《功能關(guān)系_能量守恒定律》高三專題復(fù)習(xí)

1、 功能關(guān)系 能量守恒定律【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】一、功能關(guān)系1.功和能(1)功是_的量度，即做了多少功就有多少_發(fā)生了轉(zhuǎn)化.(2)做功的過(guò)程一定伴隨著_，而且_必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn).2.常見的幾種功能對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)合外力做功等于物體動(dòng)能的改變，即W合=Ek2-Ek1=Ek.(動(dòng)能定理)(2)重力做功等于物體重力勢(shì)能的改變，即WG=Ep1-Ep2=-Ep.(3)彈簧彈力做功等于彈性勢(shì)能的改變，即WF=Ep1-Ep2=-Ep.(4)除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機(jī)械能的改變，即W其他力=E2-E1=E.(功能原理)二、能量守恒定律1.內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空_，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形

2、式_為另一種形式，或者從一個(gè)物體_到別的物體，在_的過(guò)程中，能量的總量_.2.表達(dá)式：E減=_.【熱點(diǎn)難點(diǎn)例析】考點(diǎn)一利用動(dòng)能定理分析功能和能量變化的問(wèn)題1.動(dòng)能的改變量、機(jī)械能的改變量分別與對(duì)應(yīng)的功相等.2.重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能的改變量與對(duì)應(yīng)的力做的功數(shù)值相等，但符號(hào)相反.3搞清不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式的能的改變不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外力的功)動(dòng)能變化合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力勢(shì)能變化重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，

3、彈性勢(shì)能增加W彈EpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力的功不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒E0除重力和彈力之外的力做的功機(jī)械能變化除重力和彈力之外的力做多少正功，物體的機(jī)械能就增加多少；除重力和彈力之外的力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少W除G、彈力外E電場(chǎng)力的功電勢(shì)能變化電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加W電Ep一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功內(nèi)能變化作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加QFfl相對(duì)【例1】如圖所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)在移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ()AF對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功

4、之和BF對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能DF對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和考點(diǎn)二對(duì)能量守恒定律的理解和應(yīng)用1.列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等2.應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟(1)分清有多少形式的能如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等在變化；(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式；

5、(3)列出能量守恒關(guān)系式：E減 E增【例2】一物塊放在如圖所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物塊，物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離，若已知在此過(guò)程中，拉力F所做的功為A，斜面對(duì)物塊的作用力所做的功為B，重力做的功為C，空氣阻力做的功為D，其中A、B、C、D的絕對(duì)值分別為100 J、30 J、100 J、20 J，則(1)物塊動(dòng)能的增量為多少？(2)物塊機(jī)械能的增量為多少？考點(diǎn)三摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用 類別比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力不同點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化的方面在靜摩擦力做功的過(guò)程中，只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用)，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量1.相互摩擦的物體通過(guò)摩擦力做功，

6、將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體2部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量一對(duì)摩擦力做功方面一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和等于零一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體系統(tǒng)所做的總功總為負(fù)值，系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能相同點(diǎn)做功方面兩種摩擦力都可以對(duì)物體做正功，做負(fù)功，還可以不做功【例3】如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，仍將A拉到B右端，這次F做功為W2，生熱為Q2；則應(yīng)有 ()AW1W2，Q1Q2 BW1W2，Q1Q2 CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1Q2 【課堂高效

7、作業(yè)】 1.如圖所示，在一個(gè)盛水的杯子里有一木塊.開始時(shí)木塊被一根細(xì)繩拴住而完全沒入水中，整個(gè)裝置與外界絕熱，斷開細(xì)繩，則木塊將浮到水面上，最后達(dá)到平衡，在這一過(guò)程中，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)( )A.內(nèi)能增大B.內(nèi)能減小C.內(nèi)能不變D.條件不足，無(wú)法判斷 2.物體在豎直方向上分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng).在這三種情況下物體機(jī)械能的變化情況是( )A.勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小B.勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小C.勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能可能增加，可能減少，也可能不變D.三種情況中，物體的機(jī)械能均增加3.滑塊

8、靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動(dòng)一段距離的過(guò)程中拉力F做了10 J的功.在上述過(guò)程中( )A.彈簧的彈性勢(shì)能增加了10 JB.滑塊的動(dòng)能增加了10 JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10 JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒4.如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離d=0.5 m.盆邊緣的高度為h=0.30 m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止出發(fā)下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.10.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)

9、，最后停下來(lái)，則停下的位置到B的距離為( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.05.(2012無(wú)錫模擬)如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運(yùn)動(dòng)到B，以下說(shuō)法正確的是( )A.牽引力與克服摩擦力做的功相等B.合外力對(duì)汽車不做功C.牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功D.汽車在上拱形橋的過(guò)程中克服重力做的功轉(zhuǎn)化為汽車的重力勢(shì)能6.(2012長(zhǎng)春模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊置于粗糙水平面上的M點(diǎn)，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同.物塊與彈簧未連接，開始時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊，物塊運(yùn)動(dòng)到N

10、點(diǎn)時(shí)恰好靜止,彈簧原長(zhǎng)小于.若物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E，物塊通過(guò)的路程為s.不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是( )7.(2012秦皇島模擬)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零.則在圓環(huán)下滑過(guò)程中( )A.圓環(huán)機(jī)械能守恒B.彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C.彈簧的彈性勢(shì)能變化了mghD.彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大8.(2012鹽城調(diào)研)如圖所示，兩物體

11、A、B用輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時(shí)對(duì)A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說(shuō)法是(整個(gè)過(guò)程中彈簧不超過(guò)其彈性限度)()A機(jī)械能守恒B機(jī)械能不斷增加C當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大D當(dāng)彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時(shí)，A、B兩物體速度為零9. (2012北京二模)如圖所示，光滑細(xì)桿AB、AC在A點(diǎn)連接，AB豎直放置，AC水平放置，兩相同的中心有小孔的小球M、N，分別套在AB和AC上，并用一細(xì)繩相連，細(xì)繩恰好被拉直，現(xiàn)由靜止釋放M、N，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是 ()AM球的機(jī)械能

12、守恒BM球的機(jī)械能減小CM和N組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D繩的拉力對(duì)N做負(fù)功9. (2012臨沂模擬)第十三屆田徑錦標(biāo)賽于2011年8月在韓國(guó)大邱舉行.在撐桿跳比賽中,波蘭選手沃伊切霍夫斯基以5.90 m的高度奪金,如果把撐桿跳全過(guò)程分成四個(gè)階段:ab、bc、cd、de，如圖所示，則對(duì)這四個(gè)階段的下列描述正確的有( )A.ab為加速助跑階段，人和桿的機(jī)械能在增加B.bc為桿彎曲人上升階段，系統(tǒng)動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能在增加C.cd為桿伸直人上升階段，人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.de為人過(guò)橫桿后的下落階段，重力所做的功等于人機(jī)械能的增加量10.光滑水平地面上疊放著兩個(gè)物體A和B，如圖所示.水平拉力

13、F作用在物體B上，使A、B兩物體從靜止出發(fā)一起運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)時(shí)間t，撤去拉力F，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體A、B的動(dòng)能分別設(shè)為EA和EB，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止.以下有幾個(gè)說(shuō)法:其中正確的是( )A.EA+EB等于拉力F做的功B.EA+EB小于拉力F做的功C.EA等于撤去拉力F前摩擦力對(duì)物體A做的功D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對(duì)物體A做的功11.(2012聊城模擬)(14分)如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道AB光滑,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長(zhǎng)度L=2 m,圓弧半徑R=1 m,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從C點(diǎn)以8

14、m/s初速度向左運(yùn)動(dòng),物塊與BC部分的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.7,已知物塊質(zhì)量為m=1 kg,小車的質(zhì)量M=3.5 kg(g=10 m/s2)求:(1)物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力及離開B點(diǎn)上升的最大高度.(2)物塊滑向B點(diǎn)后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離開小車及小車運(yùn)動(dòng)的最大速度.12.(2012常熟模擬)(14分)如圖所示,遙控電動(dòng)賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過(guò)軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上.已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為車重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4

15、kg,通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2 W工作,軌道AB的長(zhǎng)度L=2 m,圓形軌道的半徑R=0.5 m,空氣阻力可以忽略,取重力加速度g=10 m/s2.某次比賽,要求賽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既不能脫離軌道,又要在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短.在此條件下,求:(1)賽車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程.(2)賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間.【高考零距離】【2012年】1.(2012四川）21.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止。撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距

16、離為4x0.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因素為，重力加速度為g。則A. 撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，在做勻減速運(yùn)動(dòng)B. 撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為kx0/m-gC. 物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D. 物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為mvl輕桿2.（2012 江蘇）14（16分）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f，輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)l時(shí)，裝置可安全工作，一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l/4，輕桿與槽間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面的摩擦。（1）若彈簧的勁度系數(shù)

17、為k，求輕桿開始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量x；（2）為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm（3）討論在裝置安全工作時(shí)，該小車彈回速度v與撞擊速度v的關(guān)系【2011年-2010年】1.（2011新課標(biāo)全國(guó)卷T16）一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是A. 運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B. 蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C. 蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D. 蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)6.（2011安徽高考T24）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度=4 m/s，g取10。若鎖定滑塊，試求小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向。（2）若解除對(duì)滑塊的鎖定，試求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小。在滿足（2）的條件下，試求小球擊中