（江苏专版）2020版高考物理第五章第4节功能关系能量守恒定律讲义（含解析）

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1、功能关系能量守恒定律(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。(×)(2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。(×)(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(√)(4)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。(×)(5)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。(×)(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。(√)(7)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。(√)突破点(一)　功能关系的理解和应用1．对功能关系的理解(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

2、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几种常见力做功对应的能量变化数量关系式重力正功重力势能减少WG＝－ΔEp负功重力势能增加弹簧等的弹力正功弹性势能减少W弹＝－ΔEp负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电＝－ΔEp负功电势能增加合力正功动能增加W合＝ΔEk负功动能减少重力以外的其他力正功机械能增加W其＝ΔE负功机械能减少3．两个特殊的功能关系(1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ffx相对＝ΔQ。(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝ΔE电。[题点全练]1.(2018·镇

3、江一模)风洞飞行体验是运用先进的科技手段实现高速风力将人吹起并悬浮于空中，如图所示。若在人处于悬浮状态时增加风力，则体验者在加速上升过程中(　　)A．处于失重状态，机械能增加B．处于失重状态，机械能减少C．处于超重状态，机械能增加D．处于超重状态，机械能减少解析：选C　由题意可知，人加速向上运动，故人的加速度向上，处于超重状态；由于风力对人做正功，故人的机械能增加；故C正确，A、B、D错误。2.如图所示，将一质量为m的小球以初速度v0，斜向上抛出，小球落地时的速度为v。已知小球抛出点离地面高度为h，运动过程中小球克服阻力做功为Wf，则(　　)A．小球的机械能减少了mgh＋m(v－v0)2B．小

4、球的重力势能减少了mv2－mv02C．合力做的功为mgh－WfD．小球克服阻力做功Wf等于mv2－mv02解析：选C　根据动能定理可知：mgh－Wf＝mv2－mv02，故Wf＝mgh＋mv02－mv2，故克服阻力做功为该小球的机械能减少量mgh＋mv02－mv2，故A、D错误；重力做功W＝mgh，故重力势能减小mgh，故B错误；合外力做功W合＝mgh－Wf，故C正确。3．(2019·无锡模拟)质量为m的物体从静止出发以的加速度竖直下降h，下列说法中正确的是(　　)A．物体的机械能增加mghB．物体的重力势能减少mghC．物体的动能增加mghD．重力做功mgh解析：选C　由牛顿第二定律可知，mg

5、－f＝ma，解得f＝mg，阻力做功Wf＝－fh＝－mgh，所以物体的机械能减少mgh，故A错误；重力做功WG＝mgh，所以物体的重力势能减少mgh，故B、D错误；由动能定理可得动能的改变量ΔEk＝W合＝mah＝mgh，所以物体的动能增加mgh，故C正确。突破点(二)　摩擦力做功与能量的关系1．两种摩擦力做功的比较静摩擦力做功滑动摩擦力做功只有能量的转移，没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化互为作用力和反作用力的一对静摩擦力所做功的代数和为零，即要么一正一负，要么都不做功互为作用力和反作用力的一对滑动摩擦力所做功的代数和为负值，即至少有一个力做负功两种摩擦力都可以对物体做正功或者负功，还

6、可以不做功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)公式W＝Ff·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动时，则l相对为总的相对路程。[典例]　(2018·苏州一模)如图所示，一质量为m＝1.5kg的滑块从倾角为θ＝37°的斜面上自静止开始滑下，滑行距离s＝10m后进入半径为R＝9m的光滑圆弧AB，其圆心角为θ，然后水平滑上与平台等高的小车。已知小车质量为M＝3.5kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ＝0.35，地面光滑且小车足够长，取g＝10m/s2。

7、(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)滑块在斜面上的滑行时间t1；(2)滑块脱离圆弧末端B点前，轨道对滑块的支持力大小；(3)当小车开始匀速运动时，滑块在车上滑行的距离s1。[审题指导]第一步：抓关键点关键点获取信息自静止开始下滑滑块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动光滑圆弧AB滑块在圆弧上运动过程机械能守恒然后水平滑上与平台等高的小车滑块滑上小车的速度等于滑块在AB弧上B点的