高考物理复习第五章机械能守恒定律第四课时能量守恒定律与能源

第4课时能量守恒定律与能源1/371.功效关系 (1)功是___________量度，即做了多少功就有多少______发生了转化。 (2)做功过程一定伴伴随_____________，而且____________必须经过做功来实现。2.能源

能量转化能量能量转化能量转化2/373.能量耗散(1)定义：在能量转化过程中，一部分能量转化为内能流散到周围环境中，我们无法把这些内能搜集起来重新利用，这种现象叫做能量耗散。(2)能量耗散带来问题：一是可利用能源越来越少，造成能源危机；二是使环境吸收耗散能量越来越多，造成环境污染，温度升高。

3/374.能量守恒定律(1)内容：能量既不会毁灭，也_____________。它只会从一个形式________为其它形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量总量__________。(2)表示式：ΔE减＝________。

不会创生转化转移保持不变ΔE增4/37【思索判断】1.物体在速度增大时，其机械能可能在减小(

)2.摩擦力在做功时，机械能一定会发生转化(

)3.力对物体做了多少功，物体就含有多少能(

)4.能量在转移或转化过程中，其总量会不停降低(

)5.在物体机械能降低过程中，动能有可能是增大(

)6.既然能量在转移或转化过程中是守恒，故没有必要节约能源(

)7.节约可利用能源目标是为了降低污染排放(

)8.滑动摩擦力做功时，一定会引发机械能转化(

)9.一个物体能量增加，必定有别物体能量降低(

)√×××√××√√5/37考点一功效关系能源(c/d)[关键点突破]功和能关系以下：6/37[典例剖析]【例1】

如图所表示，人用平行于粗糙斜面力将物体拉至斜面顶端，使物体取得动能，关于人体消耗化学能，下面说法正确是(

)A.人体消耗化学能等于物体动能B.人体消耗化学能等于物体增加重力势能C.人体消耗化学能等于物体增加机械能D.人体消耗化学能大于物体增加机械能

7/37解析物体上升过程中，动能和重力势能增加，同时因为摩擦生热，人体消耗化学能等于物体机械能增量与系统增加内能之和，故选项D正确。答案D8/37【例2】

已知货物质量为m，在某段时间内起重机将货物以加速度a加速提升h，则在这段时间内叙述正确是(重力加速度为g)(

)A.货物动能一定增加mah－mgh

B.货物机械能一定增加mah

C.货物重力势能一定增加mah

D.货物机械能一定增加mah＋mgh

9/37解析准确把握功和对应能量改变之间关系是解答这类问题关键，

详细分析以下：

选项内容指向、联络分析结论A动能定理，货物动能增加量等于货物所受合外力做功mah错误B功效关系，货物机械能增量等于除重力以外力做功而不等于合外力做功错误C功效关系，重力势能增量等于货物克服重力做功mgh错误D功效关系，货物机械能增量等于起重机拉力做功m(g＋a)h正确答案D10/37[针对训练]1.有些人构想在夏天用电冰箱来降低房间温度。他方法是：关好房间门窗，然后打开冰箱全部门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量传递。则开机后，室内温度将(

)A.升高B.保持不变C.开机时降低，停机时升高D.开机时升高，停机时降低解析电冰箱压缩机运行时，一部分电能转化为内能，室内温度将升高。答案A11/372.出行是人们工作生活中必不可少步骤，出行工具五花八门，使用能源也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量类型分别是(

)①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A.①④⑤

B.①③⑤

C.①②③ D.①③④解析人骑自行车是将生物能转化为机械能；电动自行车是将蓄电池电能转化为机械能；普通汽车是将汽油化学能转化为机械能，所以B正确。答案B12/3713/37答案A14/37考点二能量守恒定律(c/d)[关键点突破]1.对能量守恒定律了解(1)某种形式能量降低，一定存在其它形式能量增加，且降低许和增加量一定相等。(2)某个物体能量降低，一定存在其它物体能量增加，且降低许和增加量一定相等。这也是我们列能量守恒定律方程式两条基本思绪。

15/372.能量守恒定律解题思绪16/37[典例剖析]【例1】

(·温州模拟)蹦极是一项既惊险又刺激运动，深受年轻人喜爱。如图所表示，蹦极者从P点由静止跳下，抵达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，B离水面还有数米距离。蹦极者(视为质点)在其下降整个过程中，重力势能降低许为ΔE1，绳弹性势能增加量为ΔE2，克服空气阻力做功为W，则以下说法正确是(

)17/37A.蹦极者从P到A运动过程中，机械能守恒B.蹦极者与绳组成系统从A到B运动过程中，机械能守恒C.ΔE1＝W＋ΔE2D.ΔE1＋ΔE2＝W解析蹦极者从P到A及从A到B运动过程中，因为有空气阻力做功，所以机械能降低，选项A、B错误；整个过程中重力势能降低许等于绳弹性势能增加量和克服空气阻力做功之和，即ΔE1＝W＋ΔE2，选项C正确，选项D错误。答案C18/37【例2】

如图所表示，光滑水平面AB与竖直面内半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨半径为R。一个质量为m物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体取得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对轨道压力为其重力8倍，之后向上运动恰能抵达最高点C。(不计空气阻力)试求：(1)物体在A点时弹簧弹性势能；(2)物体从B点运动至C点过程中产生内能。

19/3720/37【例3】

如图所表示，一水平方向传送带以恒定速度v＝2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切。一质量m＝1kg物体自圆弧面轨道最高点静止滑下，圆弧轨道半径R＝0.45m，物体与传送带之间动摩擦因数为μ＝0.2，不计物体滑过曲面与传送带交接处时能量损失，传送带足够长，g＝10m/s2，求：(1)物体从第一次滑上传送带到离开传送带经历时间；

(2)物体从第一次滑上传送带到离开传送带过程中，传送带对物体做功及因为摩擦产生热量。

21/3722/37答案(1)3.125s

(2)－2.5J

12.5J23/37【方法总结】用能量观点分析传送带问题传送带模型因初始条件，滑块运动规律各不相同，但总体而言能够从力和运动及能量转化观点分析。主要可分为两类：(1)在水平传送带模型中，摩擦力对滑块所做功与滑块动能增量相等；系统摩擦热产生在滑块与传送带相对滑行阶段。(2)在倾斜传送带模型中，摩擦力和重力对滑块做功代数和等于滑块动能增量。24/37[针对训练]1.(·浙江10月学考)画作《瀑布》如图所表示。有些人对此画作了以下解读：水流从高处倾泻而下，推进水轮机发电，又顺着水渠流动，回到瀑布上方，然后再次倾泻而下，如此自动地周而复始。这一解读违反了(

)25/37A.库仑定律

B.欧姆定律C.电荷守恒定律

D.能量守恒定律解析水从高处倾泻而下，推进水轮机发电，水降低重力势能一部分转化为电能，水机械能降低，水又顺着水渠流动，回到瀑布上方，机械能又变为原来值，这违反了能量守恒定律，选项D正确。答案D26/3727/37答案C28/3729/37答案280J30/371.(如图)蹦床是青少年喜欢一个体育活动，蹦床边框用弹簧固定有弹性网角，运动员从最高点落下直至最低点过程中，空气阻力大小恒定，则运动员(

)A.刚接触网面时，动能最大B.机械能一直降低C.重力势能降低许等于弹性势能增加量D.重力做功等于克服空气阻力做功

31/37解析当运动员受到弹力、阻力、重力三力协力为零时加速度为零，动能最大，A错误；在此过程中除重力外，运动员受到弹力和阻力一起做负功，所以运动员机械能减小，B正确；全过程由功效关系知mgh＝W阻＋Ep弹，所以C、D错误。答案B32/372.质量为m物体从地面上方H高处无初速释放，落到地面后出现一个深为h坑，如图所表示，在此过程中(

)A.重力对物体做功mgHB.地面对物体平均阻力为mgHC.外力对物体做总功为零D.物体重力势能降低mgH答案C33/373.如图所表示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，受到阻力为f，射入深度为d，此过程木块位移为s，以下说法中不正确是(

)A.子弹损失动能为f(s＋d)B.木块增加动能为fsC.子弹动能降低等于木块动能增加D.子弹、木块系统总机械能损失为fd答案C34/374.如图所表示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°光滑斜面上。一长为L＝9cm轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1kg小球，将细绳拉至水平，使小球从位置C由静止释放