功能关系功能关系能的概念一个物体能对外做ppt课件.ppt

考点解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　功能关系、能量转化和守恒定律讲　专题　功能关系、能量转化和守恒定律(2)功能关系功能关系①①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_________发发生了生了转转化．化．②②做功的做功的过过程一定伴随着程一定伴随着___________，而且，而且___________必必经过经过做功来做功来实现实现．．能量能量转化化多少能量多少能量能量的能量的转化化能量的能量的转化化考点解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(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能量的变化化合外力做正功合外力做正功_____添加添加重力做正功重力做正功_________减少减少弹簧簧弹力做正功力做正功_________减少减少电场力做正功力做正功_______减少减少其他力其他力(除重力、除重力、弹力力)做正功做正功_______添加添加动能能重力重力势能能弹性性势能能电势能能机械能机械能考点解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1．．(单项选择)升降机底板上放一升降机底板上放一质量量为100 kg的物体，物体的物体，物体随升降机由静止开随升降机由静止开场竖直向上挪直向上挪动5 m时速度到达速度到达4 m/s，，那么此那么此过程中程中(g取取10 m/s2) (　　　　)．．A．升降机．升降机对物体做功物体做功5 800 JB．合外力．合外力对物体做功物体做功5 800 JC．物体的重力．物体的重力势能添加能添加500 JD．物体的机械能添加．物体的机械能添加800 J【即学即练】【即学即练】考点解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答案　答案　A A考点解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二、能量守恒定律二、能量守恒定律1．内容：能量既不会消．内容：能量既不会消灭，也，也_________．它只会从一种方．它只会从一种方式式_____为其他方式，或者从一个物体其他方式，或者从一个物体_____到另一个物到另一个物体，而在体，而在转化和化和转移的移的过程中，能量的程中，能量的总量量_________．．2．表达式：．表达式：ΔE减＝减＝______．．不会不会创生生转移移坚持不持不变ΔE增增转化化考点解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2．．阐明以下有关能量明以下有关能量转化的化的问题中，分中，分别是什么能向什是什么能向什么能的么能的转化．化．(1)列列车刹刹车时由运由运动变为静止；静止；(2)太阳能太阳能电池池发电；；(3)风力力发电；；(4)潮汐潮汐发电；；(5)太阳能太阳能热水器任水器任务时；；(6)汽汽车由静止启由静止启动答案　答案　(1)动能能→内能　内能　(2)太阳能太阳能→电能　能　(3)风能能(空气空气动能能)→电能　能　(4)水的水的势能能→电能　能　(5)太阳能太阳能→内能内能(6)化学能化学能→动能能【即学即练】【即学即练】考点解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常见的功能关系常见的功能关系考点解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考点解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【典例【典例1】】 (多多项选择)如如图4－－4－－1所示，在抗洪救灾所示，在抗洪救灾中，一架直升机中，一架直升机经过绳索，用恒力索，用恒力F竖直向上拉起直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开一个漂在水面上的木箱，使其由水面开场加速上升加速上升到某一高度，假到某一高度，假设思索空气阻力而不思索空气浮力，思索空气阻力而不思索空气浮力，那么在此那么在此过程中，以下程中，以下说法正确的有法正确的有 (　　　　)．．题型一　对功能关系的了解题型一　对功能关系的了解图图4-4-1A．力．力F所做功减去抑制空气阻力所做的功等于重力所做功减去抑制空气阻力所做的功等于重力势能的能的 增量增量B．木箱抑制重力所做的功等于重力．木箱抑制重力所做的功等于重力势能的增量能的增量C．力．力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能能 的增量的增量D．力．力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解析　解析　对木箱受力分析如下木箱受力分析如下图，那么由，那么由动能定理：能定理：WFWF－－mghmgh－－WFfWFf＝＝ΔEkΔEk，故，故C C对．．由上式得：由上式得：WFWF－－WFfWFf＝＝ΔEkΔEk＋＋mghmgh，故，故A A错、、D D对．．由重力做功与重力由重力做功与重力势能能变化关系知化关系知B B对，故，故B B、、C C、、D D对．．答案　答案　BCDBCD考点解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图图4-4-2考点解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答案　答案　BDBD考点解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功能关系的选用技巧功能关系的选用技巧1．在运用功能关系处理详细问题的过程中，假设只涉及动．在运用功能关系处理详细问题的过程中，假设只涉及动能的变化用动能定理分析．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．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分析．分析．借题发扬借题发扬考点解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【典例【典例2】】 如如图4－－4－－3所示在程度地面上固所示在程度地面上固定一个半径定一个半径为R的半的半圆形形轨道，其中道，其中圆弧弧部分光滑，程度段部分光滑，程度段长为L，一，一质量量为m的的小物小物块紧靠一根被靠一根被紧缩的的弹簧固定在水簧固定在水题型二　能量转化与守恒定律的运用题型二　能量转化与守恒定律的运用图图4-4-3平平轨道的最右端，小物道的最右端，小物块与程度与程度轨道道间的的动摩擦因数摩擦因数为μ，，现忽然忽然释放小物放小物块，小物，小物块被被弹出，恰好可以到达出，恰好可以到达圆弧弧轨道道的最高点的最高点A，取，取g＝＝10 m/s2，且，且弹簧簧长度忽略不度忽略不计，求：，求：(1)小物小物块的落点距的落点距O′的的间隔；隔；(2)小物小物块释放前放前弹簧具有的簧具有的弹性性势能．能．考点解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考点解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考点解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【【变式跟踪式跟踪2】】 如如图4－－4－－4所示，光滑所示，光滑坡道坡道顶端距程度面高度端距程度面高度为h，，质量量为m的小物的小物块A从坡道从坡道顶端由静止滑下，端由静止滑下，进入程度面上的滑道入程度面上的滑道时无机械能无机械能损图图4-4-4失，失，为使使A制制动，将，将轻弹簧的一端固定在程度滑道延伸簧的一端固定在程度滑道延伸线M处的的墙上，另一端恰位于坡道的底端上，另一端恰位于坡道的底端O点．知在点．知在OM段，物段，物块A与程度面与程度面间的的动摩擦因数摩擦因数为μ，其他各，其他各处的摩擦不的摩擦不计，重，重力加速度力加速度为g，求：，求：(1)物物块滑到滑到O点点时的速度大小．的速度大小．(2)弹簧簧为最大最大紧缩量量d时的的弹性性势能能(设弹簧簧处于原于原长时弹性性势能能为零零)．．(3)假假设物物块A可以被可以被弹回到坡道上，那么它可以上升的最大回到坡道上，那么它可以上升的最大高度是多少？高度是多少？考点解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考点解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1．滑．滑动摩擦力做功的特点摩擦力做功的特点(1)滑滑动摩擦力可以摩擦力可以对物体做正功，也可以做物体做正功，也可以做负功，功，还可以不可以不做功；做功；(2)在相互摩擦的物体系在相互摩擦的物体系统中，一中，一对相互作用的滑相互作用的滑动摩擦力，摩擦力，对物体系物体系统所做所做总功的多少与途径有关，其功的多少与途径有关，其值是是负值，等于摩，等于摩擦力与相擦力与相对位移的位移的积，即，即|W|＝＝Ffl相相对，表示物体系，表示物体系统损失了失了机械能，抑制了摩擦力做功，机械能，抑制了摩擦力做功，ΔE损＝＝Q＝＝Ffl相相对(摩擦生摩擦生热)；；(3)一一对滑滑动摩擦力做功的摩擦力做功的过程中能量的程中能量的转化和化和转移的情况：移的情况：一是相互摩擦的物体一是相互摩擦的物体经过摩擦力做功将部分机械能摩擦力做功将部分机械能转移到另一移到另一个物体上；二是部分机械能个物体上；二是部分机械能转化化为内能，此部分能量就是系内能，此部分能量就是系统机械能的机械能的损失量．失量．借题发扬借题发扬考点解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2．运用能量守恒定律解题的根本思绪．运用能量守恒定律解题的根本思绪考点解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1．处理力学问题的方法选取．处理力学问题的方法选取(1)牛顿第二定律提示了力的瞬时效应，在研讨某一物体所牛顿第二定律提示了力的瞬时效应，在研讨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)假设物体只需重力和弹簧弹力做功而又不涉及物体运动假设物体只需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(4)在涉及相在涉及相对滑滑动问题时那么那么优先思索能量守恒定律，即先思索能量守恒定律，即系系统的的动能能转化化为系系统的内能．的内能．(5)在涉及摩擦力、在涉及摩擦力、电场力、磁力、磁场力力(安培力安培力)做功做功时优先思先思索能量守恒定律．索能量守恒定律．传送送带模型是高中物理中比模型是高中物理中比较成熟的模型，普通成熟的模型，普通设问的角的角度有两个：度有两个：(1)动力学角度：如求物体在力学角度：如求物体在传送送带上运上运动的的时间、物体在、物体在传送送带上能到达的速度、物体相上能到达的速度、物体相对传送送带滑滑过的位移，根的位移，根据牛据牛顿第二定律第二定律结合运合运动学学规律求解．律求解．2．．“传传送送带带〞模型中的解〞模型中的解题题方法方法考点解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(2)能量的角度：求能量的角度：求传送送带对物体所做的功、物体和物体所做的功、物体和传送送带由于相由于相对滑滑动而而产生的生的热量、因放上物体而使量、因放上物体而使电动机多耗机多耗费的的电能等，常根据功能关系或能量守恒定律求解．假能等，常根据功能关系或能量守恒定律求解．假设利用公式利用公式Q＝＝Ffl相相对求摩擦求摩擦热，式中，式中l相相对为两接触物体两接触物体间的相的相对位移，假位移，假设物体在物体在传送送带上往复运上往复运动时，那么，那么l相相对为总的相的相对路程．路程．考点解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(2021·常州模常州模拟)如如图4－－4－－5所示，一所示，一质量量为m＝＝2 kg的滑的滑块从半径从半径为R＝＝0.2 m的光滑的光滑四分之一四分之一圆弧弧轨道的道的顶端端A处由静止滑下，由静止滑下，A点和点和圆弧弧对应的的圆心心O点等高，点等高，圆弧的底弧的底典例典例图图4-4-5端端B与程度与程度传送送带平滑相接．知平滑相接．知传送送带匀速运匀速运转速度速度为v0＝＝4 m/s，，B点到点到传送送带右端右端C点的点的间隔隔为L＝＝2 m．当滑．当滑块滑到滑到传送送带的右端的右端C点点时，其速度恰好与，其速度恰好与传送送带的速度一的速度一样．．(g＝＝10 m/s2)求：求：(1)滑滑块块到达底端到达底端B时对轨时对轨道的道的压压力；力；(2)滑滑块块与与传传送送带间带间的的动动摩擦因数摩擦因数μ；；(3)此此过过程中，由于滑程中，由于滑块块与与传传送送带带之之间间的摩擦而的摩擦而产产生的生的热热量量Q.考点解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考点解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答案　答案　(1)60 N(1)60 N　方向　方向竖直向下　直向下　(2)0.3(2)0.3　　(3)4 J(3)4 J考点解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【运用】【运用】 如如图4－－4－－6所示，所示，绷紧的的传送送带与与程度面的程度面的夹角角θ＝＝30°，皮，皮带在在电动机的机的带动下，一直下，一直坚持持v0＝＝2 m/s的速率运的速率运转，，现把把一一质量量为m＝＝10 kg的工件的工件(可看做可看做质点点)轻图图4-4-6轻放在皮放在皮带的底端，的底端，经过时间1.9 s，工件被，工件被传送到送到h＝＝1.5 m的高的高处，取，取g＝＝10 m/s2，求：，求：(1)工件与工件与传送送带间的的动摩擦因数；摩擦因数；(2)电动机由于机由于传送工件多耗送工件多耗费的的电能．能．考点解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考点解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考点解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一、一、对功能关系的了解功能关系的了解1．．(单项选择)(2021·天天门模模拟)如如图4－－4－－7所示，所示，质量量为m的的跳高运跳高运发动先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一某一高度，高度，该高度比他起跳高度比他起跳时的重心高出的重心高出h，那么他从起跳后至，那么他从起跳后至越越过横杆的横杆的过程中抑制重力所做的功程中抑制重力所做的功 (　　　　)．．图图4-4-7考点解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A．都必需大于．都必需大于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，用跨越式必需大于，用跨越式必需大于mghD．用背越式必需大于．用背越式必需大于mgh，用跨越式不一定大于，用跨越式不一定大于mgh解析　采用背越式跳高方式解析　采用背越式跳高方式时，运，运发动的重心升高的高度可的重心升高的高度可以低于横杆，而采用跨越式跳高方式以低于横杆，而采用跨越式跳高方式时，运，运发动的重心升高的重心升高的高度一定高于横杆，故用背越式的高度一定高于横杆，故用背越式时抑制重力做的功不一定抑制重力做的功不一定大于大于mgh，而采用跨越式，而采用跨越式时抑制重力做的功一定大于抑制重力做的功一定大于mgh，，C正确．正确．答案　答案　C考点解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2．．(多多项选择)(2021·海南卷，海南卷，7)以下关于功和机械能的以下关于功和机械能的说法，正法，正确的确的选项是是 (　　　　)．．A．在有阻力作用的情况下，物体重力．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重能的减少不等于重力力对物体所做的功物体所做的功B．合力．合力对物体所做的功等于物体物体所做的功等于物体动能的改能的改动量量C．物体的重力．物体的重力势能是物体与地球之能是物体与地球之间的相互作用能，其大的相互作用能，其大小与小与势能零点的能零点的选取有关取有关D．运．运动物体物体动能的减少量一定等于其重力能的减少量一定等于其重力势能的添加量能的添加量解析　物体重力解析　物体重力势能的减少一直等于重力能的减少一直等于重力对物体所做的功，物体所做的功，A项错误；运；运动物体物体动能的减少量等于合外力能的减少量等于合外力对物体做的功，物体做的功，D项错误．．答案　答案　BC考点解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二、功能关系、能量二、功能关系、能量转化与守恒定律的运用化与守恒定律的运用3．．(单项选择)(2021·北京北京东城二模城二模)如如图4－－4－－8所所示，在示，在轻弹簧的下端簧的下端悬挂一个挂一个质量量为m的小球的小球A，假，假设将小球将小球A从从弹簧原簧原长位置由静止位置由静止释放，小放，小球球A可以下降的最大高度可以下降的最大高度为h.假假设将小球将小球A换为质量量为2m的小球的小球B，仍从，仍从弹簧原簧原长位置由静止位置由静止释放，那么小球放，那么小球B下降下降h时的速度的速度为(重力加速度重力加速度为g，不，不计空气阻力空气阻力) (　　　　)．．图图4-4-8考点解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答案　答案　B B考点解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4．．(多多项选择)如如图4－－4－－9所示，所示，质量量为M，，长度度为L的小的小车静止在光静止在光滑的程度面上，滑的程度面上，质量量为m的小物的小物块，，放在小放在小车的最左端，的最左端，现用一程度用一程度力力F图图4-4-9作用在小物作用在小物块上，小物上，小物块与小与小车之之间的摩擦力的摩擦力为f，，经过一段一段时间小小车运运动的位移的位移为x，小物，小物块刚好滑到小好滑到小车的右的右端，那么以下端，那么以下说法中正确的法中正确的选项是是 (　　　　)．．A．此．此时物物块的的动能能为F(x＋＋L)B．此．此时小小车的的动能能为fxC．．这一一过程中，物程中，物块和小和小车添加的机械能添加的机械能为Fx－－fLD．．这一一过程中，因摩擦而程中，因摩擦而产生的生的热量量为fL考点解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解析　解析　对物物块，所受四个力中程度力，所受四个力中程度力F F和物和物块与小与小车间的的滑滑动摩擦力做功，摩擦力做功，这两个力做功的位移都是两个力做功的位移都是(x(x＋＋L)L)，那么，那么由由动能定理可知小物能定理可知小物块的的动能能( (等于添加的等于添加的动能能)Ek)Ek＝＝ΔEkΔEk＝＝(F(F－－f)(xf)(x＋＋L)L)，，A A项错误；；对小小车，只需物，只需物块对小小车的的滑滑动摩擦力做正功，且摩擦力做正功，且W W＝＝fxfx，由，由动能定理可知能定理可知B B项正确；正确；系系统添加的机械能等于除重力和添加的机械能等于除重力和弹力外的其他力力外的其他力( (包括内包括内力和外力力和外力) )做功的代数和，即做功的代数和，即ΔEΔE＝＝F(xF(x＋＋L)L)－－fLfL，，C C项错误；；这一一过程中，因摩擦而程中，因摩擦而产生的生的热量等于滑量等于滑动摩擦力与相摩擦力与相对路程的乘路程的乘积，即，即ΔQΔQ＝＝fLfL，，D D项正确．正确．答案　答案　BDBD考点解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5．如．如图4－－4－－10所示，一程度方向的所示，一程度方向的传送送带以恒定的速度以恒定的速度v＝＝2 m/s沿沿顺时针方向匀速方向匀速转动，，传送送带右端固定着一右端固定着一光滑的四分之一光滑的四分之一圆弧面弧面轨道，并与弧道，并与弧面下端相切．一面下端相切．一质量量为m＝＝1 kg的物的物图图4-4-10体自体自圆弧面弧面轨道的最高点由静止滑下，道的最高点由静止滑下，圆弧面弧面轨道的半径道的半径R＝＝0.45 m，物体与，物体与传送送带之之间的的动摩擦因数摩擦因数为μ＝＝0.2，不，不计物体滑物体滑过曲面与曲面与传送送带交接交接处时的能量的能量损失，失，传送送带足足够长，，g＝＝10 m/s2.求：求：(1)物体第一次从滑上物体第一次从滑上传送送带到分开到分开传送送带所所阅历的的时间；；(2)物体第一次从滑上物体第一次从滑上传送送带到分开到分开传送送带的的过程中，程中，传送送带对物体做的功及由于摩擦物体做的功及由于摩擦产生的生的热量．量．考点解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考点解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答案　答案　(1)3.125 s(1)3.125 s　　(2)(2)－－2.5 J2.5 J　　12.5 J12.5 J。