高考物理人教通用版新一线学案课件：第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律

机械能第 五 章第4讲 功能关系 能量守恒定律1知 识 梳 理 自 测2核 心 考 点 突 破3阶段培优微专题42 年 高 考 模 拟知识梳理自测 1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。2能量守恒定律(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：E减_。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E增 思考：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1000摄氏度。(1)进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。该过程中哪两种形式的能量之间发生转化？机械能和内能的总量变化吗？答案(1)动能增加，势能减少，不守恒。(2)机械能向内能转化，不变。思维诊断：(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。()(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。()(3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。()(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。()1(2018江苏盐城学业考试)火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上，不计火箭质量的变化，则火箭()A匀速下降过程中，机械能守恒 B减速下降过程中，机械能守恒 C匀速下降过程中，合外力做功为零 D减速下降过程中，合外力做功等于火箭机械能的变化C 解析火箭在下降过程中，空气阻力做负功，其机械能不守恒，A、B错误；匀速下降过程中，合外力为零，则合外力做功为零，C正确；减速下降过程中，合外力做功等于火箭动能的变化，而空气阻力做功等于火箭机械能的变化，D错误。AD D 解析因为细线呈竖直状态，所以木板、小球均匀速下滑，小球的动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，A错误；同理，木板、小球组成的系统动能不变。重力势能减小，机械能也不守恒，B错误；木板与小球下滑过程中满足(Mm)gsin(Mm)gcos，即木板与斜面间的动摩擦因数为tan，C错误；由能量守恒知木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能，D正确。核心考点突破 1几种常见的功能关系功能关系的应用功能关系的应用 考点一考点一几种常见力做功几种常见力做功对应的能量变化对应的能量变化 数量关系式数量关系式重力重力正功正功重力势能减少重力势能减少WGEp负功负功重力势能增加重力势能增加弹簧弹簧的弹力的弹力正功正功弹性势能减少弹性势能减少W弹弹Ep负功负功弹性势能增加弹性势能增加电场力电场力正功正功电势能减少电势能减少W电电Ep负功负功电势能增加电势能增加合力合力正功正功动能增加动能增加W合合Ek负功负功动能减少动能减少重力以外重力以外的其他力的其他力正功正功机械能增加机械能增加W其其E负功负功机械能减少机械能减少 2两个特殊的功能关系(1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ffx相对Q。(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安E电。例例 1A 类题演练 1 D 应用能量守恒定律的一般步骤：(1)分清有多少种形式的能(如动能、重力势能、弹性势能、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。能量守恒定律及应用能量守恒定律及应用考点二考点二如图所示，一物体质量m2kg，在倾角37的斜面上的A点以初速度v03m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB4m。当物体到达B点后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC0.2m，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AD3m。挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)弹簧的最大弹性势能Epm。例例 2 解题导思：(1)物体从开始位置A点到最后D点的过程中，弹性势能_(选填“有”或“没有”)发生变化；利用公式QFfx计算摩擦生热时，x表示_。(2)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？答案(1)没有相对位移(2)转化为弹簧的弹性势能和因摩擦而产生的热能。答案(1)0.52(2)24.46J 如图所示，质量M8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F8.0N。当向右运动的速度达到v01.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v01.0m/s滑上小车的右端，小物块的质量m2.0kg，物块与小车表面间的动摩擦因数0.2，设小车足够长。(g取10m/s2，各问最终计算结果均保留1位小数)(1)物块从滑上小车开始，经过多长时间速度减小为零？(2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移大小；(3)求整个过程系统因摩擦产生的内能。答案(1)0.5s(2)1.1m(3)8.3J类题演练 2 类题演练 3 阶段培优微专题 功能关系在传送带模型中的应用 1因摩擦产生热量的求解方法 利用公式QFfx相对或利用能量守恒定律求解。在传送带模型中，一般只能用公式求解。特别要注意公式中的x相对指相对位移而不是对地位移。2因传送工件而多消耗电能的求解方法：(1)根据能量守恒：消耗的电能等于工件增加的机械能与摩擦产生的热量之和。(2)根据动能定理：由于传送带匀速运动，电动机做的功等于传送带克服摩擦力做的功。(2018江苏南京三模)已知一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置冲上一定初速度的物块(如图甲所示)，以此时为t0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1v2)。已知传送带的速度保持不变，物块与传送带间的动摩擦因数tan(g取10m/s2)，则()例例 5D (2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)(多选)如图所示，传送带以v0的初速度匀速运动。将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端，已知物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是()类题演练 4 AD 2年高考模拟A 2(2018河北唐山一模)2018年2月13日，平昌冬奥会单板滑雪女子U型场地决赛中，我国选手刘佳宇荣获亚军，为我国夺得首枚奖牌。如图为U型池模型，其中A、B为U型池两侧边缘，C为U型池最低点，U型池轨道各处粗糙程度相同。一小球在池边高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为h/2，下列说法正确的是()A A小球再次进入池中后，能够冲出左侧边缘小球再次进入池中后，能够冲出左侧边缘A然后返回然后返回B小球再次进入池中后，刚好到达左侧边缘小球再次进入池中后，刚好到达左侧边缘A然后返回然后返回C由由A到到C过程与由过程与由C到到B过程相比，小球损耗的机械能相同过程相比，小球损耗的机械能相同D由由A到到C过程与由过程与由C到到B过程相比，前一过程小球损耗的机械能较小过程相比，前一过程小球损耗的机械能较小 3(2018重庆六校联考)(多选)如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则()CD 练案17考案5