1、第4讲 功能关系、能量转化与守恒定律,考点 1,功能关系,1.能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有_.2.功能关系：(1)功是_的量度，即做了多少功就有_发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着_，而且_必通过做功来实现.,能量,能量转化,多少能量,能量转化,能量转化,3.几种常见的功能关系,增加,减少,减少,增加,功是反映物体间在相互作用的过程中能量变化多少的物理量，功是过程量，它与一段位移相联系；能是用来反映物体做功本领的物理量，它反映了物体的一种状态，故能是状态量，它与某个时刻(或某一位置)相对应.,考点 2,能量守恒定律,不会创造,1.内容：能量既不会消灭，也_，它只会从一种形式
2、_为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_.2.表达式：(1)E初_，初状态各种能量的总和等于,末状态各种能量的总和.,转化,转移,保持不变,(2)E减_，增加的那些能量的总和等于减少的那,些能量的总和.,E末,E增,【基础自测】1.(多选)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.质量为 m 的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F.那么在他减速下降深度为 h,),的过程中，下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)(A.他的动能减少了 FhB.他的重力势能减少了 mghC.他的动能减少了(Fmg)hD.他的机械
3、能减少了(Fmg)h答案：BC,2.(2017 年湖北襄阳大联考)用恒力 F 竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度.若该过程空气阻力不,能忽略，则下列说法正确的是(,),A.力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B.重力所做的功等于物体重力势能的增量C.力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D.力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量答案：C,3.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度，他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门让冰箱运转.若不,),考虑房间内、外热量的传递，则开机后，室内的温度将(A.有所升高B.保持不变C.开机时降
4、低，停机时又升高D.开机时升高，停机时降低答案：A,4.如图 5-4-1 所示，具有一定初速度 v 的物块，在沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力 F 作用，这时物块的加速度大小为 5 m/s2，方向沿斜面向下，g 取 10 m/s2，那么在物块向上运动的过程中，下列说法正,确的是(,),A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减少C.物块的机械能不变,图 5-4-1,D.物块的机械能可能增加，也可能减少答案：C,热点 1,判断各力做功所对应的能量转化,热点归纳1.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.
5、3.只涉及机械能的变化，用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析.,【典题 1】(多选)如图5-4-2 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，加速度大小等于重力加速度的大小 g.物块上升的,),最大高度为 H，则此过程中，小物块的(图 5-4-2,答案：AC,热点 2,摩擦力做功与能量的关系,热点归纳1.两种摩擦力做功的比较,(续表),2.求解相对滑动物体的能量问题的方法,(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)利用QFf x相
6、对计算热量Q时，关键是对相对路程x相对的理解.例如：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个物体往复运动，则x相对为两物体相对滑行路径的总长度.,考向 1,传送带模型中能量的转化问题,【典题 2】 (2018 年天津和平区期末)飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带，传送带的总质量为 M，其俯视图如图 5-4-3 所示，现开启电动机，传送带达稳定运行的速度 v 后，将行李依次轻放到传送带上，若有 n 件质量均为 m 的行李需通过传送带运送给旅客.假设在转弯处行李与传送带无相对滑动，整个过程传送带始终保
7、持运送运动，忽略皮带轮、电动机损失的能力.求：,(1)传送带对每件行李做的功 W1.,(2)每运送一件行李，滑动摩擦力对传送带所做的功 W2.(3)从电动机开启，到运送完毕行李需要消耗的电能 E.,图 5-4-3,考向 2,滑块滑板模型中能量的转化问题,【典题 3】(多选)如图5-4-4 所示，长木板 A 放在光滑的水平地面上，物体 B 以水平速度 v0 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(图 5-4-4,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
8、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 以水平速度冲上木板 A 后，由于摩擦力作用，B 减速运动，木板 A 加速运动，根据能量守恒定律，物体 B 动能的减少量等于木板 A 增加的动能和产生的热量之和，A 错误；根据动能定理，物体 B 克服摩擦力做的功等于物体 B 损失的动能，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，C 正确；摩擦力对物体 B 做的功等于物体 B 动能的减少量，摩擦力对木板 A 做的功
9、等于木板 A 动能的增加量，由能量守恒定律，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，D 正确.,答案：CD,热点 3,能量守恒定律的应用,热点归纳运用能量守恒定律解题的基本思路,【典题 4】如图5-4-5 所示，固定斜面的倾角30，物体,A 与斜面之间的动摩擦因数为,，轻弹簧下端固定在斜面底,端，弹簧处于原长时上端位于 C 点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体 A 和 B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A 的质量为 2m4 kg，B 的质量为 m2 kg，初始时物体 A到 C 点的距离为 L1 m，现给 A、B 一初速度 v03 m/s，使 A开始沿斜
10、面向下运动，B 向上运动，物体 A 将弹簧压缩到最短,后又恰好能弹到 C 点.已知重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：,图 5-4-5,(1)物体 A 向下运动刚到 C 点时的速度大小.(2)弹簧的最大压缩量.,(3)弹簧中的最大弹性势能.,方法技巧：两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互,作用的过程，具有以下特点：,(1)能量变化上，如果只有重力和系统内弹簧弹力做功，系,统机械能守恒.,(2)如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零，则当,弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同.,(3)当弹簧为自然状态时系统内某一端的物体具有最大,速度.,【迁移拓展】如图 5-4-6 所示，一物体质量 m2 kg，在倾角37的斜面上的 A 点以初速度 v03 m/s 下滑，A 点距弹簧上端挡板位置 B 点的距离 AB4 m.当物体到达 B 点后将弹簧压缩到 C 点，最大压缩量 BC0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为 D 点，D 点距 A 点的距离AD3 m.挡板及弹簧质量不计，g 取 10 m/s2，sin 370.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数.,(2)弹簧的最大弹性势能 Epm.,图 5-4-6,
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