2016届高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：第4章44功能关系能量守恒定律

2016届高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：第4章44功能关系能量守恒定律第一页，共34页。知识点、功能关系1．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。第4课时功能关系能量守恒定律[知识梳理]能量转化能量能量的转化能量的转化第二页，共34页。2．能量守恒定律 (1)内容：能量既不能凭空_____，也不能凭空消失，它只能从一种形式_____为另一种形式，或从一个物体____到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量_________。 (2)表达式：ΔE减＝_____。产生转移转化保持不变ΔE增第三页，共34页。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。 (

)(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。 (

)(3)重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。 (

)(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。 (

)答案

(1)×

(2)√

(3)√

(4)√第四页，共34页。题组一对几种功能关系的理解1．2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则 (

)[题组自测]第五页，共34页。A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量解析陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨石做负功，由动能定理有：WG－Wf＝ΔEk，故WG＞ΔEk，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，WG＞ΔEk，C错误；对全过程，由能量守恒定律可知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大，由功能原理可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，D正确。答案

D第六页，共34页。2．升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中(g取10m/s2) (

) A．升降机对物体做功5800J B．合外力对物体做功5800J C．物体的重力势能增加500J D．物体的机械能增加800J

答案

A第七页，共34页。题组二能量守恒定律的应用3．如图1所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C在水平线上，其距离d＝0.5m。盆图1

边缘的高度为h＝0.3m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.1。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为(

) A．0.5m B．0.25m C．0.1m D．0第八页，共34页。答案

D第九页，共34页。4．如图2，一轻质弹簧下端固定，直立于水平面上，将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处静止释放，当物体A下降至最低点P时速度变为零，此时弹簧压缩量为x0；若将质量为2m的物体B从离弹簧顶端上方h高处由静止释放，当物体B也下降到P处时，其速度为 (

)图2第十页，共34页。答案

D第十一页，共34页。考点一对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：功能量改变关系式W合：合外力的功(所有外力的功)动能的改变量(ΔEk)W合＝ΔEkWG：重力的功重力势能的改变量(ΔEp)WG＝－ΔEpW弹：弹簧弹力做的功弹性势能的改变量(ΔEp)W弹＝－ΔEp第十二页，共34页。W其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功机械能的改变量(ΔE)W其他＝ΔEf·Δs：一对滑动摩擦力做功的代数和因摩擦而产生的内能(Q)f·Δs＝Q(Δs为物体间的相对位移)第十三页，共34页。【例1】

(2014·广东卷，16)如图3所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中(

)图3A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能第十四页，共34页。解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负功，则机械能转化为内能，故A错误，B正确；垫板动能转化为内能和弹性势能，故C错误；而弹簧弹性势能也转化为动能和内能，故D错误。答案

B第十五页，共34页。【变式训练】1．(多选)(2014·东莞市调研测试)如图4所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止图4

在木板A上，则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是 (

) A．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能 B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损

失的机械能之和

D．摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于

系统内能的增加量第十六页，共34页。解析物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；根据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选项B错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少量，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量，选项D正确。答案

CD第十七页，共34页。考点二能量守恒定律的应用应用能量守恒定律的解题步骤1．选取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动情况。2．分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等。3．明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。4．列出能量转化守恒关系式：ΔE减＝ΔE增，求解未知量，并对结果进行讨论。第十八页，共34页。木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是

(

)图5第十九页，共34页。A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能

全部转化为弹簧的弹性势能解析根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所做功等于接触面之间产生的内能。木箱下滑时Q1＝Wf1＝μ(M＋m)glcos30° ①木箱上滑时Q2＝Wf2＝μMglcos30° ②木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性势能为Epmax，则根据能量转化与守恒定律得(M＋m)glsin30°＝Q1＋Epamx ③第二十页，共34页。答案

BC第二十一页，共34页。【变式训练】图6第二十二页，共34页。(1)滑块到达B点时的速度大小vB；(2)水平面BC的长度s；(3)在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm。第二十三页，共34页。第二十四页，共34页。考点三摩擦力做功的特点及应用1．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。 (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；第二十五页，共34页。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＝fs相对。其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对位移。第二十六页，共34页。 (1)物体从A运动到B共需多少时间？ (2)电动机因传送该物体多消耗的电能。图7第二十七页，共34页。答案

(1)2.4s

(2)28J第二十八页，共34页。传送带模型问题的分析流程第二十九页，共34页。【变式训练】3．如图8所示，水平传送带两端点A、B间的距离为l，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。下列关系中正确的是 (

)第三十页，共34页。A．W1＝W2，P1＜P2，Q1＝Q2B．W1＝W2，P1＜P2，Q1＞Q2C．W1＞W2，P1＝P2，Q1＞Q2D．W1＞W2，P1＝P