2022高考第一轮复习功能关系和能量守恒定律.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑2022高考第一轮复习功能关系和能量守恒定律 功能关系和能量守恒定律 【高考考点要求】： 1．掌管功能关系. 2．掌管能的转化和守恒定律. 3．能运用功能关系、能的转化和守恒定律解决物理学问题 【课前考点学识梳理】： 一、功能关系： 1．功是能的转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系 2．力学中功能关系的几种主要表现形式： 类型 各种力做功 1 2 3 4 合外力的功 重力的功 弹簧弹力的功 除重力和系统内弹簧弹力以外的其他力做的总功 一对滑动摩擦力的功的代数和 相关能量 关系式 二、能的转化和守恒定律 1.内容：能量既不能创生，也不能歼灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体 2.表达式：___________________ 【核心考点突破】： 一、几种常见的功能关系(三年六考） 【学识检索】： （1）动能的变更量、机械能的变更量与对应的功相等 （2）重力势能、弹性势能、电势能的变更量与对应的力做功数值相等，但符号相反。

[例1]．(2022·安徽理综·16) (单项选择题)如下图，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开头自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，那么小球从P到B的运动过程中( ) A．重力做功2mgR B．机械能裁减mgR 1 C．合外力做功mgR D．抑制摩擦力做功mgR 2 [跟踪训练1]. （2022全国）(多项选择题) 如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以确定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g若物块上升的最大高度为H，那么此过程中，物块的 （ ） A．动能损失了2mgH B．动能损失了mgH 第 1 页 共 4 页 1 C．机械能损失了mgH D．机械能损失了mgH 2 【总结】 二、能量转化与守恒定律的应用（三年四考） 【学识检索】： （1）．利用功能关系解决问题时，应弄领会哪些力做了功，做的是正功还是负功，做了多少功；哪些能发生了转化，转化了多少. （2）．列出能量守恒关系式：ΔE增=ΔE减 【一】解决连接体问题 【例2】. 质量为m的木块(可视为质点)左端与轻弹簧相连，弹簧的另一端与固定在足够大的光滑水平桌面上的挡板相连，木块的右端与一轻细线连接，细线绕过光滑的质量不计的轻滑轮，木块处于静止状态，在以下处境中弹簧均处于弹性限度内，(不计空气阻力及线的形变，重力加速度为g)．在图甲中，的另一端施加一竖直向下的大小为F的恒力，木块离开初始位置O由静止开头向右运动，弹簧开头发生伸长形变，已知木块通过P点时，速度大小为v，O、P两点间的距离为L.求木块拉至P点时弹簧的弹性势能； 变式：假设的另一端不是施加恒力，而是悬挂一个质量为M的钩码，如图乙所示，木块也从初始位置O由静止开头向右运动，求当木块通过P点时，弹簧弹性势能为EP,求m的速度大小． [跟踪训练1]．(多项选择题)如下图质量为M的小车放在光滑的水平面上，质量为m的物体放在小车的一端.受到水平恒力F作用后，物体由静止开头运动，设小车与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为s，那么物体从小车一端运动到另一端时，以下说法正确的是：（ ） A．物体具有的动能为(F－f)(s＋L) B．小车具有的动能为fs C．物体抑制摩擦力所做的功为f(s＋L) D．这一过程中小车和物体组成的系统机械能裁减了fL [跟踪训练2]．(多项选择题)质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 A m和2m的小球A和B。

支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可O 绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如下图开头时OA边处于2l m l 水平位置，由静止释放，那么 （ ） B 2m A．A球的最大速度为22gl B．A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小 0 C．A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45 D．A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1 【总结】 第 2 页 共 4 页 【二】解决多过程问题 【例3】.如下图，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r?0.4m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合现有一视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的位置由静止释放 （1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF后能沿轨道运动，H至少要有多高？ （2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h。

取g?10m/s） 2 【方法总结】 【课时效果检测】 1．(单项选择题) [2022·新课标Ⅱ卷] 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开头经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次抑制摩擦力所做的功，那么( ) A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1 2．(单项选择题) [2022·全国卷] 一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，v 上升的最大高度为H，如下图；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速 2度大小为g.那么物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) v2HH?A．tanθ和 B.2gH－1?tanθ和 ??22 v2HH?C．tanθ和 D.2gH－1?tanθ和 ??44 3．(多项选择题)如下图，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量 为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高都为h，开头时物体静止于A，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，至汽车与连接的细绳水平方向的夹角为30°，那么 ( ) A．运动过程中，物体m一向做加速运动 B．运动过程中，细绳对物体的拉力总是等于mg 第 3 页 共 4 页 1 C．在绳与水平方向的夹角为30°时，物体m上升的速度为v 2 D．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率大于mgv 4．如下图，轻且不成伸长的细绳悬挂质量为M=0.5kg 的小圆球，圆球又套在可沿光滑水平面移动的框架槽内，框架槽沿竖直方向，质量为m=0.2kg．自细绳静止于竖直位置开头，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°．绳长l=0.2m，不计一切摩擦．求： ⑴．此过程中重力对小圆球做功为多少？ ⑵．外力F做功为多大？ ⑶．小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少。

5.如下图，质量为m＝1 kg的可视为质点的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑，圆弧轨道与质量为M＝2 kg的足够长的小车左端在最低点O点相切，并在O点滑上小车，水平地面光滑，当物块运动到障碍物Q处时与Q发生无机械能损失的碰撞碰撞前物块和小车已经相对静止，而小车可持续向右运动(物块始终在小车上)，小车运动过程中和圆弧无相互作用已知圆弧半径R＝1.0 m，圆弧对应的圆心角θ为53°，A点距水平面的高度h＝0.8 m，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝ 2 0.1，重力加速度g＝10 m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6试求： (1)小物块离开A点的水平初速度v1； (2)小物块经过O点时对轨道的压力； (3)第一次碰撞后直至静止，物块相对小车 的位移和小车做匀减速运动的总时间 第 4 页 共 4 页 — 8 —。