2020高考物理一轮复习第五章第4讲功能关系能量守恒定律学案（含解析）

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1、功能关系　能量守恒定律主干梳理对点激活知识点　　功能关系　Ⅱ1．能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。2．功能关系(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量转化必通过做功来实现。知识点　　能量守恒定律　Ⅱ1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2．适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律。3

2、．表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。(2)ΔE增＝ΔE减，增加的能量总和等于减少的能量总和。　　　　　　　　　　　　　　　　　　一思维辨析1．物体下落h，重力做功mgh，物体具有了能量mgh。(　　)2．能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。(　　)3．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(　　)4．一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。(　　)5．滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。(　　)6．重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化

3、的过程。(　　)答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.√　6.√二对点激活1．有关功和能，下列说法正确的是(　　)A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少答案　D解析　功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能；也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B错误。做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒，并

4、不消失，所以C错误，D正确。2.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)A.mv－μmg(s＋x)B.mv－μmgxC．μmgsD．μmg(s＋x)答案　A解析　物体克服弹簧弹力做功，弹性势能增加，克服弹力做多少功就转化成多少弹性势能，由能量守恒得Ep＋μmg(s＋x)＝mv，所以Ep＝mv－μmg(s＋x)，故A正确。考点细研悟法

5、培优考点1　功能关系的理解和应用1．对功能关系的进一步理解(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。2．几种常见的功能关系及其表达式力做功能的变化定量关系合外力做功动能变化(1)合外力做正功，动能增加(2)合外力做负功，动能减少(3)W＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力做功重力势能变化(1)重力做正功，重力势能减少(2)重力做负功，重力势能

6、增加(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2弹簧弹力做功弹性势能变化(1)弹力做正功，弹性势能减少(2)弹力做负功，弹性势能增加(3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2电场力做功电势能(1)电场力做正功，电势能减少变化(2)电场力做负功，电势能增加(3)W电＝－ΔEp安培力做功电能变化(1)安培力做正功，电能减少(2)安培力做负功，电能增加(3)W安＝－ΔE电除重力和弹簧弹力之外的其他力做功机械能变化(1)其他力做正功，机械能增加(2)其他力做负功，机械能减少(3)W＝ΔE一对相互作用的滑动摩擦力的总功内能变化(1)作用于系统

7、的一对滑动摩擦力的总功一定为负值，系统内能增加(2)Q＝Ff·L相对例1　(2018·郑州质检)(多选)在奥运比赛项目中，10m跳台跳水是我国运动员的强项。某次训练中，质量为60kg的跳水运动员从跳台自由下落10m后入水，在水中竖直向下减速运动。设他在空中下落时所受空气阻力不计，水对他的阻力大小恒为2400N。那么在他入水后下降2.5m的过程中，下列说法正确的是(取g＝10m/s2)(　　)A．他的加速度大小为30m/s2B．他的动量减少了300kg·m/sC．他的动能减少了4500JD．他的机械能减少了4500J解题

8、探究　(1)运动员入水后受几个力？分别做什么功？提示：受重力和阻力共两个力。重力做正功，阻力做负功。(2)运动员机械能如何变化？提示：阻力做负功，机械能减少。尝试解答　选AC。跳水运动员入水后，受到竖直向下的重力mg＝600N，水对他的阻力f＝2400N，由牛顿第二定律有，f－mg＝ma，解得a＝30m/s2，A正确；运动员从10