高考物理总复习5第4讲功能关系能量守恒定律课件新人教版
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新人教版2020版高考物理一轮复习第五章机械能第4节功能关系能量守恒定律课件ppt版本
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知识梳理 考点自诊
1.判断下列说法的正误。 (1)力对物体做了多少功,物体就具有多少能。( ) (2)能量在转移或转化过程中,其总量会不断减少。( ) (3)在物体的机械能减少的过程中,动能有可能是增大的。( ) (4)滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的转化。( ) (5)一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少。( ) (6)合外力做功等于物体动能的改变量。( ) (7)与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对应 势能的改变量。( )
大于A.弹 90°力,对再小小于球9先0°做,最正后功又后大做于负90功°,因此弹力先做负功,再做正功,最 后小又球B.小 做的负机球功械的,能A机项先械错减能误小一;后弹直增簧增加对加,小然球后先再做减负小功,B错,再误做;弹正簧功长,最度后最又短做时负,弹功力,所与以 小球C.的弹速簧度长方度向最垂短直时,这,弹时力弹力对对小小球球做做功功的的功功率率为为零零,C项正确;由于在
C做.功轻,绳将对导致m做机械的能功变等化于,摩m擦机力械做能负的功增,故加造成机械能损失,故D正确。 关闭
DCD.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
解析
答 案
-16-
命题点 一
命题点 二
命题点三
摩擦力做功与能量转化
1.两种摩擦力的做功情况比较
比较项目 静摩擦力
滑动摩擦力
能量的转 不 化方面 同 点 一对摩擦
-13-
命题点 命题点
一
二
即学即练
命题点三
1.(多选)如图所示,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
高考一轮复习：5.4《功能关系、能量守恒定律》ppt课件
(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减少,即 WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少,即 W 弹=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的
D.力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
解析 答案
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-1100-
考点一 对功能关系的理解
几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
动能变化 重力势能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk (1)重力做正功,重力势能减少 (2)重力做负功,重力势能增加
机械能变化
一对相互作用 的滑动摩擦 力的总功
内能变化
(1)其他力做多少正功,物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功,物体的机械能就 减少多少
(3)W=ΔE (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定 做负功,系统内能增加 (2)Q=Ff·L 相对
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
答案:(1)30 N (2)1 m (3)6 J
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-题的方法
(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。 (2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关 系。 (3)公式 Q=Ff·l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带 上做往复运动时,则 l 相对为总的相对路程。
第四节 功能关系 能量守恒定律
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的
D.力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
解析 答案
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-1100-
考点一 对功能关系的理解
几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
动能变化 重力势能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk (1)重力做正功,重力势能减少 (2)重力做负功,重力势能增加
机械能变化
一对相互作用 的滑动摩擦 力的总功
内能变化
(1)其他力做多少正功,物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功,物体的机械能就 减少多少
(3)W=ΔE (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定 做负功,系统内能增加 (2)Q=Ff·L 相对
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
答案:(1)30 N (2)1 m (3)6 J
考点一
考点二
考点三
第五章
第四节 功能关系 能量守恒定律
-题的方法
(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。 (2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关 系。 (3)公式 Q=Ff·l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带 上做往复运动时,则 l 相对为总的相对路程。
第四节 功能关系 能量守恒定律
第五章 第4讲 功能关系 能量守恒定律优秀课件
6.电场力做的功等于电势能的变化量的负值。 W=-△Ep
7.弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量的负值： W=-△Ep
8.功能原理〔机械能定理〕： 除去重力、弹力以外的力做功，等 于系统机械能的增量。
W其它=∆E
机械能守恒定律：E1=E2；∆Ek=-∆Ep；∆EA=-∆EB
转化 转移
保持不变
品质 宏观过程
( CHale Waihona Puke )A.物块在OA段运动时,
外力F1=20 N B.物块在AB段运动时,外力F2=25 N C.物块从O点运动到A点的时间为2s
D.物块运动到A点时的速度大小为10m/s
解 析 :由 于 物 体 机 械 能 的 增 加 量 等 于 重 力 之 外 的 力 做 的 功 , 即 Fx=E-E0, 则 E=E0+Fx,E-x 图线斜率表示除重力外的其他力的合力,故题图(乙)中 OA 段斜率的 大小为外力 F1 与摩擦力的合力大小,即 F1-μmgcos θ= 100 N=10 N,可得 F1=15 N;
是B
() A.摆球机械能守恒 B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转 化为内能 C.能量正在消失 解D.:只由有于空动气能阻和力重的力作势用,能摆的球的相机互械转能化减少,减少的机械能转化
为内能,能量总和不变,B正确.
3.如下图,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直 放置,将球从距弹簧自由端高度分别为h1,h2的地方先后 由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧, 从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能 的减少量ΔE1,ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量 ΔEp1,ΔEp2的关系中,正确的一组是( B ) A.ΔE1=ΔE2,ΔEp1=ΔEp2 B.ΔE1>ΔE2,ΔEp1=ΔEp2 C.ΔE1=ΔE2,ΔEp1>ΔEp2 D.ΔE1>ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
7.弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量的负值： W=-△Ep
8.功能原理〔机械能定理〕： 除去重力、弹力以外的力做功，等 于系统机械能的增量。
W其它=∆E
机械能守恒定律：E1=E2；∆Ek=-∆Ep；∆EA=-∆EB
转化 转移
保持不变
品质 宏观过程
( CHale Waihona Puke )A.物块在OA段运动时,
外力F1=20 N B.物块在AB段运动时,外力F2=25 N C.物块从O点运动到A点的时间为2s
D.物块运动到A点时的速度大小为10m/s
解 析 :由 于 物 体 机 械 能 的 增 加 量 等 于 重 力 之 外 的 力 做 的 功 , 即 Fx=E-E0, 则 E=E0+Fx,E-x 图线斜率表示除重力外的其他力的合力,故题图(乙)中 OA 段斜率的 大小为外力 F1 与摩擦力的合力大小,即 F1-μmgcos θ= 100 N=10 N,可得 F1=15 N;
是B
() A.摆球机械能守恒 B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转 化为内能 C.能量正在消失 解D.:只由有于空动气能阻和力重的力作势用,能摆的球的相机互械转能化减少,减少的机械能转化
为内能,能量总和不变,B正确.
3.如下图,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直 放置,将球从距弹簧自由端高度分别为h1,h2的地方先后 由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧, 从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能 的减少量ΔE1,ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量 ΔEp1,ΔEp2的关系中,正确的一组是( B ) A.ΔE1=ΔE2,ΔEp1=ΔEp2 B.ΔE1>ΔE2,ΔEp1=ΔEp2 C.ΔE1=ΔE2,ΔEp1>ΔEp2 D.ΔE1>ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
高考物理一轮复习 第五单元 机械能 54 功能关系和能量
【答案】 BC
【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．
【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．
2018届高考物理(人教新课标)总复习课件：5-4功能关系、能量守恒定律(47PPT)
【解析】 (1)物体从开始位置 A 点到最后 D 点的过程中，弹性 势能没有发生变化，动能和重力势能减少，机械能的减少量为 ΔE＝ 1 2 ΔEk＋ΔEp＝ mv0＋mglADsin 37° ① 2 物体克服摩擦力产生的热量为 Q＝Ffx② 其中 x 为物体的路程，即 x＝5.4 m③ Ff＝μmgcos 37° ④ 由能量守恒定律可得 ΔE＝Q⑤ 由①②③④⑤式解得 μ＝0.52.
对小球运动的轨迹认知不清
如图所示，若将小球拉到绳与水平方向成 30° 角 的位置处由静止释放，求小球到达最低点 C 时绳对 小球的拉力是多大？
【易错分析】
本题易产生的错误：一是认为小球从释放点到
最低点的过程中，一直做圆周运动；二是认为全过程中机械能守恒， v2 1 2 3 根据机械能守恒定律 mv ＝ mgL 和牛顿第二定律 F－mg＝m L 得出 2 2 F＝4mg 的错误结果．
1．(2013· 江苏扬州调研)自然现象中蕴藏着许多 物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓 慢推袋壁使它变形，则水的势能( A．增大 C．不变 )
B．变小 D．不能确定
解析： 人对水做正功， 则水的机械能增大， 由于水的动能仍为 0， 故重力势能增大，A 对． 答案：A
考向二
能量守恒定律的应用
考向三
摩擦生热问题的求解
1 如图所示，AB 为半径 R＝0.8 m 的 光滑圆 4 弧轨道，下端 B 恰与小车右端平滑对接．小车质量 M＝3 kg，车长 L＝2.06 m，车上表面距地面的高度 h＝0.2 m，现有 一质量 m＝1 kg 的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到 B 端后冲上 小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数 μ＝0.3， 当车运动了 1.5 s 时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)． 试求：
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
高考总复习·物 理（RJ）
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
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
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
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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。
高考总复习·物 理（RJ）
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
高考总复习·物 理（RJ）
第五章 机械能及其守恒定律
高考物理(新课标)功能关系 能量守恒定律 课件
2.相对滑动物体能量的求解方法 (1)正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析． (2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系． (3)公式 Q＝Ff· l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动 时，则 l 相对为总的相对路程．
典例剖析 【例 2】 如图 5－4－5 所示，木块 A 放在木块 B 的左端，用恒力 F 将 A 拉至 B 的 ) 右端，第一次将 B 固定在地面上，F 做功为 W1，生热为 Q1；第二次让 B 可以在光滑地面 上自由滑动，仍将 A 拉到 B 右端，这次 F 做功为 W2，生热为 Q2；则应有(
答案 知识点 1 (2)能量转化 (3)动能 知识点 2 1．产生 2．ΔE 增 转化 转移 转化或转移 保持不变 多少能量 能量的转化 能量转化 机械能 重力势能 弹性势能 电势能
温 馨 提 示
请做：自主测评
（点击进入）word板块
总结提炼 功是能量转化的量度，不同力做功，改变对应形式的能 (1)在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析． (2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析． (3)只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析． (4)只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析．
【解析】 木箱加速上移的过程中，拉力 F 做正功，重力和摩擦力做负功．支持力 不做功，由动能定理得： 1 2 WF－WG－Wf＝ mv －0. 2 1 即 WF＝WG＋Wf＋ mv2. 2 A，B 错误，D 正确，又因木箱克服重力做功 WG，等于木箱重力势能的增加，故 C 正确．
【答案】 CD
即学即练 1 已知货物的质量为 m， 在某段时间内起重机将货物以加速度 a 加速升高 h，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为 g)( A．货物的动能一定增加 mah－mgh B．货物的机械能一定增加 mah C．货物的重力势能一定增加 mah D．货物的机械能一定增加 mah＋mgh )
高考物理(人教版)一轮配套课件：第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律(60张PPT)
相．
名师提示
一对相互作用的滑动摩径长度， 如果两物体同向运动， x 相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x 相对为两 物体对地位移大小之和； 如果一个物体相对另一物体做往复运动， 则 x 相对为两物体相对滑行路径的总长度．
A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
重力做功公式 WG＝mgh，h 为初、末位置的高度差，
与路径无关，所以由 P 到 B 重力做功为 WG＝mgR，A 项错误； v2 小球做圆周运动恰好经过 B 点时， 由牛顿第二定律可知 mg＝m R ， 即 v＝ gR，小球由 P 到 B 的过程，由动能定理可知 W 合＝WG＋ 1 2 1 mgR Wf＝ mv －0，解得 W 合＝ mgR，Wf＝－ ，C 项错误，D 项 2 2 2 正确；由功能关系可知，物体克服摩擦力做的功等于物体机械能 的减少量，B 项错误．
A．逐渐升高 C．先降低后升高
B．逐渐降低 D．始终不变
解析
由题意知外力对绳索做正功，机械能增加，重心升高，
故选 A 项．
答案
A
题型归类
典型问题
深度剖析
模型化 重点突破 学方法
疑 难 辨 析 疑难点一 比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两
种摩擦力做功与机械能、内能间转化的关系． 名师在线 (1)静摩擦力做功的特点． ①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②在静摩擦力做功的过程中，有机械能的相互转移，而没有 机械能转化为其他形式的能； ③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零．
解析
本题要求的是人对铅球做的功，由于人对铅球的作用
力是变力，且位移未知，不能运用功的计算公式来计算，可根据 功能关系，人对铅球做功，使铅球动能增加，因此，此人对铅球 所做的功等于铅球动能的增加，即 150 J，将体内的化学能转化为 铅球的动能．故只有 A 项正确．
名师提示
一对相互作用的滑动摩径长度， 如果两物体同向运动， x 相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x 相对为两 物体对地位移大小之和； 如果一个物体相对另一物体做往复运动， 则 x 相对为两物体相对滑行路径的总长度．
A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
重力做功公式 WG＝mgh，h 为初、末位置的高度差，
与路径无关，所以由 P 到 B 重力做功为 WG＝mgR，A 项错误； v2 小球做圆周运动恰好经过 B 点时， 由牛顿第二定律可知 mg＝m R ， 即 v＝ gR，小球由 P 到 B 的过程，由动能定理可知 W 合＝WG＋ 1 2 1 mgR Wf＝ mv －0，解得 W 合＝ mgR，Wf＝－ ，C 项错误，D 项 2 2 2 正确；由功能关系可知，物体克服摩擦力做的功等于物体机械能 的减少量，B 项错误．
A．逐渐升高 C．先降低后升高
B．逐渐降低 D．始终不变
解析
由题意知外力对绳索做正功，机械能增加，重心升高，
故选 A 项．
答案
A
题型归类
典型问题
深度剖析
模型化 重点突破 学方法
疑 难 辨 析 疑难点一 比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两
种摩擦力做功与机械能、内能间转化的关系． 名师在线 (1)静摩擦力做功的特点． ①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功； ②在静摩擦力做功的过程中，有机械能的相互转移，而没有 机械能转化为其他形式的能； ③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零．
解析
本题要求的是人对铅球做的功，由于人对铅球的作用
力是变力，且位移未知，不能运用功的计算公式来计算，可根据 功能关系，人对铅球做功，使铅球动能增加，因此，此人对铅球 所做的功等于铅球动能的增加，即 150 J，将体内的化学能转化为 铅球的动能．故只有 A 项正确．
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4讲 功能关系 能量守恒定律课件
1．[2015·河南八市质检]某同学将质量为 m 的一矿泉水瓶(可看成质点)竖直向上抛出，水瓶以54g 的加速 度匀减速上升，上升的最大高度为 H。水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则( )
A．上升过程中水瓶的动能减少量为54mgH B．上升过程中水瓶的机械能减少了54mgH C．水瓶落回地面时动能大小为 mgH/4 D．水瓶上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 解析 水瓶以 a＝54g 减速上升，设阻力为 f，则有 mg＋f＝ma，解得阻力 f＝14mg，上升阶段动能的改 变量等于合外力做功，W 合＝－maH＝－54mgH，故 A 选项正确。由动能定理：－54mgH＝0－Ek0 得初动能 为54mgH，全程由动能定理得：－2fH＝Ek－Ek0，解得 Ek＝34mgH，故 C 选项错误。上升过程机械能的变化 看阻力做功，即－fH＝ΔE，所以机械能减少14mgH，故 B 选项错误。上升阶段加速度方向向下，下降阶段 加速度方向向下，均为失重状态，故 D 项错误。
板块二 考点细研·悟 法培优
考点 功能关系的理解和应用 深化理解
1．对功能关系的进一步理解
(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，一是体现到不同的力做功，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。
二、对点激活 1．[功和能的关系]有关功和能，下列说法正确的是( ) A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能 B．物体具有多少能，就一定能做多少功 C．物体做了多少功，就有多少能量消失 D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少
解析 功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功， 物体就具有多少能；也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以 A、B 错误。做功的过程是能量转 化的过程，能量在转化过程中总量守恒并不消失，所以 C 错误。正确选项是 D。
适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第5章机械能第4讲功能关系能量守恒定律课件
在C点时弹簧的最大弹性势能选A到C过程就非常容易了。
答案 (1)0.52 (2)24.4 J
解析 (1)物体在D点与开始的位置A点相比:
动能减少
1
ΔEk=2 0 2 =9
J
重力势能减少ΔEp=mglADsin θ=36 J
机械能减少ΔE=ΔEk+ΔEp=45 J
减少的机械能用于克服摩擦力做功,即
缩到C点,最大压缩量lBC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置
为D点,D点与A点的距离lAD=3 m。挡板及弹簧质量不计,g取10 m/s2,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm。
思维点拨 解答本题正确选择研究过程显得非常关键,物体与斜面间的动摩
易错辨析·判一判(5)能量在转移或转化过程中是守恒的,不存在能源危机。
(
(6)在物体的机械能减少的过程中,动能有可能是增大的。( √
)
(7)系统内滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的减小。( √
)
(8)一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少。( √ )
×
)
研考点 精准突破
考点一
功能关系的理解和应用(自主探究)
且在两斜坡交接处无机械能损失,两斜坡的动摩擦因数相同。下列图像中
x、t、Ek、E分别表示滑雪爱好者水平位移、所用时间、动能和机械能,下
列图像正确的是(
答案 BD
)
解析 设斜坡的倾角为θ,滑雪爱好者下滑过程中动能的变化量等于合力做的
功,则Ek-Ek0=mgxtan θ-μmgx,即Ek=mg(tan θ-μ)x,下滑过程中,倾角不变时, Ekx图像的斜率不变,倾角变小,图像的斜率变小,A错误,B正确;根据牛顿第二
答案 (1)0.52 (2)24.4 J
解析 (1)物体在D点与开始的位置A点相比:
动能减少
1
ΔEk=2 0 2 =9
J
重力势能减少ΔEp=mglADsin θ=36 J
机械能减少ΔE=ΔEk+ΔEp=45 J
减少的机械能用于克服摩擦力做功,即
缩到C点,最大压缩量lBC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置
为D点,D点与A点的距离lAD=3 m。挡板及弹簧质量不计,g取10 m/s2,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm。
思维点拨 解答本题正确选择研究过程显得非常关键,物体与斜面间的动摩
易错辨析·判一判(5)能量在转移或转化过程中是守恒的,不存在能源危机。
(
(6)在物体的机械能减少的过程中,动能有可能是增大的。( √
)
(7)系统内滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的减小。( √
)
(8)一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少。( √ )
×
)
研考点 精准突破
考点一
功能关系的理解和应用(自主探究)
且在两斜坡交接处无机械能损失,两斜坡的动摩擦因数相同。下列图像中
x、t、Ek、E分别表示滑雪爱好者水平位移、所用时间、动能和机械能,下
列图像正确的是(
答案 BD
)
解析 设斜坡的倾角为θ,滑雪爱好者下滑过程中动能的变化量等于合力做的
功,则Ek-Ek0=mgxtan θ-μmgx,即Ek=mg(tan θ-μ)x,下滑过程中,倾角不变时, Ekx图像的斜率不变,倾角变小,图像的斜率变小,A错误,B正确;根据牛顿第二
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题|组|冲|关 1.如图所示，物体 A 的质量为 m，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹 簧，原长为 L，劲度系数为 k。现将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，使 B 点上移距离为 L，此时物体 A 也恰好离开地面，重力加速度为 g，则下列说 法中正确的是( )
A．提弹簧的力对系统做功为 mgL B．物体 A 的重力势能增加 mgL C．系统增加的机械能小于 mgL D．以上说法都不正确
3．(能的转化和守恒定律)如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索重 为 G，A、B 两端固定在天花板上，现在最低点 C 施加一竖直向下的力将绳 索拉至 D 点，在此过程中绳索 AB 的重心位置将( )
A．逐渐升高
B．逐渐降低
C．先降低后升高 D．始终不变
解析 由题意知外力对绳索做正功，机械能增加，重心升高，A 项正
必考部分
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
基础·全面落实 考点·深度研析 素能·专项突破 真题·实战演练
基础·全面落实
教材回扣 基础自测
一、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， 而且能的转化必通过 做功 来实现。
2．几种常见力的功与能量转化的关系 (1)重力做功： 重力势能 和其他能相互转化。 (2)弹簧弹力做功： 弹性势能 和其他能相互转化。 (3)滑动摩擦力做功：机械能转化为 内能 。 (4)电场力做功： 电势能 与其他能相互转化。 (5)安培力做功： 电能 和机械能相互转化。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．做功过程一定有能量的转化。( √ ) 2．力对物体做多少功，物体就有多少能量。( × ) 3．力对物体做功，物体的总能量一定增加。( × ) 4．能量在转化和转移的过程中，总量会不断减少。( × ) 5．滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化。( √ )
服摩擦做功相同，因此下滑过程 Wf＋Ep＝mgh，上滑过程 Wf＋mgh＝12mv2 ＋Ep，因此克服摩擦做功 Wf＝14mv2，B 项正确；在 C 处：Ep＝mgh－Wf ＝mgh－14mv2，C 项错误；下滑从 A 到 B，12mvB2 1＋E′p＋W′f＝mgh′，上滑 从 B 到 A，12mv2B2＋E′p＝mgh′＋W′f，得12mvB2 2－12mv2B1＝2W′f，可见 vB2＞ vB1，D 项正确。
确。
答案 A
考点·深度研析
核心考点 分层突破
考点 1 功能关系的理解和应用 考|点|速|通
力学中常见的功能关系
典|例|微|探 【例 1】 质量为 m 的物体，在距地面 h 高处以13g(重力加速度为 g)的 加速度由静止竖直下落到地面，下列说法正确的是( ) A．物体重力势能减少23mgh B．重力对物体做功13mgh C．物体的机械能减少23mgh D．物体的动能增加23mgh
解析 由于将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不 断增大的，最后大小等于 A 物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小 于 mgL，A 项错误；系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C 项正确，D 项错误；由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于 L，B 项错误。
答案 C
2.(多选)如图所示，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 处由静止 开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC＝h。圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A。弹簧始终在弹性限度内，重力 加速度为 g，则圆环( )
1．(对功能关系的理解)(多选)对于功和能，下列说法正确的是( BCD ) A．功和能的单位相同，它们的概念也相同 B．做功的过程就是物体能量转化的过程 C．做了多少功，就有多少能量发生了转化 D．各种不同形式的能可以互相转化，且在转化的过程中，能的总量是 守恒的
2．(功能关系的应用)(多选)一人用力把质量为 m 的物体由静止竖直向
二、能量守恒定律
1．内容 能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式 转化 为另一种形式，
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．应用能量守恒的两条基本思路 (1)某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能 增加 ，且减少量和 增加量 相等 。 (2)某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量 增加 ，且减少 量和增加量 相等 。
解析 重力做功引起重力势能的变化，WG＝mgh＝ΔEp，物体重力做 功 mgh，重力势能减少了 mgh，A、B 两项错误；合外力做功引起动能的 变化，W 合＝m3gh＝ΔEk，动能增加了13mgh，D 项错误；动能和重力势能之 和等于机械能，重力势能减少了 mgh，动能增加了13mgh，故机械能减少了 23mgh，C 项正确。
A．下滑过程中，加速度一直减小
B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14mv2
C．在 C 处，弹簧的弹性势能为14mv2－mgh
D．上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度 解析 圆环向下运动的过程，在 B 点速度最大，说明向下先加速后减 速，加速度先向下减小，后向上增大，A 项错误；下滑过程和上滑过程克
上匀加速提升 h，速度增加为 v，重力加速度为 g，则对此过程，机械能的增量
B．物体所受合外力所做的功为12mv2 C．人对物体所做的功为 mgh
D．人对物体所做的功为12mv2 解析 由功能关系可知，人对物体所做的功等于物体机械能的增量， 为 mgh＋12mv2，A 项正确，C、D 两项错误；由动能定理可知，物体所受 合外力所做的功为12mv2，B 项正确。 答案 AB
答案 C
力对物体做功会引起能量形式的转化，并可用做功的多少去度量能量转 化的多少，所以找准某个力做功与对应能量转化的关系是解决问题的关键。 功能关系选用的原则：
1．若只涉及动能的变化用动能定理分析。 2．若只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能的变化关系分析。 3．若只涉及机械能变化用除重力和弹簧弹力之外的力做功与机械能变 化的关系分析。 4．若只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析。