步步高2014高考物理大一轮复习讲义 深度思考考点突破提能训练 第五章 第4课时 功能关系 能量守恒

第4课时 功能关系 能量守恒定律 考纲解读 1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化 关系.2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题． 1．[功和能的关系]对于功和能的关系，下列说法中正确的是 ( ) ．功就是能，能就是功A ．功可以变为能，能可以变为功B C．做功的过程就是能量转化的过程 D．功是物体能量的量度C 答案 功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本质的区别，功是反映物体在相互解析 作用过程中能量变化多少的物理量，与具体的能量变化过程相联系，是一个过程量；能就具(如速度和相对位置)是用来反映物体具有做功本领的物理量，物体处于一定的状态 有一定的能量，功是反映能量变化的多少，而不是反映能量的多少．m的小球，小球上升的最大高度从地面竖直上抛一个质量为2．[几个重要功能关系的理解]Fh) 设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为. .下列说法正确的是 为( fmgh A．小球上升的过程中动能减少了hF B．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fmgh C．小球上升的过程中重力势能增加了hF ．小球上升和下降的整个过程中动能减少了DfC 答案 mgh为根据动能定理，解析 上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功，hF小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于整个过程中克，＋fhFC. ，错，选B服阻力做的功，为2、DA、f －所示，美国空军X37B无人如图．3[能的转化和守恒定律的应用]1 37B由较低轨道飞到较高轨月首飞，在航天飞机于2010年4X－) 道的过程中 ( 的机械能中燃料的化学能转化为37B1 图X－37B－．AX 的机械能要减少－．BX37B 1 C．自然界中的总能量要变大 D．如果X－37B在较高轨道绕地球做圆周运动，则在此轨道上其机械能不变 答案 AD 解析 在X－37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中，必须启动助推器，对X－37B做正功，X－37B的机械能增大，A对，B错．根据能量守恒定律，C错．X－37B在确定轨道上绕地球做圆周运动，其动能和重力势能都不会发生变化，所以机械能不变，D对． 考点梳理 一、功能关系 能量的变化功 动能增加合外力做正功 重力势能减少重力做正功 弹性势能减少 弹簧弹力做正功 电势能减少电场力做正功 机械能增加其他力(除重力、弹力外)做正功 二、能量守恒定律．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，1 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变． EE Δ＝Δ2．表达式：增．减 ABCD 所示，是一个盆式容器，能量守恒定律的应用]如图24．[BCBC 相切的圆弧，盆内侧壁与盆底的连接处都是一段与hCdB2 图＝、 在水平线上，其距离 ＝0.5 m．盆边缘的高度为mA的小物块并让其由静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，0.30 m．在处放一个质量为BC最后停下来，0.10.小物块在盆内来回滑动，面与小物块间的动摩擦因数为μ而盆底＝B ( 则停下的位置到 的距离为 ) B．0.25 m C ．0.10 m 0.50 m A． D．0 D 答案 x3 mmghmgxxB点，选项个来回后，恰停在，即36＝3 m，而＝由解析 ＝＝μ，得 d0.5 mD正确． 5．[几个重要功能关系的应用]如图3所示，某段滑雪雪道倾角为30°， mh处的雪道的滑雪运动员从距底端高为 总质量为包括雪具在内()g.在他从上向下滑到底端的 上由静止开始匀加速下滑，加速度为3 3 2 过程中，下列说法中正确的是 ( ) A．运动员减少的重力势能全部转化为动能 1mgh ．运动员获得的动能为B 32mgh ．运动员克服摩擦力做功为C 31mgh ．下滑过程中系统减少的机械能为D 3答案 D 1ggsin 30°，所以运动员下滑的过程中必受摩擦力，运动员的加速度为，小于解析 3h111mgmgmgh，故C＝，克服摩擦力做功为错；摩擦力做功，机械能·且大小为 66sin 30°31mgh的重力势能转化为内能，故不守恒，减少的重力势能没有全部转化为动能，而是有 3h21mgmgh，故B错．·＝A错，D对；由动能定理知，运动员获得的动能为 3sin 30°3方法提炼 1．物体克服摩擦力做功时，能量由机械能转化为内能． QFss为路程. 2．摩擦力做功产生的内能：，＝f 考点一 功能关系的应用 1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析． 2．只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．只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析． 4．只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析． 4所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的例1 如图 m B上，另一端与质量为 一端连在位于斜面体上方的固定木板A 的物块相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上h4 ) 图 ( 升高度的过程中 mghA A．物块的重力势能增加量一定等于A ．物块的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和BA 的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C．物块BA对弹簧的拉力做．D物块和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和 3 功的代数和 A静止时弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，当整个由于斜面光滑，物块解析 A受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，装置加速上升时，由牛顿第二定律可知物块AA动能的增加错误；根据动能定理可知，物块相对斜面下滑一段距离，故选项物块AA机械能的错误；物块量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和，故选项BA和弹簧组成正确；物块增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C的系统机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和，故选项D正确． 答案 CD A相连，右端与所示，一轻弹簧左端与物体 1 如图5突破训练 BBA 相连，开始时，均在粗糙水平面上不动，弹簧处、物体FB5 上作用一水平向右的恒力图于原长状态．在物体，使物体BA) ( 、 向右运动．在此过程中，下列说法正确的是AA 所做的功小于物体的动能增量A．合外力对物体BBF 做的功之和等于物体B．外力的动能增量做的功与摩擦力对物体BAABF的动能增量及弹簧和做的功及摩擦力对物体和C．外力做功的代数和等于物体 弹性势能增量之和BFB的动能增量与弹簧弹性势能增量做的功加上摩擦力对物体外力做的功等于物体D． 之和C 答案 摩擦力做功的特点及应用