《高考备考指南 物理 》课件-能力课　功能关系　能量转化和守恒定律

机械能及其守恒定律第五章

能力课功能关系能量转化和守恒定律栏目导航01题点各个击破02配套训练题点各个击破1命题点一功和能的关系［师生共研类］

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，对应不同形式的能量转化，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

力做的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的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力做的功对应能的变化定量的关系只有重力、弹簧弹力做功不引起机械能变化机械能守恒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例1

(2023年北京延庆一模)如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示.g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则()A.物体的质量m＝0.67kgB.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5C.物体上滑过程中的加速度大小a＝12m/s2D.物体回到斜面底端时的动能Ek＝20JB

1.(2023年韶关模拟)如图所示，将一支弹性圆珠笔的按压式小帽竖直按在桌面上，放手后笔会向上弹起一定高度，某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度h1＝6cm，而后在圆珠笔的外壳上粘上质量m＝8g的橡皮泥，重复刚才的操作，圆珠笔弹起的最大高度h2＝5cm，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，忽略按压小帽的质量，则弹性圆珠笔按在桌面上时其内部弹簧具有的弹性势能为()A.2.4×10－2J B.4.0×10－2JC.4.8×10－3J D.8.0×10－3JA

【解析】设圆珠笔的质量为M，则由能量关系Ep＝Mgh1＝(M＋m)gh2，解得Ep＝2.4×10－2

J.2.(多选)(2023年广州)如图，广州地铁3号线北延段使用了节能坡.某次列车以64.8km/h的速度冲上高度为4m的坡顶车站时，速度减为7.2km/h，设该过程节能坡的转化率为η(列车重力势能的增加量与其动能减小量之比)，则()A.该过程列车的机械能守恒B.该过程列车的机械能减少C.η约为10%D.η约为25%BD

命题点二用动力学和能量观点求解多过程问题［师生共研类］

1.对能量守恒定律的理解(1)转化：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)转移：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.涉及弹簧的能量问题中两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程，具有以下特点：(1)如果只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统机械能守恒.(2)如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零，则当弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同.3.传送带的能量问题(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系.(2)能量角度：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，常依据功能关系或能量守恒定律求解.(3)功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(4)对W和Q的理解：①传送带克服摩擦力做的功：W＝Ffx传；②产生的内能：Q＝Ffx相对.

(1)若释放点距B点的长度l＝0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；(2)设释放点距B点的长度为lx，求滑块第一次经F点时的速度v与lx

之间的关系式；(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx

的值.

D

2.如图所示，右边传送带长L＝15m、逆时针转动速度为v0＝16m/s，左边是光滑竖直半圆轨道(半径R＝0.8m)，中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量m1＝3kg，乙的质量m2＝1kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物