（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第五章　机械能及其守恒定律 第四节功能关系　能量守恒

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第五章　机械能及其守恒定律 第四节功能关系　能量守恒内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 功能关系能量守恒学生用书 、功能关系1功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化2几种常见的功能关系功 能量的变化合外力做正功 动能增加重力做正功 重力势能减少弹簧弹力做正功 弹性势能减少电场力做正功 电势能减少其他力(除重力、弹力外)做正功 机械能增加1.(单选)(2015北京东城期中联考)质量为 1 物体被竖直向上抛出，在空中的加速度的大小为 16 m/大上升高度为 5 m，若 g 取 10 m/在这个过程中()A重力势能增加 80 能减少 50 械能减少 30 械能守恒答案：量守恒定律1内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式 2、转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变2表达式：(1)E 1E 2.(2)E 减 E 增2.(单选)(2015广东惠州调研)上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是()A摆球机械能守恒B总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C能量正在消失D只有动能和重力势能的相互转化答案：能关系的应用 学生用书 若涉及总功(合外力的功)，用动能定理分析2若涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析3若涉及弹性势能的变化，用弹力做功与弹性势能变化的关系分析4若涉及电势能的变化， 3、用电场力做功与电势能变化的关系分析高中物理资源下载平台世昌的博客 若涉及机械能变化，用其他力(除重力和系统内弹力之外) 做功与机械能变化的关系分析6若涉及摩擦生热，用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析(多选)(2013高考新课标全国卷)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小审题突破 (1)轨道半径变 4、小，卫星的线速度如何变化。 (2)半径变小的过程中，引力做正功还是负功。 (3)气体阻力做功，是什么能转化为什么能。 解析卫星轨道半径逐渐减小，线速度可认为依然满足 v ，则卫星的动能 逐渐增大，A 错误由于 W 引 0，则引力势能减小，B 正确由于 2 0，有非重力做功，则机械能不守恒，C 错误由 W 引 W 阻 ，所以 W 阻 |E p|，可知 D 正确答案单选)(2015湖北襄阳四校联考)如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电的小球 P，小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到 M 点在小球 5、从开始运动到运动至最高点时，以下说法正确的是( )A小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量B小球机械能的改变量等于电场力做的功C小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量解析：选 簧恰好处于原长状态可知，小球所受重力大小等于其受到的电场力，即：mg球在竖直向上运动的过程中，其重力做的功和电场力做的功的代数和为零；则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量，故 A、C 错，D 对；小球仅受到电场力、重力和弹力，故小球机械能的改变量等于电场力做的功和弹簧的弹力做的功之和，故 B 错考点二摩擦力做功的特点及应用 学生用书 静摩擦力做功的特点(1)静摩擦 6、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(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2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，还可以不做功高中物理资源下载平台世昌的博客 (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生两种可能效果：机械能全部转化为内能；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(3)摩擦生热的计算：QF 对 其中 s 相对 为相互摩擦的两个物体间的相对路程一质量 m2 小滑块，以某一水平速度 v 从 B 点滑上水平传送带，如图所示已知传送带匀速运行的速度为 m/s， 7、B 点到传送带右端 C 点的距离为 L2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数 时，其速度恰好与传送带的速度相同(g10 m/s 2)，求：(1)滑块刚滑上传送带时的速度大小；(2)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量 Q.解析(1)若 块所受摩擦力对滑块做负功由动能定理得： 0 12代入数据解得：v2 m/)当 v2 m/s 时，设滑块从 B 到 C 用时为 t，则mgma，a g3 m/s 2v0vat，t 3Q)代入数据解得：Q4 J.当 v2 m/s 时，同理可得：7t 7 43QLv 0t).答案(1)2 m/s 或 2 m/s(2)4 J 或 72.(多选)(2015湖北重点 8、中学联考)如图所示，质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上，质量为 m 的小物块，放在小车的最左端，现用一水平向右的恒力F 始终作用在小物块上，小物块与小车之间的滑动摩擦力为 f，经过一段时间后小车运动的位移为 x，此时小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是()A此时物块的动能为 F(x L)B此时小车的动能为 F(xL)C这一过程中，物块和小车增加的机械能为 F(xL)一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为 平方向受到拉力 F 和摩擦力 f，小车位移为 x，滑块相对于小车位移为 L，则根据动能定理有( Ff )(xL )E k0，选项 A 错误小车受到水平向右的摩擦力 9、 f 作用，对地位移为 x，根据动能定理同样有 k0，选项 B 错误在高中物理资源下载平台世昌的博客 ，物块和小车增加的机械能等于增加的动能，即 kF(x L )选项 此过程中外力做功为 F(xL) ，所以系统因摩擦而产生的热量为 F(xL) F(xL) 项 D 正确考点三能量守恒定律及应用 学生用书 能量守恒定律方程的两条基本思路：1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，且减少量和增加量一定相等如图所示，一物体质量 m2 倾角 37的斜面上的 A 点以初速度 m/s 下滑，A 点距弹簧上端 B 的距离 m当 10、物体到达 B 点后将弹簧压缩到 C 点，最大压缩量 .2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为 D 点，D 点距 A 点的距离 3 m挡板及弹簧质量不计，g 取 10 m/s2，37：(1)物体与斜面间的动摩擦因数 ；(2)弹簧的最大弹性势能 审题突破 (1)物体到达 C 点时，原来在 A 点的动能和重力势能转化成了何种能量。 (2)物体由 A 到 C 的整个过程中，能量是如何转化的。 解析(1)物体从开始位置 A 点到最后 D 点的过程中，弹性势能没有发生变化，动能和重力势能减少，机械能的减少量为 EE kE p 712 20物体克服摩擦力产生的热量为QF 中 x 为物体的路程，即 x5 11、.4 m7由能量守恒定律可得 EQ由式解得 2)由 A 到 C 的过程中，动能减少E k 12 20重力势能减少 E p7摩擦生热 QF 7能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为E kE pQ联立解得 .答案(1)2)J方法总结 能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和 E 减 和增加的能量总和 E 增 ，最后由 E 减 E 增列式求解3.(多选)(2015湖北鄂东三校联考)一圆弧形的槽，槽底放在水平地面上，高中物理资源下载平台世昌的博客 12、、切，相切处 a、b 位于同一水平面内，槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示一小物块从斜坡 距水平面 高度为 2h 处沿斜坡自由滑下，并自 a 处进入槽内，到达 b 后沿斜坡 上滑行，已知到达的最高处距水平面 h；接着小物块沿斜坡 下并从 b 处进入槽内反向运动，若不考虑空气阻力，则()A小物块再运动到 a 处时速度变为零B小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同C小物块不仅能再运动到 a 处，还能沿斜坡 上滑行，上升的最大高度为 物块不仅能再运动到 a 处，还能沿斜坡 上滑行，上升的最大高度小于 aa 滑到 损失的机械能 E1F fs(s 为圆弧长)，小物块第一次由 bb 返回到 损失的机械 13、能 F f s，由于 Ffm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A两滑块组成系统的机械能守恒B重力对 M 做的功等于 M 动能的增加C轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功解析：选 克服摩擦力做功，所以系统机械能不守恒，A 错误由功能关系知系统减少的机械能等于 M 克服摩擦力做的功，D 正确对 M，除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功，由动能定理知 B 错误对 m，有拉力和重力对其做功，由功能关系知 (多选)(2015内蒙古包钢一中适应考)升降机底板上放有一质量为 100 物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动 5 m 时速度达到 4 m/s，则此过程中( g 取 10。