物理第6讲 功能关系和能量守恒

专题整合突破专题二能量与动量专题二能量与动量第第6讲功能关系和能量守恒讲功能关系和能量守恒1 1微网构建微网构建2 2高考真题高考真题3 3热点聚焦热点聚焦4 4复习练案复习练案微网构建微网构建高考真题高考真题AB 热点聚焦热点聚焦 1是否守恒从两个角度判断 (1)若只有物体重力和弹簧弹力做功，则物体和弹簧组成的系统机械能守恒，多用于一个物体与地球构成的系统。 (2)若系统只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式的能的相互转化，如摩擦热等，则系统机械能守恒，多用于两个及两个以上的物体与地球构成的系统。热点一机械能守恒的判断及应用 2怎样守恒三种表达形式典例典例1 (1)求弹簧的劲度系数； (2)求物块A滑至b处，绳子断后瞬间，A对圆轨道的压力大小； (3)为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，则bc间的距离应满足什么条件？ 应用机械能守恒定律解题时的两点注意 (1)要注意研究对象的选取 研究对象的选取是解题的首要环节，有的问题选单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研究对象时，机械能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象，机械能却是守恒的。如图所示，单独选物体A机械能减少，但由物体A、B二者组成的系统机械能守恒。方法总结 (2)要注意研究过程的选取 有些问题研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械能守恒，而有的阶段机械能不守恒。因此，在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取。BD 功是能量转化的量度，是能量转化的标志热点二几个重要功能关系的应用 功能量转化重力做功重力所做的功等于物体重力势能的变化量弹力做功弹力所做的功等于物体弹性势能的变化量电场力所做的功等于物体电势能的变化量 提示：表中前三行中的力做多少正功，对应能量就减少多少，表中第四、五行中的力做多少正功，对应能量就增加多少。功能量转化除重力和弹力做功外，其他力的合功除重力和弹力做功外，其他力(包括其他外力、摩擦力等)的合功等于物体机械能的变化量摩擦力的相对功(摩擦力与相对路程的乘积)摩擦力与相对路程的乘积为系统的发热量克服安培力做功克服安培力做的功等于电路中的总焦耳热 A磅秤的示数等于mg B磅秤的示数等于0.1 mg C人的动能增加了0.9 mgh D人的机械能增加了1.1 mgh 解析根据牛顿第二定律得：Fmgma解得：Fmgma1.1 mg，即磅秤的示数等于1.1mg，故A、B错误；根据动能定理得：EkW合mah0.1mgh，故C错误；人上升h，则重力做功为mgh，可知重力势能增大mgh，动能增加0.1 mgh，则机械能增大了1.1 mgh，故D正确。D 典例典例2 BC A a球的动能始终减小 B b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍 C 弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量 D b球到达最低点时杆对a球的作用力等于mg 解析刚开始接触时，由于弹簧的弹力还小于两者的重力，所以此时两球仍做加速运动，当弹簧的弹力等于两者的重力时，两者速度达到最大，之后弹力大于两者的重力，两球做减速运动，故A错误；两球的加速度始终相等，设为a，根据牛顿第二定律，对a球有F杆mgma，对b球有F弹2mgF杆2ma，解得F弹3F杆。因位移相等， 则由WFL可知，弹簧对b球做功的大小是杆对b球做功的3倍，即b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍，故B正确；将两球看做一个整体，整体除了重力做功之外就是弹力做功，由功能关系可知弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量，C正确；到达最低点时ab均具有向上的加速度，此时a球受向上的杆的作用力一定大于本身的重力，故D错误。 1应用能量守恒定律的两条基本思路 (1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等，即E减E增 (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，即EA减EB增 2当涉及摩擦力做功时，机械能不守恒，一般应用能量的转化和守恒定律，特别注意摩擦产生的内能QFfx相对，x相对为相对滑动的两物体间相对滑动路径的总长度热点三能量守恒定律的综合应用典例典例3 (1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离； (2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。 应用能量守恒解决问题的一般步骤 (1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化 (2)分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式 (3)列恒等式：E减E增方法总结