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第四节第四节功能关系功能关系能量守恒能量守恒一、功能关系一、功能关系1功是功是_的量度，即做了多的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化少功就有多少能量发生了转化2做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_，而且，而且_必通必通过做功来实现过做功来实现基础梳理自学导引基础梳理自学导引能量转化能量转化能量转化能量转化能量转化能量转化二、能量守恒定律二、能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式失，它只能从一种形式_为另为另一种形式，或者从一个物体一种形式，或者从一个物体_到别的物体，在转化或转移的过程到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量中，能量的总量_转化转化转移转移保持不变保持不变应从下面两方面去理解能量守恒定应从下面两方面去理解能量守恒定律：律：1某种形式的能减少，一定存在其某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；一定相等；2某个物体的能量减少，一定存在某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等加量一定相等这也是我们列能量守恒定律方程式的这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路两条基本思路要点透析直击高考要点透析直击高考一、几种常见的功与能的关系一、几种常见的功与能的关系做功的过程必定伴随着能量的转化或做功的过程必定伴随着能量的转化或转移，能量的转化必须通过做功来完转移，能量的转化必须通过做功来完成，功是能量转化的量度成，功是能量转化的量度即时应用即时应用1一带电小球在空中由一带电小球在空中由A点运动到点运动到B点的过程中点的过程中,只受重力和电场力作用只受重力和电场力作用.若重力做功若重力做功3 J,电场力做功电场力做功1 J,则则小球的小球的()A重力势能增加重力势能增加3 JB电势能增加电势能增加1 JC动能减少动能减少3 J D机械能增加机械能增加1 J解析：选解析：选AD.由小球运动过程中的功由小球运动过程中的功能关系可知能关系可知,重力做功重力做功3 J,重力势能重力势能增加增加3 J，选项，选项A正确正确;电场力做功电场力做功1 J,电势能减小电势能减小1 J，选项，选项B错误；合外力错误；合外力做功做功2 J，动能减少，动能减少2 J，选项，选项C错错误；除重力外其他力做功误；除重力外其他力做功1 J，机械，机械能增加能增加1 J，选项，选项D正确正确(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内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；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有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能转移，另外部分转化为内能(3)摩擦生热的计算：摩擦生热的计算：QFfl相对相对即时应用即时应用2一木块静止在光滑水平面上，被一木块静止在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为木块的深度为2 cm，木块相对于桌，木块相对于桌面移动了面移动了1 cm，设木块对子弹的阻，设木块对子弹的阻力恒定，则产生的内能和子弹损失的力恒定，则产生的内能和子弹损失的动能之比是多少？动能之比是多少？三、能量守恒定律的理解及应用三、能量守恒定律的理解及应用1对定律的理解对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定存在某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增加，且减少量和增另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等加量相等(2)某个物体的能量减少，一定存在某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等加量相等特别提醒：特别提醒：应用能量守恒定律解决有应用能量守恒定律解决有关问题，关键是准确分析有多少种形关问题，关键是准确分析有多少种形式的能在变化，求出减小的总能量和式的能在变化，求出减小的总能量和增加的总能量，然后再依据能量守恒增加的总能量，然后再依据能量守恒列式求解列式求解.题型探究讲练互动题型探究讲练互动功能关系的应用功能关系的应用 (2012江西师大附中、临川江西师大附中、临川联考联考)如图如图541所示所示,质量为质量为M，长度为长度为L的小车静止在光滑的水平面的小车静止在光滑的水平面上上,质量为质量为m的小物块的小物块,放在小车的最放在小车的最左端左端,现用一水平力现用一水平力F作用在小物块上作用在小物块上,小物小物块与小车之间的摩擦力为块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一，经过一段时间小车运动的位移为段时间小车运动的位移为x，小物块，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是正确的是()图图541A此时小物块的动能为此时小物块的动能为F(xL)B此时小车的动能为此时小车的动能为FfxC这一过程中，小物块和小车增加这一过程中，小物块和小车增加的机械能为的机械能为FxFfLD这一过程中，因摩擦产生的热量这一过程中，因摩擦产生的热量为为FfL【思路点拨思路点拨】题中涉及做功、动能题中涉及做功、动能的变化、能的转化等问题，所以用功的变化、能的转化等问题，所以用功能关系分析能关系分析【解析解析】小物块运动的位移为小物块运动的位移为(xL)，受到的拉力和摩擦力做功，由动，受到的拉力和摩擦力做功，由动能定理得：能定理得：(FFf)(xL)Ek1，故，故A错误；小车仅受到摩擦力做功，由动错误；小车仅受到摩擦力做功，由动能定理得：能定理得：FfxEk2，B正确；小物块正确；小物块和小车组成的系统的机械能增加量和小车组成的系统的机械能增加量为非重力做功，即为非重力做功，即(FFf)(xL)FfxF(xL)FfL，C错误；因摩擦而产错误；因摩擦而产生的热量为摩擦力与相对路程之积，生的热量为摩擦力与相对路程之积，即即QFfL，D正确正确【答案答案】BD【名师点评名师点评】理解做功与对应的能理解做功与对应的能量的转化关系，是解题的关键量的转化关系，是解题的关键变式训练变式训练(2012江苏扬州调研江苏扬州调研)自然现象中蕴自然现象中蕴藏着许多物理知识，如藏着许多物理知识，如图图542所示为一个所示为一个盛水袋，某人从侧面盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，缓慢推袋壁使它变形，则水的势能则水的势能()图图542A增大增大 B变小变小C不变不变 D不能确定不能确定解析：选解析：选A.人对水做正功，则水的机人对水做正功，则水的机械能增大，由于水的动能仍为械能增大，由于水的动能仍为0，故，故重力势力增大，重力势力增大，A对对能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用 (2012福州模拟福州模拟)如图如图543所示，光滑水平面所示，光滑水平面AB与竖直面内的半与竖直面内的半圆形导轨在圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半点相切，半圆形导轨的半径为径为R.一个质量为一个质量为m的物体将弹簧压的物体将弹簧压缩至缩至A点后由静止释放，在弹力作用点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的对轨道的压力为其重力的8倍，之后倍，之后向上运动恰能到达最高点向上运动恰能到达最高点C.(不计空不计空气阻力气阻力)试求：试求：(1)物体在物体在A点时弹簧的弹性势能点时弹簧的弹性势能(2)物体从物体从B点运动至点运动至C点的过程中产点的过程中产生的内能生的内能图图543【名师归纳名师归纳】在应用能量守恒定律在应用能量守恒定律分析问题时，首先应抓住有几种形式分析问题时，首先应抓住有几种形式的能量参与了转化或转移，然后再利的能量参与了转化或转移，然后再利用能量守恒定律列式求解用能量守恒定律列式求解 (满分样板满分样板14分分)(2012杭州杭州模拟模拟)如图如图544所示，一质量为所示，一质量为m的滑块从高为的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端处无初速度地滑下，槽的底端B与水与水平传送带相接，传送带的运行速度恒平传送带相接，传送带的运行速度恒为为传送带问题分析传送带问题分析v0，两轮轴心间距为，两轮轴心间距为l，滑块滑到传，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端右端C时，恰好加速到与传送带的速时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：度相同，求： 图图544(1)滑块到达底端滑块到达底端B时的速度大小时的速度大小vB；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量而产生的热量Q.【思路点拨思路点拨】解题样板解题样板【名师点评名师点评】传送带在日常生活和传送带在日常生活和生产中应用非常广泛，近几年高考中生产中应用非常广泛，近几年高考中与传送带运动相联系的问题也多次出与传送带运动相联系的问题也多次出现传送带上的物体因其受到的摩擦现传送带上的物体因其受到的摩擦力的大小和方向具有不确定性，往往力的大小和方向具有不确定性，往往导致物体的运动有两个或两个以上的导致物体的运动有两个或两个以上的过程过程(本题属临界问题，只有一个过本题属临界问题，只有一个过程程)，因此要对各个过程进行做功和，因此要对各个过程进行做功和能量转化问题分析，然后根据题目条能量转化问题分析，然后根据题目条件求解件求解知能演练强化闯关知能演练强化闯关本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
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