2022届高考物理核心考点知识归纳典例剖析与同步练习功能关系能量守恒定律(解析版)

2022届高考物理核心考点知识归纳典例剖析与同步练习功能关系能量守恒定律（解析版）

2021年高考物理核心考点知识归纳、典例分析与同步练习：功能关系能量守恒定律

★重点归纳★

一、能量

1、概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量．

2、能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中总量保持不变也就是说当某个物体的能量减少时，一定存在其他物体的能量增加，且减少量一定等于增加量；当某种形式的能量减少时，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定等于增加量．

3、功是能量转化的量度．

不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的．做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程．且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)。

功

能的变化

表达式

重力做功

正功

重力势能减少

重力势能变化

负功

重力势能增加

弹力做功

正功

弹性势能减少

弹性势能变化

负功

弹性势能增加

合力做功

正功

动能增加

动能变化

负功

动能减少

除重力(或系统内弹力)外其他力做功正功

机械能增加

机械能变化

负功

机械能减少

二、能量守恒定律

1、内容：能量既不会消灭，也不会产生，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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这个规律叫做能量守恒定律．

2、表达式：；．

3、利用能量守恒定律解题的基本思路．

（1）某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定和增加量相等．

（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．

4、利用能量守恒定律解题应注意的问题：

（1）该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线．

（2）要分清系统中有多少种形式的能量，发生哪些转移和转化．

（3）滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生的内能，即．★举一反三★

【例1】一线城市道路越来越拥挤，因此自行车越来越受城市人们的喜爱，如图，当你骑自行车以较大的速度冲上斜坡时，假如你没有蹬车，

受阻力作用，则在这个过程中，下面关于你和自行车的有关说法正确的是(

)

A．机械能增加

B．克服阻力做的功等于机械能的减少量

C．减少的动能等于增加的重力势能

D．因为要克服阻力做功，故克服重力做的功小于克服阻力做的功

答案：B

【练习1】如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的( )

A．动能损失了2mgH

B．动能损失了mgH

C．机械能损失了mgH

D．机械能损失了eq\f(1,2)mgH

解析：运动过程中有摩擦力做功，考虑动能定理和功能关系。物块以大小为g的加速度沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中F合＝mg，由受力分析知摩擦力Ff＝eq\f(1,2)mg，当上升高度为H时，位移s＝2H，由动能定理得ΔEk＝－2mgH；选项A正确，B错误；由功能关系知ΔE＝Wf ＝－eq\f(1,2)mgs＝－mgH，选项C正确，D错误。

答案：AC

【例2】滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸

直状态，现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的

过程中拉力F做了10J的功。在上述过程中(

)

A．弹簧的弹性势能增加了10J

B．滑块的动能增加了10J

C．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10J

D．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒

解析：拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹性势能增大，滑块向右加速，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势

能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误。

答案：C

【练习2】如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的

一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中( )

A．物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B．物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的

代数和

C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和

D．物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和

解析：由于斜面光滑，物块A静止时弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，当整个装置加速上升时，由牛顿第二定律可知物块A受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，物块A相对斜面下滑一段距离，故选项A 错误；根据动能定理可知，物块A动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和，故选项B错误；物块A机械能的增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C正确；物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和，故选项D正确．

答案：CD

A【例3】如图所示，A物体放在B物体的左侧，用水平恒力F将A拉至B的右端，第一次B固定在地面上，F做功为W1，产生热量为Q1，第二次让B在光滑地面上自由滑动，F做功为W2，产生热量为Q2，则应有（）

A

A．W1

C．W1

解析：当B固定时，

当B不固定时，木块A、B的位移关系为