第四讲 第1课时 综合深化学习-功能关系、能量守恒定律

第四讲功能关系、能量守恒定律及其应用第1课时综合深化学习—功能关系、能量守恒定律纲举目张·主干系统[微点判断](1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。

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)(2)力对物体做正功，物体的机械能一定增加。

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)(3)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。

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)(4)物体的机械能减少，动能有可能是增加的。

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)(5)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。

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)(6)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。

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)(7)静摩擦力做功时，一定会引起能量的转化。

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)(8)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。

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)(9)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。

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)×××√×××√√关键知能·逐点清障提能点(一)功能关系的理解和应用[题点自主盘查]

外力做功与机械能变化的关系1．(多选)静止在斜面底端的物块，在外力的作用下沿光滑斜面向上做匀加速运动，在某位置撤去外力，经过一段时间物块返回斜面底端。下列说法正确的是(

)A．物块沿斜面上滑的过程中，机械能一直增加B．物块下滑过程机械能一定守恒C．外力所做的功等于物块回到底端时的动能D．外力所做的功小于物块到达最高处的重力势能解析：撤去外力后物块依然有向上的速度，所以还可以上滑一段时间，这段时间里机械能不变，A错误；下滑时只有重力做功，机械能守恒，B正确；外力做功等于动能的变化量，C正确；物块到最高点，速度为0，初速度为0，末速度为0，动能无变化，所以外力做的功等于最高点的重力势能，D错误。答案：BC

重力、摩擦力做功时的功能关系2．(多选)如图所示，载有物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有

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)A．从M到N，小车牵引力大小为40NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800JC．从P到Q，小车重力势能增加1×104JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J答案：D[知能自主落实]1．对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。2．几种常见的功能关系及其表达式何种力做功对应能的变化定量的关系合力做功动能变化合力对物体做功等于物体动能的增量W合＝Ek2－Ek1重力做功重力势能变化重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2弹簧弹力做功弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加，且W弹＝－ΔEp＝Ep1＝Ep2只有重力、系统内弹力做功机械能不变化机械能守恒ΔE＝0非重力和弹力做功机械能变化除重力和系统内弹力之外的其他力做正功，物体的机械能增加，做负功，机械能减少，且W其他＝ΔE提能点(二)能量守恒定律的应用[科学思维]1．对能量守恒定律的两点理解(1)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。(2)某个物体的能量减少，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。2．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，一般应用能量的转化和守恒定律。(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ΔE减与增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解。(1)求B、C向左移动的最大距离x0和B、C分离时B的动能Ek；(2)为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值Fmin；(3)若三物块都停止时B、C间的距离为xBC，从B、C分离到B停止运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为W，通过推导比较W与fxBC的大小；(4)若F＝5f，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值(用f