【物理】2019届一轮复习人教版功能关系能量守恒定律学案(1) 11页

‎ 功能关系 能量守恒定律 知识梳理 知识点一　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.‎ 答案：1.能量转化　能量　2.能量的转化　能量的转化 知识点二　能量守恒定律 ‎1.内容：能量既不会凭空　　　　　　，也不会凭空消失，它只能从一种形式　　　　　　为另一种形式，或者从一个物体　　　　　　到另一个物体，在　　　　　　的过程中，能量的总量　　　　　　.‎ ‎2.适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中　　　　　　的一条规律.‎ ‎3.表达式 ‎(1)E初＝E末，初状态各种能量的　　　　　　等于末状态各种能量的　　　　　　.‎ ‎(2)ΔE增＝ΔE减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量.‎ 答案：1.产生　转化　转移　转化或转移　保持不变　2.普遍适应　3.(1)总和　总和 :学 ]‎ ‎[思考判断]‎ ‎(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。(　　)‎ ‎(2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。(　　)‎ ‎(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(　　)‎ ‎(4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。(　　)‎ ‎(5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。(　　)‎ ‎(6)合外力做功等于物体动能的改变量。(　　)‎ ‎(7)与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对应势能的改变量。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×‎ 考点精练 考点一　功能关系的应用 功是能量转化的量度，力学中几种常见的功能关系如下：‎ 对应训练 ‎[典例1]　如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点正上方的P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时对轨道压力为.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(　　)‎ A.重力做功2mgR B.合力做功mgR C.克服摩擦力做功mgR D.机械能减少2mgR ‎[解析]　小球能通过B点，在B点速度v满足mg＋mg＝m，解得v＝，从P到B过程，重力做功等于重力势能减小量为mgR，动能增加量为mv2＝mgR，合力做功等于动能增加量mgR，机械能减少量为mgR－mgR＝mgR，克服摩擦力做功等于机械能的减少量mgR，故只有B选项正确.‎ ‎[答案]　B ‎[变式1]　(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m ‎)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　　)‎ A.两滑块组成的系统机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加 C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D.两滑块组成的系统机械能损失等于M克服摩擦力做的功 答案：CD　解析：两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减小，减小的机械能等于M克服摩擦力做的功，选项A错误，D正确.除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功，选项B错误.绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项C正确.‎ 反思总结[ :学 ]‎ 功能关系的应用技巧 运用功能关系解题时，应弄清楚重力或弹力做什么功，合外力做什么功，除重力、弹力外的力做什么功，从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化.‎ 考点二　摩擦力做功与能量转化 ‎1.静摩擦力做功 ‎(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.‎ ‎(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.‎ ‎(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能.‎ ‎2.滑动摩擦力做功的特点 ‎(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.‎ ‎(2)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效果：‎ ‎①机械能全部转化为内能；‎ ‎②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能.‎ ‎(3)摩擦生热的计算：Q＝Ffx相对，其中x相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.‎ 对应训练 考向1　摩擦力做功的理解与计算 ‎[典例2]　(2017·江西十校二模)将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同.在这三个过程中，下列说法不正确的是 (　　)‎ A.沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同 B.沿着1下滑到底端时，物块的速度最大 C.物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的 D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的 ‎[解析]　设1、2、3木板与地面的夹角分别为θ1、θ2、θ3，木板长分别为l1、l2、l3，当物块沿木板1下滑时，由动能定理有mgh1－μmgl1cos θ1＝mv21－0；当物块沿木板2下滑时，由动能定理有mgh2－μmgl2cos θ2＝mv22－0，又h1>h2，l1cos θ1＝l2cos θ2，可得v1>v2；当物块沿木板3下滑时，由动能定理有mgh3－μmgl3cos θ3＝mv23－0，又h2＝h3，l2cos θ2v3，故A错，B对.三个过程中产生的热量分别为Q1＝μmgl1cos θ1，Q2＝μmgl2cos θ2，Q3＝μmgl3cos θ3，则Q1＝Q2vB，所以D正确。‎ 答案　BD ‎3.解析　轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，a的动能比b的动能小，A对；因为b与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C两项均为系统机械能守恒的表现，故B、C错误；轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，符号相反，D正确。‎ 答案　AD ‎4.解析　与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球 上边缘时重力势能的增加量为mg(H－h)＝0.6 J，A错误；排球恰好到达球 上边缘时的机械能为mgh＋W1－W2＝22 J，B正确；排球恰好到达球 上边缘时的动能为W1－W2－mg(H－h)＝15.28 J，C错误；与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球 上边缘时动能的减少量为W2＋mg(H－h)＝4.72 J，D正确。‎ 答案　BD