 设小物块运动过程中在 的总路程为 s ，由 得 s 3 m ，而 m 6 ，即 3 个来回后，小物块恰停在 B 点，选项 D 正确。 答案 D 5.(2014广东理综 ， 16)如图 3所示 ， 是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图 ， 图中 和 为楔块 5、 ， 和 为垫板 ， 楔块与弹簧盒 、 垫板间均有摩擦 ， 在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 ( ) 图 3 解析 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 板动能转化为内能和弹性势能 ， 故 C、 答案 B 考点一 对功能关系的理解与应用 功是能量转化的量度，力学中几种常见的功能关系如下： 【 例 1】 (多选 )(2016山西大学附属中学月考 )如图 4所示 ， 建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连 ， 通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。 摩擦及空气阻力均不计。 则 ( ) 图 4 升降机底 6、板对人做的功等于人增加的动能 升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能 解析 根据动能定理可知 ， 合外力对物体做的功等于物体动能的变化量 ， 所以升降机匀加速上升过程中 ， 升降机底板对人做的功和人的重力做功之和等于人增加的动能 ， 故 降机匀速上升过程中 ， 升降机底板对人做的功等于克服重力做的功 (此过程中动能不变 )， 即增加的机械能 ， 降机上升的全过程中 ， 升降机拉力做的功等于升降机和人增加的机械能 ， 答案 变式训练 】 1.(多选 )如图 5所示，一物块通过一橡皮条与粗糙斜面顶端垂直于固定斜面的 7、固定杆相连而静止在斜面上，橡皮条与斜面平行且恰为原长。 现给物块一沿斜面向下的初速度 物块从开始滑动到滑到最低点的过程中 (设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，橡皮条的形变在弹性限度内 )，下列说法正确的是 ( ) 图 5 解析 由题意知物块的重力沿斜面向下的分力为 mg mg ，在物块下滑过程中，橡皮条拉力 F 一直增大，根据牛顿第二定律有 a F mg m，选项 B 正确；物块受到的合外力方向沿斜面向上，与位移方向相反，根据动能定理知动能一直减少，选项 A 错误；滑动摩擦力和拉力 F 一直做负功，根据功能关系知物块的机械能一直减少，选项 C 正确；根据能量守恒定律，物块减少的机械 能等于橡皮 8、条增加的弹性势能和摩擦产生的热量之和，选项 D 错误。 答案 点二 摩擦力做功的特点及应用 两种摩擦力做功特点的比较 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 能量的转化方面 在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用 )，而没有机械能转化为其他形式的能 (1)相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体 (2)一部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数和总等于零 一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积，即 即物体克服摩 9、擦力做功，系统损失的机械能转化成内能 相同点 正功、负功、不做功方面 两种摩擦力对物体均可以做正功、负功，还可以不做功 【 例 2】 如图 6所示 ， 一张薄纸板放在光滑水平面上 ， 其右端放有小木块 ， 小木块与薄纸板的接触面粗糙 ， 原来系统静止。 现用水平恒力 小木块在薄纸板上发生相对滑动 ，直到从薄纸板上掉下来。 上述过程中有关功和能的说法正确的是 ( ) 图 6 做的功等于薄纸板和小木块动能的增加量 后做匀速运动 解析 由功能关系 ， 拉力 选项 擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加量 ， 选项 开薄纸板前小木块一直在做匀加速运动 ， 选项 于系统 ， 由摩擦产生的热量 Q 其 10、中 即薄纸板的长度。 对小木块 ， 小木块相对地面的位移 ， 由于 在大于 、 等于或小于 即 等于或小于 选项 答案 D 反思总结 摩擦生热掌握 “ 三点 ” (1)大小：系统内因滑动摩擦力做功产生的热量 Q (2)原因：有滑动摩擦力的系统内存在相对位移； (3)能量转化有两种形式：一是相互摩擦的物体之间机械能转移；二是机械能转化为内能 (即热量 )。 【 变式训练 】 所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。 下列说法正确的是 ( ) 图 7 第二阶段摩擦力对物体不 11、做功 解析 第一阶段滑动摩擦力对物体做正功 ， 第二阶段静摩擦力对物体也做正功 ， 擦力做的功等于物体机械能的增加量 ， 一阶段物体的平均速度是传送带速度的一半 ， 因此物体运动的位移 d。 所以因摩擦产生的热量 Q 于物体机械能的增加量而不是动能的增加量 ， 二阶段静摩擦力做正功 ， 物体机械能增加 ， 物体与传送带间没有产生热量 ， 答案 C 考点三 能量守恒定律及应用 (1)转化：某种形式的能量减少 ， 一定存在其他形式的能量增加 ，且减少量和增加量一定相等。 (2)转移：某个物体的能量减少 ， 一定存在其他物体的能量增加 ，且减少量和增加量相等。 【 例 3】 (多选 )(2015江苏单科 ， 9)如图 8所示 ， 轻质弹簧一端固定 ， 另一端与一质量为 m、 套在粗糙竖直固定杆 弹簧水平且处于原长。 圆环从 经过 到达 h。 圆环在。