2013山东高考一轮复习第五章机械能及其守恒定律 第1讲功和能
【名师讲解】高三物理一轮复习：五 机械能、动量守恒定律(96张PPT)
方 法 技 巧
⑴机车以恒定功率启动
增大，F＝ P/ 减少
机车启动问题的两种物理模型
a＝ F F f 减少
m
当 a=0 时，即 F＝ Ff 时， 达到最大 值 m
保持 m 匀速 运动
其 v－t图象如图
m
O
t
⑵ 机车由静止开始做匀加速运动
a＝ F F f ，a 一定，则 F
2、功率
．定义：功跟完成这些功所用 时间 的比值叫做功率
．物理意义：反映力对物体做功的 快慢 。
（3）．公式： 定义式：P＝W/t 导出式：P＝Fv cosθ ， θ为F与v 之间的夹角 (4)．平均功率和瞬时功率 平均功率：描述在一段时间内做功的快慢，用P＝ W/t 计算，若用P＝F Vcosθ 计算， V为时间t内的 平均速度 。 瞬时功率：描述某一时刻做功的快慢，用P＝F Vcosθ 计算， v表示该时刻的 瞬时速度 ，P表示该时刻的 。 瞬时功率 （5）．额定功率和实际功率 额定功率：机器正常工作时的最大输出功率，也就是机 器铭牌上的标称值． 实际功率：机器在工作中实际输出的功率． 机器不一定在额定功率下工作，机器的实际功率总是小 于或等于额定功率．
54J
18W
36W
【练习2】 、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，
物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物 体落地时重力的瞬时功率是多少？3s内重力的平均功率为多少？
300W
150W
【练习3】 (资料第71页例题5).如图所示小物体位于光滑的斜 面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体 沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ B ） A.垂直于接触面，做功为零； B.垂直于接触面，做功不为零； C.不垂直于接触面，做功为零； D.不垂直于接触面，做功不为零
高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律第一节功和
二、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的___比__值___． 2．物理意义：描述力对物体做功的__快__慢____． 3．公式
W (1)定义式：P＝____t____，P 为时间 t 内的__平__均__功__率__． (2)推论式：P＝_F__v_c_o_s_α___．(α 为 F 与 v 的夹角)
提示：B 做自由落体运动，运动时间 tB＝
2h g .A
做匀加速
直线运动，a＝gsin θ，根据sinh θ＝12gsin θt2A得，tA＝ gs2inh2θ，
可知 tA＞tB.重力做功相等，根据 P ＝WtG知， PA ＜ PB ，A、
B 错误．根据动能定理，mgh＝12mv2 得，两物体到 物体重力的瞬时功率 PA＝ mgvsin θ，B 物体重力的瞬时功率 PB＝mgv.则 PA＜PB.C 错 误，D 正确．
对功的判断和计算 【知识提炼】 1．功的正、负的判断方法 (1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断． (2)曲线运动中做功的判断：依据 F 与 v 的方向夹角 α 来判断， 0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体 做负功；α＝90°，力对物体不做功． (3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转 化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物 体之间的相互作用力做功的情况．
第五章机械能及其守恒定律
命题规律 从近几年的高考看，既有对本 章知识的单独考查，又有与动力 学、电学等内容的综合考查，题 型既有选择题，又有计算题． 本章内容是高考的重点，难度 从易到难几乎都有，而且本章内 容与牛顿运动定律、曲线运动、 电磁学等内容综合时，难度较大， 有时会成为高考中的压轴题
第五章机械能及其守恒定律
高三物理复习第五章 机械能守恒——功 功率人教实验版知识精讲.doc
高三物理复习第五章 机械能守恒——功 功率人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：复习第五章 机械能守恒——功 功率二、重点、难点解析： （一）功1、物体受到力的作用并且在力的方向上发生一段位移，就叫做力对物体做了功． 力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素．2、计算功的一般公式：cos W Fs α=．其中F 应是恒力，S 是物体对地位移，α是F 与位移S 的夹角． 若α=90°，则F 不做功；若0≤α<90，F 做正功；若90<α≤180，F 做负功或说成物体克服F 做了功． 3、功是标量功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，前者取正，后者取负．当物体受几个力作用时，计算合外力的功有两种方法：一是先用平行四边形定则求出合外力，再根据cos W Fs α=计算功． 注意：α应是合外力与位移s 的夹角．二是先分别求各外力的功：111cos W F s α=，222cos W F s α=……再求各外力的功的代数和．（二）功率1、功率是表示物体做功快慢的物理量．功跟完成这些功所用的时间的比叫做功率．2、公式 （1）WP t=，这是物体在t 时间内的平均功率． （2）cos P Fv α=．若v 是瞬时速度，则P 是瞬时功率；若v 是平均速度，则P 是平均功率．α是F 与v 方向间的夹角．3、发动机铭牌上的额定功率，是指该机正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率．实际输出功率可在零和额定功率之间取值．发动机的功率即是牵引力的功率，P Fv =．在功率一定的条件下，发动机产生的力F 跟运动速度v 成反比．<一>恒力做功的计算1、功的定义式为cos W Fs α=，可理解为(cos )(cos )W F s F s αα==．即功等于力与力方向分位移之积或等于位移方向分力与位移之积．2、功是标量，但有正负之分，其正负号仅表示对动能的贡献，即正功使动能增加，负功使动能减小，也可把负功叙述为“某物体克服该力做功”．3、用定义式只能求恒力做功问题．对于特殊的变力，如正比例变化的力，像弹簧的弹力F kx =，可取平均力代替恒力，或物体运动摩擦力只有方向变化时，摩擦力等效为恒力，位移S 取路程来处理．4、功的定义式中位移s 为物体对地的位移．例l. 如图所示，一人通过滑轮沿与水平方向成θ角施一恒力F 作用在绳的一端，使木块水平向右移动s 的距离．在此过程中，恒力F 做的功为（ ）A. θcos FsB. )cos 1(Fs θ+C. Fs 2D. θcos Fs 2解析：方法一：注意恒力功公式中F 与s 的同一性，s 应是F 的作用点发生的位移，作用点的位移如图中的BB ’。
高考物理一轮总复习第五章机械能及其守恒定律第4节课时1功能关系能量守恒定律：对功能关系的理解及应用课件
机械＝Ff·x＝14mg·sinh30°＝12mgh，故 D 正确.
答案 BD
解析显隐
【跟踪式训练】(多选)如图所示,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
解析 物体B以水平速度冲上A后,因摩擦力作用,B减速,A加速.由能量守
恒定律,ΔEKB=ΔEKA+Q,选项A错误;由动能定理,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
第五章 机械能及其守恒定律
热点突破： 对功能关系的理解及应用
1.热点透析 2.典例剖析 3.规律方法 4.跟踪训练 5.真题演练
1.热点透析
一、功和能的关系
一、体现不同的力做功，对应不同形 式的能量转化，具有一一对应关系
二、做功的多少与能量转化的多少在 数量上相等．
二、几种常见的功能关系及其表达式
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负功，系统内能增加 (2)Q＝Ff·L相对
2. 典例剖析
【例1】(多选)(2016·山西大学附属中学月考)如图,建筑工地上载人升降机 用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连,通电后电动机带动升降 机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升.摩擦及空气阻力均不计.则( )
山东高三物理一轮资料全套书稿之第五章机械能5.1 功.doc
图5—1—1图5—1—2第五章 机械能5.1 功 一、考点聚焦 功 II 级要求 二、 知识梳理1、功：一个物体受到 力 的作用，如果在的力的方向上发生一段 位移 ，这个力就对物体做了功。
做功的两个不可缺少的因素： 力 和在力的方向上发生的 位移 。
功的公式：W=Fscos α 功的单位： 焦耳 ，符号是 J 。
功是 标 （矢、标）量。
2、正功和负功根据W=Fscos α可知（1）当α= 90° 时，W =0。
即当力F 和位移s 垂直 时，力对物体不做功。
这种情况，物体在力F 的方向上没有发生位移。
（2）当 0° ≤α＜ 90°时，W ＞0。
即当力F 跟位移s 的夹角为 锐 （锐、钝）角时，力F 对物体做正功，这时力F 是 动 （动、阻）力，所以， 动 （动、阻）力对物体做正功。
（3）当 90° ≤α＜ 180° 时，W ＜0。
即当力F 跟位移s 的夹角为 钝 （锐、钝）角时，力F 对物体做负功，这时力F 是 阻 （动、阻）力，所以， 阻 （动、阻）力对物体做负功。
一个力对物体做负功，又常说成物体 克服 这个力做功（取绝对值）。
3、总功的计算：总功的计算有如下方法：（1）W 总=F 合·s cos α α为F 合与位移s 的夹角 （2）W 总=W F1+ W F2 + ……+W Fn 即总功为各个分力功的代数和 （3）根据动能定理已知物体动能变化量则 W 总=△E K三、好题精析例1、如图5—1—1所示，质量为m 的物体沿倾角为α一段距离s ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，过程中对物体所做的功 ，及这些力所做的总功。
【解析】物体下滑过程中受重力G 、弹力F 1、滑动摩擦力F 2作用， 如图5—1—2所示。
重力做功W=Gscos （90°—α）= mgssin α 弹力做功W 1=F 1scos 90°=0摩擦力做功为W 2=F 2scos 180°= —μmgscos α 外力对物体所做的总功为W 总=W+W 1+W 2= mgssin α—μmgscos α=mgs （sin α—μcos α）【点评】计算几个力同时对物体做功时，画出正确的受力图是解题的关键。
高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第一节 功和功率课件
3．如图甲所示，质量 m＝2 kg 的物体静止在水平面上， 物体跟水平面间的动摩擦因数 μ＝0.2.从 t＝0 时刻起，物体受 到一个水平力 F 的作用而开始运动，F 随时间 t 变化的规律如 图乙所示，6 s 后撤去拉力 F(取 g＝10 m/s2)．求：
(1)4 s 末物体的速度； (2)物体运动过程中拉力 F 做的功 W 的大小．
第五章
机械能及其守恒定律
第一节 功和功率
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业 高考真题
突破考点01
功的正负判断与计算
自主练透
1．做功的两个要素 (1)作用在物体上的________． (2)物体在________上发生的位移． 2．公式：W＝________ (1)α 是力与________方向之间的夹角，l 为物体对地的位 移． (2)该公式只适用于________做功．
解析：(1)在 0～4 s 内，拉力 F 为 F1＝10 N，时间间隔 t1 ＝4 s，设物体的加速度为 a1,4 s 末速度为 v，则根据牛顿第二 定律得 F1－μmg＝ma1①
又 v＝a1t1② 联立①②式得 v＝12 m/s.③ (2)前 4 s 的位移 x1＝12a1t21④ 解得 x1＝24 m⑤ 由图象得 4 s～6 s 内物体受到的拉力 F2＝4 N＝μmg
解析：力、位移都是矢量，但功是标量，力对物体做功的正 负表示动力对物体做功还是物体克服阻力做功，一个恒力对物体 做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移夹角的余 弦三者的乘积，所以只有选项 D 正确．
答案：D
2.
如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效 方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了 100 m，那么 下列说法正确的是( )
高考物理一轮复习 第五单元 机械能 54 功能关系和能量
【解析】 物体下落的高度 h＝ssinθ＝1 m，根据动能定理， 有 W 合＝12mv2－0＝1 J，B 项正确；摩擦力对物体做功 Wf＝－fs ＝－μmgcosθ·s＝－20 J，物体克服摩擦力做功 20 J，C 项正 确；重力做功 WG＝mgh＝20 J，物体重力势能减少 20 J，D 项 错误；根据动能定理，有 WF＋Wf＋WG＝12mv2－0，解得人对物 体做功 WF＝1 J，A 项错误．
A．物块的最大动能 Ekm 等于对应过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
B．弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物 块做功之和
C ． 当 物 块 的 最 大 动 能 为 Ekm 时 ， 弹 簧 的 压 缩 量 x＝ mgsinα －μmgcosα
k D．若将物块从离弹簧上端 2s 的斜面上由静止释放，则下滑 过程中物块的最大动能等于 2Ekm
电场力做的功等于电势能的减少量． 感应电流克服安培力做的功等于产生的电能．
二、能量守恒定律 内容：能量既不会消灭，也不会创生，只会从一种形式
转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转 化和转移的过程中，能量的总量保持不变．
表达式：Δ E增＝Δ E减．
考点讲练
考点一 功能关系的理解与应用
力 F 作用下沿斜面移动．已知金属块在移动
的过程中，力 F 做功 32 J，金属块克服电场力做功 8 J，金属块
克服摩擦力做功 16 J，重力势能增加 18 J，则在此过程中金属块
的( )
Hale Waihona Puke A．动能减少 10 JB．电势能增加 24 J
C．机械能减少 24 J
D．内能增加 16 J
【答案】 AD 【解析】 根据动能定理，合力做功等于动能变化量，则 W 合＝WF＋W 电＋W 阻＋W 重＝－10 J，即动能减少 10 J；电势能 的变化量等于电场力做功，即ΔEp 电＝－W 电＝8 J，即电势能增 加 8 J；机械能的变化量等于除重力以外的其他力做功，即 E＝ WF＋W 电＋W 阻＝8 J，即机械能增加 8 J；内能增加量等于克服 摩擦力做功，即 16 J．综上所述，A、D 项正确．
高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律能力课功能关系能量转化和守恒定律课件
物块 b 运动到最高点时，物块 a 恰好不离开挡板，对物块 a 分析得 mgsin θ＝kx，得 x＝m2kg，C 错误；当物块 a 接触挡板时，速度瞬间变为零，物 块 b 先向下加速又减速到零，再反向加速，最后再减速为零到最高点， 这一过程物块 b 与弹簧组成的系统机械能守恒，有 2mgL－xsin θ＝Ep， 解得 Ep＝mgL－m22kg2，D 正确．
例2 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电 动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看作质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传 送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，求：
(1)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．
力做的功 对应能的变化
定量的关系
只有重力、弹 不引起机械能 簧弹力的功 变化
机械能守恒ΔE＝0
非重力和弹力 的功
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 (多选)如图，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在
粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从 A 处由
1．功能关系和能量守恒定律是高考的必考内容，该类型的问题具 有非常强的综合性，题目类型以计算题为主，通常会与其他的相关知识 结合，试题复杂、灵活性强、难度大，我们经常需要用动力学和能量观 点来解决一些单体多过程，或者多体多过程问题．
2．多运动过程问题是近几年高考试题中的热点，往往应用动能定 理或机械能守恒定律、能量守恒定律等规律，需要在解题时冷静思考， 弄清运动过程，注意不同过程连接点速度的关系，对不同过程运用不同 规律分析解决．
高三物理一轮复习精品教案——第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律第一讲 功和功率一、基本概念（一）功1．定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。
2．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。
3．计算公式：W=F ·scos α，其中F 是恒力，s 为力的作用点的位移，α为F 、s 二者之间的夹角。
4．功是标量，其单位是焦（J ）。
正功表示是动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功。
5．合力的功：合力的功等于这个合力的分力所做功的代数和。
即： ++=21W W W 合（二）功率1.功率是表示做功的快慢的物理量，计算公式为t w P =或θcos Fv P =。
功率的单位是瓦（W ）。
2.由公式tw P =求得的一般是平均功率。
由公式αcos Fv P =求得的一般是瞬时功率（v 为瞬时速度），也可以是平均功率（v 为平均速度）。
3.发动机铭牌上的额定功率，指的是该发动机正常工作时的输出功率.并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率.实际输出功率可在零和额定值之间取值.（三）几点说明1.常用的判断力做功与否及做功正负的方法：根据功的计算公式W ＝Flcos α可得到以下几种情况：(1)看力F 与l 夹角α——常用于恒力做功的情形.(2)看力F 与v 方向夹角α——常用于曲线运动情形.若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功，也叫物体克服阻力做功2．摩擦力的功无论是静摩擦力，还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功．一对静摩擦力做功的代数和为零，滑动摩擦力对某物体不总是做负功，但是对产生摩擦力的两物体组成的系统中的一对滑动摩擦力做的总功总是负值，Ｗ＝－f Δs ，Δs 为两物体间的相对滑动距离．3.变力做功一般不能依定义式W=Fscos α直接求解，但可依物理规律间接求解.如利用平均力法、图象法（F-s 图）、动能定理法等方法求解（四）机车的恒功率启动和匀加速启动（1）恒功率启动（恒定功率启功卡车，牵引力是变力，不能用公式直接求功，但可用W ＝Pt 求功） 机车自静止开始，保持牵引力的功率不变，在运动过程中阻力F f 也不变；随速度v 的增加，牵引力F 会减小，加速度减小；当F=F f 时，a=0，此时速度最大，且v m =P/F f ；以后以v m 做匀速直线运动，其过程可以由下面的框图表示。
高考物理一轮复习 专题六 机械能及其守恒定律 考点1 功和功率课件
(1)P＝Wt ，P 为时间 t 内的 平均功率 。 (2)P＝Fv ①v 为平均速度，则 P 为 平均功率 。 ②v 为瞬时速度，则 P 为 瞬时功率 。 4．对公式 P＝Fv 的几点认识 (1)公式 P＝Fv 适用于力 F 的方向与速度 v 的方向 在同一直线上 的情况。 (2)功率是标量，只有大小，没有方向；只有正值没有负值。
专题六 机械能及其守恒定 律
考点一 功和功率
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 功
1．做功的两个要素 (1)作用在物体上的 力 。 (2)物体在 力的方向 上发生的位移。 2．功的物理意义：功是 能量转化 的量度。 3．公式：W＝ Flcosα 。 (1)α 是力与 位移方向 之间的夹角，l 为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于 恒力 做功。
(3)当力 F 和速度 v 不在同一直线上时，可以将力 F 分解或者将速度分解。
5．额定功率与实际功率 (1)额定功率：机械 正常工作 时的最大功率。 (2)实际功率：机械 实际工作 时的功率，要求不能大于 额定 功率。 (3)发动机铭牌上所标注的功率为它的 额定 功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参
功(取绝对值)，即力 F 对物体做功－Fl 等效于物体克服
力 F 做功 Fl
特别提醒 (1)功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量。 (2)功是标量，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果。 (3)公式 W＝Flcosα 中的“l”的取值一般以大地为参考系指力的作用点的位移，F、l 还必须具备同时性， 对应同一过程。 (4)力的独立性原理：求某个力做的功仅与该力及物体沿力方向的位移有关，而与其他力是否存在以及 物体速度的大小，移动路径是曲还是直等无关。
高考一轮复习：5.5《功和能、机械能及其守恒定律》ppt课件
PAF=PG=mgv 竖,即拉力的功率逐渐增大,选项 A 正确。
考点一
考点二
考点三
解析 答案
第五章
第一节 功和功率
-2222-
规律总结功率问题注意事项 (1)利用P = Wt 求解,注意 t 为某一过程的总时间; (2)利用 P=Fvcosα 求解时, ①若 v 为某一过程的平均速度时,P 为平均功率;若 v 为瞬时速度时,P 为瞬时功率。 ②若 F 与 v 在同一条直线上时,有 P=Fv。
一二
额定 功率 实际 功率
实际 功率
动力机械在正常条件下长时间工作的最大功率
动力机械工作时实际消耗的功率大小介于零和额定功率之间
汽车、火车等交通工具和各种起重机械发动机的功率(牵引 力的功率)与速度的关系:P=Fv ①当 P 一定时,要增加 F,必须减小 v,故汽车爬坡时,司机常换 低挡降低速度来增大牵引力 ②当 F 一定时,v 增加(如匀加速运动),则 P 也会增加,但这样 的过程是有限度的 ③当 v 一定时,P 越大,F 就越大。如功率越大的起重机可吊 起的重物的质量越大
关关闭闭
答案
第五章
第一节 功和功率
11
基础自测
4. (多选)
1234
如图所示,用恒力 F 拉着质量为 mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的物体沿水平面从 A 移到 B 的过程中,
下列说法正确的是( )
A.有摩擦力时比无摩擦力时合外力做的功多
B.有摩擦力时比无摩擦力时合外力做的功少
C.物体加速运动时 F 做的功比减速运动时 F 做的功多
考点一
考点二
考点三
第五章
第一节 功和功率
-1133-
【例 1】
如图所示,物体静止在斜面上,现使物体与斜面相对静止地一起水平向 右匀速移动,则:(1)重力对物体 ;(2)支持力对物体 ;(3)摩擦力对物
高考物理一轮总复习 必修部分 第5章 机械能及其守恒定律 第1讲 功和功率课件
例 1 (多选)如图所示，质量为 m 的物体置于倾角为 θ 的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为 μ，在 外力作用下，斜面体以加速度 a 沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体 m 与斜面体相对静止。则关于 斜面对 m 的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )
A．m1∶m2 C. m2∶ m1
B. m1∶ m2 D. m31∶2，雨滴的收尾速度为 v＝ mkg，则落地时重力对雨滴做功的功率为 P ＝mgv＝mg mkg，所以，两雨滴落地时重力的功率之比为 P1∶P2＝ m31∶ m32，故选 D。
板块二 考点细研·悟 法培优
2．功的计算方法 (1)恒力做功
(2)变力做功 ①用动能定理：W＝12mv22－12mv21； ②当变力的功率 P 一定时，可用 W＝Pt 求功，如机车以恒定功率启动时；
③将变力做功转化为恒力做功：当力的大小不变，而方向发生变化且力的方向与速度夹角不变时，这 类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。
2．[功的理解]如图所示的 a、b、c、d 中，质量为 M 的物体甲受到相同的恒力 F 的作用，在力 F 作用 下使物体甲在水平方向移动相同的位移。μ 表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动 的小物块，比较物体甲移动的过程中力 F 对甲所做的功的大小( )
A．Wa 最小 C．Wa>Wc
A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功
(1)斜面对物体一定有摩擦力吗？ 提示：不一定，当 a＝gtanθ 时摩擦力为零。 (2)如何判断功的正负？ 提示：看力与位移的夹角。
高考物理一轮复习 第5章 机械能 基础课时15 功能关系 能量守恒定律课件
[思考] “神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，
而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1 000摄氏度。
(1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温 度逐渐升高。该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？ (2)返回舱表面温度越高，内能越大。该过程中什么能向什么能 转化？机械能和内能的总量变化吗？
图5
A.物块的动能一直增加 B.物块运动的加速度一直增大 C.物块的机械能一直减少 D.物块减少的机械能等于橡皮条增加的弹性势能
解析 由题意知物块的重力沿斜面向下的分力为 mgsin θ≤Ff＝ μmgcos θ，在物块下滑过程中，橡皮条拉力 F 一直增大，根据牛 顿第二定律有 a＝Ff＋F－mmgsin θ，选项 B 正确；物块受到的合 外力方向沿斜面向上，与位移方向相反，根据动能定理知动能一 直减少，选项 A 错误；滑动摩擦力和拉力 F 一直做负功，根据功 能关系知物块的机械能一直减少，选项 C 正确；根据能量守恒定 律，物块减少的机械能等于橡皮条增加的弹性势能和摩擦产生的 热量之和，选项 D 错误。 答案 BC
基础课时15 功能关系 能量守恒定律
[知识梳理]
知识点、功能关系 1.功能关系
(1)功是_能__量__转__化__的量度，即做了多少功就有多少_能__量__发生 了转化。 (2)做功的过程一定伴随着_能__量__的__转__化__，而且_能__量__的__转__化__必 须通过做功来实现。 2.能量守恒定律 (1)内容：能量既不会消灭，也_不__会__创__生__。它只会从一种形式 _转__化__为其他形式，或者从一个物体_转__移__到另一个物体，而在 转化和转移的过程中，能量的总量__保__持__不__变__。 (2)表达式：ΔE减＝_Δ_E__增_。
高考物理第一轮复习 专题 机械能守恒、功能关系学案 鲁科版
机械能守恒、功能关系【本讲教育信息】 一. 教学内容：机械能守恒、功能关系（一）机械能守恒条件的理解1、首先应明确机械能守恒定律研究的对象是一个系统，这个系统通常有三种组成形式： （1）由物体和地球组成； （2）由物体和弹簧组成；（3）由物体、弹簧和地球组成。
对系统而言，只有重力或弹力做功，系统的机械能守恒，系统内的重力和弹力做功只会使机械能相互转化或使机械能转移，机械能的总量不变，如果系统所受的外力对系统内的物体做功，会使系统的机械能发生变化；如果有系统内部的耗散力（如摩擦力）做了功，则会使系统的一部分机械能转化成内能，从而使系统的机械 能减少。
2、系统机械能是否守恒的判断：（1）利用机械能的定义：若物体在水平面上匀速运动，其动、势能均不变，其机械能总量不变，若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少。
此类判断比较直观，但仅能判断难度不大的判断题。
（2）利用机械能守恒的条件，即系统只有重力（和弹簧的弹力）做功，如果符合上述条件，物体的机械能守恒。
（3）除重力（和弹簧的弹力）做功外，还有其他的力做功，若其他力做功之和为零，物体的机械能守恒；反之，物体的机械能将不守恒。
3、应用机械能守恒定律列方程的两条基本思路：（1）守恒观点：初态机械能等于末态机械能。
即E k1+E p1=E k2+E p2（2）转化观点：动能（或势能）的减少量等于势能（或动能）的增加量。
即 E k1－E k2=E p2－E p1或E p1－E p2=E k2－E k1（二）功能关系：做功的过程就是能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度，在力学中，功能关系的主要形式有下列几种： 1、合外力的功等于物体动能的增量。
即W 合=ΔE k2、重力做功，重力势能减少；克服重力做功，重力势能增加，由于“增量”是末态量减去初态量，所以重力的功等于重力势能增量的负值。
即W G =－ΔE P3、弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量的负值。
高三物理一轮复习人教版课件_5-4功能关系_能量守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
【解析】 当hA＝hB时则一定有WA＜WB，故选项A错。当 hA＞hB时，有WA＜WB、WA＞WB、WA＝WB三种可能，故选 项B正确，D错误。当hA＜hB时一定有WA＜WB，故选项C错 误。
【答案】 B
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第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
第4讲 功能关系 能量守恒定律
1．功和能 (1)功是 能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量 发 生了转化。
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第五章 机械能及其守恒定律
(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化 必 须通过做功来实现。
2．常见的几种功能对应关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ ΔEk。(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的改变，即WG＝Ep1－Ep2 ＝－ΔEp。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF＝Ep1－Ep2＝ －ΔEp。
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第五章 机械能及其守恒定律
【总结提升】 应用能量守恒定律解题的步骤 1．分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、 弹性势能、电势能)、内能等]在变化。 2．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。 3．列出能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增。
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第五章 机械能及其守恒定律 A．此时小物块的动能为F(x＋L) B．此时小车的动能为Ffx C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfL D．这一过程中，因摩擦产生的热量为FfL
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第五章 机械能及其守恒定律
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二、功率 1．定义 功 完 这功 用 与 成 些所 _ _ 时间 _ 的值 比． 2．物理意义 描述做功的_ 快慢 _ _ _ ． 3．公式 W 1 P＝ ，P 为时间 t 内的_ 平均功率 ) ( _ _ _ ． t 2 P＝Fvc α(α 为 F 与 v 的夹角) ) ( o s ①v 为 均度 则 平 速， P 为_ 平均功率 _ _ _ ． ②v 为 时度 则 瞬 速， P 为_ 瞬时功率 _ _ _ ． 4．额 功与 际率 定 率实 功 1 额功：力械 ) ( 定率动机 _ 正常工作 _ _ 时出 输 的 _ 最大 _ 功率． 2 实功：力械 ) 际率动机 ( _ 实际工作 时输出的功率，要求 _ _ __ 小于或等于 额 功． _ _ 定率
3．滑动摩擦力做的功有时可以用力和路程的乘积计算．
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4．多个力的合力做的功 (1)先求F合，再根据W＝F合·lcos α计算，一般适用于整个过程 中合力恒定不变的情况． (2)先求各个力做的功W1、W2„Wn，再根据W总＝W1＋W2＋„ ＋Wn计算总功，这是求合力做功常用的方法．
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菜
单
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(2011·白银模拟)如图5－1－5所示，建筑工人通过滑轮装
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置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到 顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g
【答案】 (1)2 000 J (2)－2 000 J (3)0
l＝2L，据 根公
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0， 故
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机车的两种启动方式比较 机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动方式，即以 恒定功率启动和以恒定加速度启动．现比较如下： 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
(2)摩擦力并非只做负功，可以做正功、负功或不做功．
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(2011·四平模拟)如图5－1－3
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所示，重球m用一条不可伸长的轻 质细线拴住后悬于O点，重球置于 一个斜面不光滑的斜劈M上，用水 平力F向左推动斜劈M在光滑水平 桌面上由位置甲匀速向左移动到位置乙，在此过程中，正确的 说法是(
功的计算
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2．变力做功 1 2 1 2 1 用动能定理：W＝ mv 2－ mv1. ) ( 2 2 2 若率定则 ) 功 恒 ，用 ( W＝Pt 计算．
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单
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(1)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在 两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力
的功不一定一正一负，大小也不一定相等．
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汽车行驶过程中，若发动机功率保持不变，且匀 P 速行驶，则由牛顿第二定律得 F－Ff＝0，又 P＝Fv，解得 v＝ ； Ff 又由 Ff＝μFN 可知，当路面越粗糙或载货越多时，阻力 Ff 越大， 则 v 越小，故 A、C 正确，B、D 错误．
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选项ACD正确．
【答案】
菜 单
ACD
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2．如图5－1－1所示，在皮带传送装
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置中，皮带把物体P匀速带至高处， 在此过程中，下述说法正确的是( A．摩擦力对物体做正功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体不做功 )
B．万有引力对卫星做负功
C．万有引力对卫星先做正功，再做负功
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D．万有引力对卫星一直不做功
【解析】
【答案】
由于中万有引力与速度方向夹角始终小于90°，
故在此过程中万有引力对卫星做正功，A正确． A
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菜
单
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菜 单
要 求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ
备考指导
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Ⅱ
1.准确掌握功、功率、动能、势 能、机械能等重要概念及相关物 理量的判断和计算．2.理解动能 定理的含义，并能熟练应用动能 定理解决问题． 3.理解机械能守恒的条件，掌握 机械能守恒定律的应用． 4.熟练利用功能关系和能量守恒 定律，结合牛顿运动定律、平抛 运动和圆周运动知识、电磁学等 相关内容处理综合性的问题.
卫星由位置1到2的过程中， F与v的夹角大于90°做负功
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菜
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2.从能的转化角度来进行判断
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此法常用于判断相互联系的两个物体 之间的相互作用力做功的情况． 例如车M静止在光滑水平轨道上，球 m用细线悬挂在车上，由图5－1－2中 的位置无初速地释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车 做正功．因为绳的拉力使车的动能增加了．又因为M和m构成 的系统的机械能是守恒的，M增加的机械能等于m减少的机械 能，所以绳的拉力一定对球m做负功．
菜
单
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3．(2011·广州调研)设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，
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则(
)
A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B．路面越粗糙，汽车行驶得越快 C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢
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菜
单
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机车的牵引力与速度方向一致，故机车的功率P＝F·v， 其中F为机车的牵引力而不是机车所受的合外力．
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最新考纲 1.功和功率 2.动能和动能定理 3.重力做功与重力势能 4.功能关系、机械能守恒 定律及其应用 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒 定律
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第1讲 功和功率
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一、功 1．做功的两个要素 力和物体在_________________上发生的位移． 力的方向 2．公式：W＝_______________ Flcos α 恒力 (1)该公式只适用于_________做功． (2)α是力与_______________的夹角，l为物体对地的位移． 位移方向 3．功的正负的意义 标 (1)功是________量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功， 负功表示__________对物体做功． 阻力 (2)一个力对物体做负功，往往说成是物体_______________做 克服这个力 功(取绝对值)．
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)
A．M、m间的摩擦力对m不做功 B．M、m间的摩擦力对m做负功 C．F对M所做的功与m对M所做的功的绝对值相等 D．M、m间的弹力对m做正功
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菜
单
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【聚焦题眼】
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【答案】
菜 单
【解析】
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AC
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4．一质量为m的物体，同时受几个力的作用而静止，某时刻其中 一个力F突然变为F/3，则经过时间t后，合力的瞬时功率大小
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是(
)
2F2t A. 9m 2F2t C. 3m
4F2t B. 9m 4F2t D. 3m
取10 N/kg，求这一过程中
(1)人拉绳子的力做的功； (2)物体的重力做的功；
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(3)物体受到的合力对物体做的总功．
【思路点拨】 解答本题时，应注意以下三点： (1)物体的位移与拉力作用点的位移关系．
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(2)重力做功的特点．
(3)求合力做功的方法．
菜
单
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【析 解】 1 工拉子力 ) 人 绳 的： ( 1 F＝ mgs θ n i 2 工 将 车到 面 端，绳 的 度 人 料 拉斜 顶时拉子 长： 式 W＝Flc α， o s 得 1 W1＝ mgs θ· J n i 2L＝2 .0 2 2 重做 ) 力功 ： ( W2＝ m ＝ m n θ＝ J2 － g h － g i L s － .0 3 由 料 在 面匀 运， 料所 的 力 ) 于 车 斜上 速 动则 车受 合为 ( W 合 ＝0.