2014届高考物理(人教版安徽专用)一轮复习跟踪检测：第五章 第4讲 功能关系能量守恒定律.doc

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1、第4讲　功能关系　能量守恒定律(对应学生用书第83页)功能关系1.内容(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，而且能量的转化必须通过做功来实现．2．功与对应能量的变化关系合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功弹性势能减少外力(除重力、弹力)做正功机械能增加续表　　滑动摩擦力做功系统内能增加电场力做正功电势能减少分子力做正功分子势能减少【针对训练】1．(2012·海南高考改编)下列关于功和机械能的说法，正确的是(　　)A．在有阻力作用的情况下，物

2、体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【解析】　物体重力做的功总等于重力势能的减少，因此A错；根据动能定理可知合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，因此B正确；根据重力势能的定义和特点可知C错误；当有除重力以外的力对物体做功时，运动物体动能的减少量不等于其重力势能的增加量，因此D错．【答案】　B能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只

3、能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．2．表达式：ΔE减＝ΔE增．【针对训练】2．(2013届广州模拟)下列说法正确的是(　　)A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生【解析】　第一类永动机违背了能量守恒定律，所

4、以不可能制成，A错误；根据能量守恒定律，太阳照射到宇宙空间的能量也不会凭空消失，B错误；要让马儿跑，必须要给马儿吃草，否则就违背能量守恒定律，C正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停地摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，D错．【答案】　C(对应学生用书第83页)功能关系及其理解1.常见的几种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(

5、3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)2．对功能关系的理解(1)不同的力对物体做功会引起不同能量的转化或转移，应根据题中已知和所求，选择合适的功能关系来分析问题．(2)重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反．3．摩擦力做功的特点及其与能量的关系静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦

6、力的总功一对静摩擦力所做功的代数总和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－Ff·l相对，即摩擦时产生的热量续表　　静摩擦力滑动摩擦力相同点做功的正、负两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功　图5－4－1(2012·重庆高考)如图5－4－1所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆．摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放．摆锤到

7、最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s≪L)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数．【审题视点】　(1)注意摆锤的起始和最后位置，计算高度差．(2)摩擦存在于橡胶片压紧地面的一小段s，且摩擦力为恒力(因为正压力可视为恒力F)．【解析】　(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势

8、能，即：ΔE＝mgLcosθ.①(2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0②WG＝mgLcosθ③由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcosθ.④(3)由滑动摩擦力公式得f＝μF⑤摩擦力做的功Wf＝－fs⑥④、⑤式代入⑥式得：μ＝.⑦【答案】　(1)损失的机械能ΔE＝mgLcosθ(2)摩擦力做功Wf＝－mgLcosθ(3