第五章第四节

1、第四节功能关系能量守恒第四节功能关系能量守恒第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律一、功能关系一、功能关系1功是功是_的量度，即做了多少功就有多少能的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化量发生了转化能量转化能量转化栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律2几种常见的功能关系几种常见的功能关系功功能量的变化能量的变化合外力做正功合外力做正功_增增加加重力做正功重力做正功_减减少少弹簧弹力做正功弹簧弹力做正功_减减少少电场力做正功电场力做正功_减减少少其他力其他力(除重力、弹力外除重力、弹力外)做

2、正功做正功_增增加加动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能电势能电势能机械能机械能栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 1.(单选单选)(2015北京东城期中联考北京东城期中联考)质量为质量为1 kg的物的物体被竖直向上抛出，在空中的加速度的大小为体被竖直向上抛出，在空中的加速度的大小为16 m/s2，最，最 大大上升高度为上升高度为5 m，若，若g取取10 m/s2，则在这个过程中，则在这个过程中()A重力势能增加重力势能增加80 JB动能减少动能减少50 JC机械能减少机械能减少30 JD机械能守恒机械能守恒C栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械

3、能及其守恒定律二、能量守恒定律二、能量守恒定律1内容内容：能量既不会：能量既不会_，也，也 不会凭空消失，不会凭空消失，它只能从一种形式它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一为另一种形式，或者从一个物体个物体_到别的物体，在转化和转移的过程到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量中，能量的总量_2表达式表达式：(1)E1E2.(2)E减减_.凭空产生凭空产生转化转化转移转移保持不变保持不变E增增栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 2.(单选单选)(2015广东惠州调研广东惠州调研)上端固定的一上端固定的一根细线根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅

4、度越来越下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是小，对此现象下列说法正确的是()A摆球机械能守恒摆球机械能守恒B总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能化为内能C能量正在消失能量正在消失D只有动能和重力势能的相互转化只有动能和重力势能的相互转化B栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律考点考点一一 功能关系的应用功能关系的应用考点二考点二 摩擦力做功的特点及应用摩擦力做功的特点及应用考点考点三三 能量守恒定律及应用能量守恒定律及应用栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定

5、律第五章机械能及其守恒定律考点一功能关系的应用考点一功能关系的应用1若涉及总功若涉及总功(合外力的功合外力的功)，用动能定理分析，用动能定理分析2若涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关若涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析系分析3若涉及弹性势能的变化，用弹力做功与弹性势能变化的关若涉及弹性势能的变化，用弹力做功与弹性势能变化的关系分析系分析4若涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系若涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系分析分析5若涉及机械能变化，用其他力若涉及机械能变化，用其他力(除重力和系统内弹力之外除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化

6、的关系分析做功与机械能变化的关系分析6若涉及摩擦生热，用滑动摩擦力做功与内能若涉及摩擦生热，用滑动摩擦力做功与内能 变化变化 的的 关系关系分析分析栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 (多选多选)(2013高考新课标全国卷高考新课标全国卷)目前，目前，在地球周在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用

7、，则下列判断正确的是列判断正确的是()A卫星的动能逐渐减小卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地由于气体阻力做负功，地 球球 引力做正功，机械引力做正功，机械 能保能保 持持不变不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小BD栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律审题突破审题突破(1)轨道半径变小，卫星的线速度如何变化？轨道半径变小，卫星的线速度如何变化？(2)半径变小的过程中，引力做正功还是负功？半径变小的过程中，引力做正功还是负功？(3)气体阻力

8、做功，是什么能转化为什么能？气体阻力做功，是什么能转化为什么能？栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 1.(单选单选)(2015湖北襄阳四校联考湖北襄阳四校联考)如图如图所示所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电的小球上端连接一带正电的小球P，小球所处的空间存在，小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧着方向竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态现给小球一竖直向上的初速度，小球最恰好处于原长状态现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到高能运动到M点在小球从开始运动到运动至最

9、高点时，以点在小球从开始运动到运动至最高点时，以下说法正确的是下说法正确的是()A小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量B小球机械能的改变量等于电场力做的功小球机械能的改变量等于电场力做的功C小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量D栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律解析：由小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态可知，小球解析：由小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态可知，小球 所所受重力大小等于其受到

10、的电场力，即：受重力大小等于其受到的电场力，即：mgqE；小球在竖直；小球在竖直向上运动的过程中，其重力做的功和电场力做的功的代向上运动的过程中，其重力做的功和电场力做的功的代 数和数和为零；则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少为零；则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少 量，故量，故A、C错，错，D对；小球仅受到电场力、重力和弹力，故小球机对；小球仅受到电场力、重力和弹力，故小球机械能的改变量等于电场力做的功和弹簧的弹力做的械能的改变量等于电场力做的功和弹簧的弹力做的 功之和，功之和，故故B错错栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律考点二摩擦力做功的特点及应用

11、考点二摩擦力做功的特点及应用1静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功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，不会转化为静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能内能栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 一质量一质量m2 kg的小滑块，以某一水平速度的小滑块，以某一水平速度v从从B点点滑上水平传送带，如图所示

12、已知传送带匀速运行的滑上水平传送带，如图所示已知传送带匀速运行的 速度为速度为v04 m/s，B点到传送带右端点到传送带右端C点的距离为点的距离为L2 m，滑，滑 块块 与与传送带间的动摩擦因数传送带间的动摩擦因数0.3.当当 滑滑 块滑到块滑到 传送传送 带带 的右端的右端 C时，其速度恰好与传送带的速度相同时，其速度恰好与传送带的速度相同(g10 m/s2)，求：，求：(1)滑块刚滑上传送带时的速度大小；滑块刚滑上传送带时的速度大小；(2)此过程中此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及

13、其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律CD栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律考点三能量守恒定律及应用考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路：列能量守恒定律方程的两条基本思路：1某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；减少量和增加量一定相等；2某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且某个物体的能

14、量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等减少量和增加量一定相等栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律审题突破审题突破(1)物体到达物体到达C点时，原来在点时，原来在A点的动能和重力点的动能和重力势能转化成了何种能量？势能转化成了何种能量？(2)物体由物体由A到到C的整个过程中，能量是如何转化的？的整个过程中，能量是如何转化的？栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律答案答案(1)0.52(2)24.5 J栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守

15、恒定律方法总结方法总结能量转化问题的解题思路能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律化和守恒定律(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和量总和E减减和增加的能量总和和增加的能量总和E增增，最后由，最后由E减减E增增列式列式求解求解栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 3.(多选多选)(2015湖北鄂东三

16、校联湖北鄂东三校联考考)一圆弧形一圆弧形的槽，槽底放在水平地面上，槽的槽，槽底放在水平地面上，槽的两侧与光滑斜坡的两侧与光滑斜坡aa、bb相切，相切处相切，相切处a、b位于同一水平面内，槽与斜坡在竖直平位于同一水平面内，槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示一小物块从斜坡面内的截面如图所示一小物块从斜坡aa上距上距 水平面水平面ab的的高度为高度为2h处沿斜坡自由滑下，并自处沿斜坡自由滑下，并自a处进入槽内，到处进入槽内，到 达达b后沿后沿斜坡斜坡bb向上滑行，已知到达的最高处距水平面向上滑行，已知到达的最高处距水平面ab的高的高 度为度为h；接着小物块沿斜坡；接着小物块沿斜坡bb滑下并从滑下并从

17、b处进入槽内反向运处进入槽内反向运 动，动，若不考虑空气阻力，则若不考虑空气阻力，则()BD栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律A小物块再运动到小物块再运动到a处时速度变为零处时速度变为零B小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同C小物块不仅能再运动到小物块不仅能再运动到a处，还能沿斜坡处，还能沿斜坡aa向上滑行，向上滑行，上升的最大高度为上升的最大高度为hD小物块不仅能再运动到小物块不仅能再运动到a处，还能沿斜坡处，还能沿斜坡aa向上滑行，向上滑行，上升的最大高度小于上升的最大高度小于h栏目栏目导引导引第五章机械能及其守

18、恒定律第五章机械能及其守恒定律物理模型物理模型传送带模型中的功能问题传送带模型中的功能问题1模型概述模型概述传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况，涉及功能角度的传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况，涉及功能角度的问题主要有：问题主要有：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解功能关系或能量守恒定律求解栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律2传送带模型问题中的功能关系分析传送带模

19、型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析：功能关系分析：WFEkEpQ.(2)对对WF和和Q的理解：的理解：传送带的功：传送带的功：WFFx传传；产生的内能产生的内能QFfs相对相对3传送带模型问题的分析流程传送带模型问题的分析流程栏目栏目导引导引第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 (16分分) 如图所示，绷紧的传送带如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角与水平面的夹角30，皮带在电动机的，皮带在电动机的带动下，始终保持带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，的速率运行，现把一质量为现把一质量为m10 kg的工件的工件(可看做质点可看做质点)轻轻轻轻 放在放在 皮带的皮带的底端，经过时间底端，经过时间1.9 s，工件被传送到，工件被传送到h1.5 m的高处，取的高处，取g10 m/s2，求：，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能电动机由于传送工件多消耗的电能审题点睛审题点睛(1)运动过程分析：运动过程分析：1.