《2022年高考物理《功能關(guān)系能量守恒定律》專題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理《功能關(guān)系能量守恒定律》專題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理《功能關(guān)系能量守恒定律》專題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案 考綱解讀 1.知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，掌握重力的功、彈力的功、合力的功與對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.2.知道自然界中的能量轉(zhuǎn)化，理解能量守恒定律，并能用來分析有關(guān)問題． 考點(diǎn)一　功能關(guān)系的應(yīng)用力學(xué)中幾種常見的功能關(guān)系 功 能量的變化 合外力做正功 動(dòng)能增加 重力做正功 重力勢能減少 彈簧彈力做正功 彈性勢能減少 電場力做正功 電勢能減少 其他力(除重力、彈力外)做正功 機(jī)械能增加 例1　如圖1所示，在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連，

2、彈簧與斜面平行．整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中(　　) 圖1 A．物塊A的重力勢能增加量一定等于mgh B．物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的代數(shù)和 C．物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的代數(shù)和 D．物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧的拉力做功的代數(shù)和 變式題組1.[功能關(guān)系的應(yīng)用]如圖2所示，物體A的質(zhì)量為m，置于水平地面上，A的上端連一輕彈簧，原長為L，勁度系數(shù)為k.現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點(diǎn)上移距離為L，此時(shí)物體A也已經(jīng)離開地面，則下列說法中正確的是(　　) 圖2

3、 A．提彈簧的力對系統(tǒng)做功為mgL B．物體A的重力勢能增加mgL C．系統(tǒng)增加的機(jī)械能小于mgL D．以上說法都不正確 2.[功能關(guān)系的應(yīng)用]如圖3所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小g.物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的(　　) 圖3 A．動(dòng)能損失了2mgH B．動(dòng)能損失了mgH C．機(jī)械能損失了mgH D．機(jī)械能損失了mgH 對各種功能關(guān)系熟記于心，力學(xué)范圍內(nèi)，應(yīng)牢固掌握以下三條功能關(guān)系： (1)重力做的功等于重力勢能的變化，彈力做的功等于彈性勢能的變化；

4、(2)合外力做的功等于動(dòng)能的變化； (3)除重力、彈力外，其他力做的功等于機(jī)械能的變化． 考點(diǎn)二　摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用 1．靜摩擦力做功的特點(diǎn) (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功． (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零． (3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． 2．滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn) (1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功． (2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： ①機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； ②有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (3)摩擦

5、生熱的計(jì)算：Q＝Ffx相對．其中x相對為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對位移． 深化拓展　從功的角度看，一對滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；從能量的角度看，其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量． 例2　如圖4所示，在光滑水平地面上放置質(zhì)量M＝2kg的長木板，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切．一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊自A點(diǎn)沿弧面由靜止滑下，A點(diǎn)距離長木板上表面高度h＝0.6m．滑塊在木板上滑行t＝1s后，和木板一起以速度v＝1m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，取g＝10 m/s2.求： 圖4 (1)滑塊與木板間的摩擦力； (2)滑塊沿弧面下滑過程中克服摩擦力做的功； (3)滑塊相對木

6、板滑行的距離． 變式題組 3.[摩擦力做功的理解]如圖5所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行．將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端．下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功 B．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量 C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加量 D．物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加量等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱 4．[摩擦力做功的應(yīng)用]如圖6所示，木塊A放在木塊B的左端，

7、用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，仍將A拉到B的右端，這次F做功為W2，生熱為Q2.則應(yīng)有(　　) 圖6 A．W1＜W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2 C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．W1＝W2，Q1＜Q2 　　　求解相對滑動(dòng)物體的能量問題的方法 (1)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析． (2)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系． (3)公式Q＝Ff·x相對中x相對為兩接觸物體間的相對位移，

8、若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則x相對為總的相對路程． 考點(diǎn)三　能量守恒定律及應(yīng)用 1．內(nèi)容 能量既不會(huì)憑空 ，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式 為另一種形式，或者從一個(gè)物體 到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量 ． 2．表達(dá)式 ΔE減＝ 3．基本思路 (1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等； (2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等． 例3.如圖9所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A

9、制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端恰位于坡道的底端O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然長度．已知在OM段，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g. 圖9 (1)求物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??； (2)求彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢能(設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為零)； (3)當(dāng)彈簧的最大壓縮量為d時(shí)，若物塊A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少． 　　　　應(yīng)用能量守恒定律解題的基本思路 (1)分清有多少形式的能[如動(dòng)能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等]在變化． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，

10、并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式． (3)列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增． 考點(diǎn)四　傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化問題 1．傳送帶模型是高中物理中比較成熟的模型，典型的有水平和傾斜兩種情況．一般設(shè)問的角度有兩個(gè)： (1)動(dòng)力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析，然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系． (2)能量角度：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解． 2．傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析

11、(1)功能關(guān)系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q. (2)對W和Q的理解： ①傳送帶做的功：W＝Fx傳； ②產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffx相對． 傳送帶模型問題的分析流程 例4　如圖10所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v0＝2m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10 kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)過時(shí)間t＝1.9 s，工件被傳送到h＝1.5 m的高處，取g＝10 m/s2求： 圖10 (1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能． 變式題組 5．[傳送帶模型中能量轉(zhuǎn)化問題]如圖11所示，質(zhì)量為m

12、的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體在滑下傳送帶之前能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到與傳送帶相對靜止這一過程，下列說法中正確的是(　　) 圖11 A．電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2 B．物體在傳送帶上的劃痕長 C．傳送帶克服摩擦力做的功為mv2 D．電動(dòng)機(jī)增加的功率為μmgv 【高考模擬　明確考向】 1．(xx·廣東·16)圖13是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中(　　) 圖13 A．緩沖

13、器的機(jī)械能守恒 B．摩擦力做功消耗機(jī)械能 C．墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 2．(xx·福建·18)如圖14所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)．質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端．現(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊(　　) 圖14 A．最大速度相同 B．最大加速度相同 C．上升的最大高度不同 D．重力勢能的變化量不同 3.將三個(gè)木板1、2、3固定在墻

14、角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖16所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同．現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同．在這三個(gè)過程中，下列說法正確的是(　　) 圖16 A．沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大 B．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的 C．物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的 D．沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同 4．如圖17所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，C、O、B三點(diǎn)在同一豎直線上．(不計(jì)空氣阻力)試求： 圖17 (1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能； (2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．