2023屆高考物理一輪復習熱點專題 13功能關系 能量守恒定律（Word版無答案）

1、高考物理一輪復習案學生姓名年級學科物理專題13功能關系 能量守恒定律【知識要點】一、功能關系1功是能量轉化的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉化2幾種常見的功能關系功能量的變化合外力做正功動能增加重力做正功重力勢能減少彈簧彈力做正功彈性勢能減少電場力做正功電勢能減少其他力(除重力、彈力外)做正功機械能增加二、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變2表達式：(1)E1E2. (2)E減E增考點一功能關系的應用【典例歸納】【例1】.(多選)如圖所示，長木板A放在光滑的水平地

2、面上，物體B以水平速度v0沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()A物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和D摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量【變式1】光滑水平地面上疊放著兩個物體A和B，如圖所示。水平拉力F作用在物體B上，使A、B兩物體從靜止出發(fā)一起運動。經(jīng)過時間t，撤去拉力F，再經(jīng)過時間t，物體A、B的動能分別設為EA和EB，在運動過程中A、B始終保持相對靜止。以下有幾個說法，其中正確的

3、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前摩擦力對物體A做的功D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對物體A做的功【變式2】某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為Ff。輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作。一質量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導致輕桿向右移動。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；(2)求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm。【例2】.如圖所示，足夠長的傳送帶以

4、恒定速率順時針運行，將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端下列說法正確的是()A第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加C第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加D物體從底端到頂端全過程機械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱【變式1】如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運行現(xiàn)將一質量m1 kg的物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g取10 m/s2，sin 37

5、0.6，cos 370.8.則下列說法正確的是()A08 s內(nèi)物體位移的大小是18 m B08 s內(nèi)物體機械能增量是90 JC08 s內(nèi)物體機械能增量是84 J D08 s內(nèi)物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126 J【變式2】如圖所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程中，下列說法正確的是( )A.電動機做的功為B.摩擦力對物體做的功為mv2C.傳送帶克服摩擦力做的功為D.電動機增加的功率為mgv考點二功能關系的理解與應用【典例歸納】【例3】如

6、圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R; bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點一質量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動重力加速度大小為g.小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為()A2mgR B4mgR C5mgR D6mgR【變式1】起跳摸高是學生經(jīng)常進行的一項體育活動一質量為m的同學彎曲兩腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，從該同學用力蹬地到剛離開地面的起跳過程中，他的重心上升了h，離地時他的速度大小為v.下列說法正確的是()A起跳過程中該同學機械能增加了mgh B起跳過程中該同學機械能增量為mgheq f(1,2)

7、mv2C地面的支持力對該同學做的功為mgheq f(1,2)mv2 D該同學所受的合外力對其做的功為eq f(1,2)mv2mgh【變式2】如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側壁與盆底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處放一個質量為m的小物塊并讓其由靜止下滑。已知盆內(nèi)側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為=0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0考點三能量守恒定律的應用【典例歸納】【例4】如圖所示，光滑水平面AB

8、與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R。一個質量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動，恰好到達C點。試求：(1)彈簧開始時的彈性勢能；(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功?！咀兪健咳鐖D所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相切，半圓形導軌的半徑為R.一個質量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當它經(jīng)過B點進入導軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運動恰能到達最高點C.不計空氣阻力

9、，試求：(1)物體在A點時彈簧的彈性勢能；(2)物體從B點運動至C點的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能考點四功能原理的綜合應用【典例歸納】【例5】如圖所示，傾角為30的斜面上，質量為m的物塊在恒定拉力作用下沿斜面以加速度aeq f(g,2)(g為重力加速度)向上加速運動距離x的過程中，下列說法正確的是()A重力勢能增加mgxB動能增加 eq f(mgx,4)C機械能增加mgxD拉力做功為eq f(mgx,2)【變式1】如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌

10、放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。則此過程中()A桿的速度最大值為eq f(（Fmg）R,B2d2)B安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量【變式2】如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂設施過山車軌道的簡化模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點

11、與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉動，現(xiàn)將一質量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點后再經(jīng)D點滑上傳送帶，則()A固定位置A到B點的豎直高度可能為2 RB滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v有關C滑塊可能重新回到出發(fā)點A處D傳送帶速度v越大，滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多【例6】如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的

12、圖象如圖乙所示，則()At1時刻小球動能最大 Bt2時刻小球動能最大Ct2t3這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少Dt2t3這段時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能【變式2】如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與一質量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過程中，加速度一直減小 B下滑過程中，克服摩擦力做的功為eq f(1,4)mv2C在C處，彈簧的彈性勢能為eq f(1,4)mv2mgh D上滑

13、經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度【鞏固練習】1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動。在這三種情況下物體機械能的變化情況是()A勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減小B勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小C勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能可能增加，可能減少，也可能不變D三種情況中，物體的機械能均增加2如圖所示，一物塊在粗糙斜面上由靜止釋放，運動到水平面上后停止，則運動過程中，物塊與地球組成系統(tǒng)的機械能()A不變 B減小C增大 D無法判斷3.滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質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

14、右端，在向右移動一段距離的過程中拉力F做了10 J的功。在上述過程中()A彈簧的彈性勢能增加了10 JB滑塊的動能增加了10 JC滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 JD滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒4一物體在豎直向上的恒力作用下，由靜止開始上升，到達某一高度時撤去外力。若不計空氣阻力，則在整個上升過程中，物體的機械能E隨時間t變化的關系圖象是()ABCD5(多選)從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A物體的質量為2 kgBh0時，物體的

15、速率為20 m/sCh2 m時，物體的動能Ek40 JD從地面至h4 m，物體的動能減少100 J6.(多選)如圖所示，一根原長為L的輕彈簧，下端固定在水平地面上，一個質量為m的小球，在彈簧的正上方從距地面高度為H處由靜止下落壓縮彈簧。若彈簧的最大壓縮量為x，小球下落過程受到的空氣阻力恒為Ff，則小球從開始下落至最低點的過程()A小球動能的增量為0B小球重力勢能的增量為mg(HxL)C彈簧彈性勢能的增量為(mgFf)(HxL)D系統(tǒng)機械能減少FfH7.(多選)如圖所示，質量為M、長度為L的小車靜止在光滑水平面上，質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端。現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使

16、小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為x。此過程中，下列結論正確的是()A小物塊到達小車最右端時具有的動能為(FFf)(Lx)B小物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Lx)D小物塊和小車增加的機械能為Fx8(多選)如圖所示，質量m1 kg的物體從高為h0.2 m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶AB之間的距離為L5 m，傳送帶一直以v4 m/s的速度勻速運動，則(g取10 m/s2)()A物體從A運動到B的時間是1.5

17、 sB物體從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做功為2 JC物體從A運動到B的過程中，產(chǎn)生的熱量為2 JD物體從A運動到B的過程中，帶動傳送帶轉動的電動機多做的功為10 J9.(多選)如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕質彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h0.1 m處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ekh圖象，其中高度從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零重力勢能面，g取10 m/s2，由圖象可知()A小滑塊的質量為0.1 kgB輕彈簧原長為0.2 mC彈簧最大彈性勢能為0.5 JD小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4 J10如圖甲所示，一長木板靜止在水平地面上，在t0時刻，一小物塊以一定速度從左端滑上長木板，之后長木板運動的vt圖象如圖乙所示，已知小物塊與長木板的質量均為m1 kg，已知木板足夠長，g取10 m/s2，求：(1)小物塊與長木板間動摩擦因數(shù)的值；(2)在整個運動過程中，系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。 甲乙11在某電視臺舉辦的