一功能关系功能关系能的概念一个物体能对外做课件.ppt

1、考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练一、功能关系一、功能关系1功能关系功能关系(1)能的概念：一个物体能对外做功，这个物体能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量就具有能量第第4讲专题讲专题功能关系、能量转化和守恒定律功能关系、能量转化和守恒定律(2)功能关系功能关系功是功是_的量度，即做了多少功就有的量度，即做了多少功就有_发发生了转化生了转化做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_，而且，而且_必通过做功来实现必通过做功来实现能量转化能量转化多少能量多少能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考

2、高分技巧专题专练专题专练(3)功与对应能量的变化关系功与对应能量的变化关系功功能量的变化能量的变化合外力做正功合外力做正功_增加增加重力做正功重力做正功_减少减少弹簧弹力做正功弹簧弹力做正功_减少减少电场力做正功电场力做正功_减少减少其他力其他力(除重力、弹力除重力、弹力)做正功做正功_增加增加动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能电势能电势能机械能机械能考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练1(单选单选)升降机底板上放一质量为升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达

3、到时速度达到4 m/s，则此，则此过程中过程中(g取取10 m/s2)()A升降机对物体做功升降机对物体做功5 800 JB合外力对物体做功合外力对物体做功5 800 JC物体的重力势能增加物体的重力势能增加500 JD物体的机械能增加物体的机械能增加800 J【即学即练即学即练】考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案A考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练二、能量守恒定律二、能量守恒定律1内容内容：能量既不会消灭，也：能量既不会消灭，也_它只会从一种形它只会从一种形式式_为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一

4、个物体_到另一个物到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_2表达式表达式：E减减_不会创生不会创生转移转移保持不变保持不变E增增转化转化考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2说明下列有关能量转化的问题中，分别是什么能向什说明下列有关能量转化的问题中，分别是什么能向什么能的转化么能的转化(1)列车刹车时由运动变为静止；列车刹车时由运动变为静止；(2)太阳能电池发电；太阳能电池发电；(3)风力发电；风力发电；(4)潮汐发电；潮汐发电；(5)太阳能热水器工作时；太阳能热水器工作时；(6)汽车由静止启动汽车由静止启动答

5、案答案(1)动能动能内能内能(2)太阳能太阳能电能电能(3)风能风能(空空气动能气动能)电能电能(4)水的势能水的势能电能电能(5)太阳能太阳能内能内能(6)化学能化学能动能动能【即学即练即学即练】考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练常见的功能关系常见的功能关系考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练【典例典例1】(多选多选)如图如图441所示，在抗洪救灾中，所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个竖直向上

6、拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有此过程中，以下说法正确的有 ()题型一对功能关系的理解题型一对功能关系的理解图图4-4-1A力力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的 增量增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能 的增量的增量D力力

7、F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练解析解析对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：WFmghWFfEk，故，故C对对由上式得：由上式得：WFWFfEkmgh，故，故A错、错、D对对由重力做功与重力势能变化关系知由重力做功与重力势能变化关系知B对，故对，故B、C、D对对答案答案BCD考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练图图4-4-2考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题

8、专练答案答案BD考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练功能关系的选用技巧功能关系的选用技巧1在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能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只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系

9、分析分析借题发挥借题发挥考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练【典例典例2】如图如图443所示在水平地面上固所示在水平地面上固定一个半径为定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为部分光滑，水平段长为L，一质量为，一质量为m的的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水题型二能量转化与守恒定律的应用题型二能量转化与守恒定律的应用图图4-4-3平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道现突然释放

10、小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点的最高点A，取，取g10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：，且弹簧长度忽略不计，求：(1)小物块的落点距小物块的落点距O的距离；的距离；(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能小物块释放前弹簧具有的弹性势能考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练【变式跟踪变式跟踪2】如图如图444所示，光滑所示，光滑坡道顶端距水平面高度为坡道顶端距水平面高度为h，质量为，质量为m的小物块的

11、小物块A从坡道顶端由静止滑下，从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损进入水平面上的滑道时无机械能损图图4-4-4失，为使失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点已知在点已知在OM段，物段，物块块A与水平面间的动摩擦因数为与水平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不计，重，其余各处的摩擦不计，重力加速度为力加速度为g，求：，求：(1)物块滑到物块滑到O点时的速度大小点时的速度大小(2)弹簧为最大压缩量弹簧为最大压缩量d时的弹性势能时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性设

12、弹簧处于原长时弹性势能为零势能为零)(3)若物块若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？是多少？考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练1滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功；做功；(2)在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关

13、，其值是负值，等于对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，等于摩擦力与相对位移的积，即摩擦力与相对位移的积，即|W|Ffl相对相对，表示物体系统损失了，表示物体系统损失了机械能，克服了摩擦力做功，机械能，克服了摩擦力做功，E损损QFfl相对相对(摩擦生热摩擦生热)；(3)一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移到另一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的

14、损失量系统机械能的损失量借题发挥借题发挥考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2运用能量守恒定律解题的基本思路运用能量守恒定律解题的基本思路考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练1解决力学问题的方法选取解决力学问题的方法选取(1)牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，在研究某一物体所牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，在研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动的关系时，优选运动学公式和牛受力的瞬时作用与物体运动的关系时，优选运动学公式和牛顿第二定律顿第二定律(2)动能定理反映了力对空间的累积效应，对于不涉及物体动能定理反映了力对空间的累积

15、效应，对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，优选动能定理运动过程中的加速度和时间，优选动能定理(3)如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及物体运动如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及物体运动过程中的加速度和时间，此类问题优选用机械能守恒定律求过程中的加速度和时间，此类问题优选用机械能守恒定律求解解解题技法解题技法3力学规律优选法力学规律优选法考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练(4)在涉及相对滑动问题时则优先考虑能量守恒定律，即系在涉及相对滑动问题时则优先考虑能量守恒定律，即系统的动能转化为系统的内能统的动能转化为系统的内能(5)在涉及摩擦力、电场力

16、、磁场力在涉及摩擦力、电场力、磁场力(安培力安培力)做功时优先考做功时优先考虑能量守恒定律虑能量守恒定律传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，一般设问的角传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，一般设问的角度有两个：度有两个：(1)动力学角度动力学角度：如求物体在传送带上运动的时间、物体在：如求物体在传送带上运动的时间、物体在传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移，依传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移，依据牛顿第二定律结合运动学规律求解据牛顿第二定律结合运动学规律求解2“传送带传送带”模型中的解题方法模型中的解题方法考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题

17、专练专题专练(2)能量的角度能量的角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带：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若利耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解若利用公式用公式QFfl相对相对求摩擦热，式中求摩擦热，式中l相对相对为两接触物体间的相为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上往复运动时，则对位移，若物体在传送带上往复运动时，则l相对相对为总的相为总的相对路程对路程考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练(

18、2019常州模拟常州模拟)如图如图445所示，一质量所示，一质量为为m2 kg的滑块从半径为的滑块从半径为R0.2 m的光滑的光滑四分之一圆弧轨道的顶端四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底点等高，圆弧的底典例典例图图4-4-5端端B与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行速度为与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行速度为v04 m/s，B点到传送带右端点到传送带右端C点的距离为点的距离为L2 m当滑块滑到当滑块滑到传送带的右端传送带的右端C点时，其速度恰好与传送带的速度相同点时，其速度恰好与传送带的速度相同(g10 m/s2

19、)求：求：(1)滑块到达底端滑块到达底端B时对轨道的压力；时对轨道的压力；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案(1)60 N方向竖直向下方向竖直向下(2)0.3(3)4 J考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练【应用应用】如图如图446所示，绷紧的传送带与所示，绷紧的传送带与水平面的

20、夹角水平面的夹角30，皮带在电动机的带动，皮带在电动机的带动下，始终保持下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把的速率运行，现把一质量为一质量为m10 kg的工件的工件(可看做质点可看做质点)轻轻图图4-4-6轻放在皮带的底端，经过时间轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到，工件被传送到h1.5 m的高处，取的高处，取g10 m/s2，求：，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；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电动机由于传送工件多消耗的电能考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高

21、分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练一、对功能关系的理解一、对功能关系的理解1(单选单选)(2019天门模拟天门模拟)如图如图447所示，质量为所示，质量为m的跳高的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功横杆的过程中克服重力所做的功 ()图图4-4-7考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练A都必须大于都

22、必须大于mghB都不一定大于都不一定大于mghC用背越式不一定大于用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于，用跨越式必须大于mghD用背越式必须大于用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于，用跨越式不一定大于mgh解析解析采用背越式跳高方式时，运动员的重心升高的高度可采用背越式跳高方式时，运动员的重心升高的高度可以低于横杆，而采用跨越式跳高方式时，运动员的重心升高以低于横杆，而采用跨越式跳高方式时，运动员的重心升高的高度一定高于横杆，故用背越式时克服重力做的功不一定的高度一定高于横杆，故用背越式时克服重力做的功不一定大于大于mgh，而采用跨越式时克服重力做的功一定大于，而采用跨越式时克服重

23、力做的功一定大于mgh，C正确正确答案答案C考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2(多选多选)(2019海南卷海南卷，7)下列关于功和机械能的说法，正确的下列关于功和机械能的说法，正确的是是()A在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功力对物体所做的功B合力对物体所做的功等于物体动能的改变量合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关小与势能零点的选取有关D运动物体动能的减少

24、量一定等于其重力势能的增加量运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析解析物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功，物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功，A项错误；运动物体动能的减少量等于合外力对物体做的项错误；运动物体动能的减少量等于合外力对物体做的功，功，D项错误项错误答案答案BC考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练二、功能关系、能量转化与守恒定律的应用二、功能关系、能量转化与守恒定律的应用3(单选单选)(2019北京东城二模北京东城二模)如图如图448所示，所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球的小球

25、A，若，若将小球将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球从弹簧原长位置由静止释放，小球A能能够下降的最大高度为够下降的最大高度为h.若将小球若将小球A换为质量为换为质量为2m的小球的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球则小球B下降下降h时的速度为时的速度为(重力加速度为重力加速度为g，不，不计空气阻力计空气阻力)()图图4-4-8考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案B考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练4(多选多选)如图如图449所示，质量为所示，质量为M，长度为，长度为L的小车静止

26、在光滑的的小车静止在光滑的水平面上，质量为水平面上，质量为m的小物块，放的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力在小车的最左端，现用一水平力F图图4-4-9作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过，经过一段时间小车运动的位移为一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是端，则下列说法中正确的是 ()A此时物块的动能为此时物块的动能为F(xL)B此时小车的动能为此时小车的动能为fxC这一过程中，物块和小车增加的机械能为这一过程中，物块和小车增加的机械能为FxfLD这一过程中，因摩擦而产生的热

27、量为这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练解析解析对物块，所受四个力中水平力对物块，所受四个力中水平力F和物块与小车间的和物块与小车间的滑动摩擦力做功，这两个力做功的位移都是滑动摩擦力做功，这两个力做功的位移都是(xL)，则由，则由动能定理可知小物块的动能动能定理可知小物块的动能(等于增加的动能等于增加的动能)EkEk(Ff)(xL)，A项错误；对小车，只有物块对小车的项错误；对小车，只有物块对小车的滑动摩擦力做正功，且滑动摩擦力做正功，且Wfx，由动能定理可知，由动能定理可知B项正项正确；系统增加的机械能等于除重力和弹力外

28、的其他力确；系统增加的机械能等于除重力和弹力外的其他力(包包括内力和外力括内力和外力)做功的代数和，即做功的代数和，即EF(xL)fL，C项项错误；这一过程中，因摩擦而产生的热量等于滑动摩擦力错误；这一过程中，因摩擦而产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，即与相对路程的乘积，即QfL，D项正确项正确答案答案BD考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练5如图如图4410所示，一水平方向的传所示，一水平方向的传送带以恒定的速度送带以恒定的速度v2 m/s沿顺时针沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道，并与

29、弧光滑的四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切一质量为面下端相切一质量为m1 kg的物的物图图4-4-10体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，圆弧面轨道的半径体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，圆弧面轨道的半径R0.45 m，物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2，不计，不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送带足够物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，长，g10 m/s2.求：求：(1)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量对物体做的功及由于摩擦产生的热量考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案(1)3.125 s(2)2.5 J12.5 J