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1、能量问题是高考的重点，而能量问题中的动能定理、机械能守恒定律、功能原理为能量的三大支柱，只有把这些规律熟练掌握，灵活运用才能在高考中取得骄人的成绩如何理解和合理运用是本讲的着重点1能的概念一个物体能够对外做功，这个物体就具有能量2规律各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化的过程中能量守恒3功能关系做功的过程就是能量转化的过程，物体做了多少功就有多少形式的能转化为其他形式的能功是能量转化的量度(1)重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加(2)弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加(3)除重力(或弹簧弹力)外，其他力做的总功等于物体机械能的改变量4能量守恒定律：能量既不
2、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，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变5应用功能关系要搞清的问题(1)搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化如子弹物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能变化(2)搞清不同的力做功对应不同形式的能的改变不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系合外力的功(所有外力的总功)动能变化合外力对物体做功等于物体动能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力势能变化重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加WGEpEp1Ep2不同的力做功对应不
3、同形式能的变化定量的关系弹簧弹力的功弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加WFEpEp1Ep2只有重力、弹簧弹力做功不引起机械能变化机械能守恒E0除重力和弹簧弹力之外的力做的功机械能变化除重力和弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多少；除重力和弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减少多少W除G、F外E一、动能定理和功能关系的区别例1、如图541，滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2v1.若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则()图541A上升时机械能减小，下降时机械能增大B上升时机械能减小，下降时机械
4、能也减小C上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方D上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方答案：BDkAk AkpAk Akk ApACOCF xmvEACF x/mvEEmvmgxsinQAEmgxsin EE/EE.211221111212212122合合出示意如示：（上升的最高）由能定理由能定理由功能系得：的能所以解析：画运动图图为点动动关点势为点评：本题要求对相应的各规律有比较到位的理解，才能选择合适的规律来解决问题变式训练1、质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确的有()A物体的重力势能增加了mgHB物体的动能减少了FHC物体的机械能增加了
5、FHD物体重力势能的增加小于动能的减少AC二、天体运动中的能量问题例2、假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线发射一探测器假定探测器在地球表面附近脱离火箭用W表示探测器从脱离火箭处到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则()AEk必须大于或等于W，探测器才能到达月球BEk小于W，探测器也可能到达月球CEkW/2，探测器一定能到达月球DEkW/2，探测器一定不能到达月球BDWkkWWWEm mFG,FFWFxFrWWEWWBW 11122110月地解月球引力探器做的功，根据能定理可得：，根据 可知，由，然是力，但通的距离一，所以，由于探器在
6、地球到月球的程中，地球引力越越小，此程中克服地球引力做的功，在地球到地月中的程中，探器克服地球引力做的功要析：故正确大于选项设对测为动虽变过样测从过来过为从达连线点过测远WW,D202，而月球引力探器做的功很小，探器的初能若到不了地月中速度即，所以探器一定不能到也正确月球对测测动为则连线点减为测达选项点评：本题要求能结合万有引力和动能定理的知识来解决实际问题变式训练2、下列与能量有关的说法正确的是()A卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大B卫星绕地球做圆周运动，周期越大，动能越小C做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D做自由落体运动的物体相同时间内重力势能减少量相同BtttttG
7、M mmvmrmvrTrGM mmArrrTTtttvg tvB 22222221211222地地星地球做周的向心力由星与地球之的万有引力提供，即（），由此式可得，（），故 越大，星能越小，越大，能也越小，在平的程中刻后任取一小段，故刻直方向的分速度刻直方向的分速度，其能解增量析：故卫绕圆运动卫间卫动动抛运动过时时间为时竖竖对为为动错时为ktttktttkEm vv-m vvEm vvm gttg tmg ttg ttEtC 22220022222 222 211221211222（）（）化可得（）（）由此可知，就算相同，仍的增大而增大，故自由落体相同位移不相同简随错运动时间内-M.m 5 4
8、3230009362某探究活小的能三、用功能系系斜面道角，量的木箱与道的摩擦因木箱在道端，自置量的物入木箱，然后木箱物沿道初速滑解合例、（山卷）图为动组设计节运动统轨倾为质为轨动数为轨顶时动装货装将运关决综问题东质为货装载着货轨无 Am MBmMCD2下，簧被至最短，自卸置立刻物卸下，然后木箱恰好被回到道端，再重复上述程下列正确的是（）木箱不与簧接触，上滑的加速度大于下滑的加速度在木箱与物端滑到最低的程中，少的重力能全部化簧的性能当轻弹压缩时动货装将货弹轨顶过选项弹时货从顶点过减势转为弹弹势,g singcosg singcoslm MglcosMglcosmglCsinmM.BD2受力分析可
9、知 下滑加速度，上滑加速度，下滑的距离，根据能量守恒有（），得 在木箱与物端滑到最低的程中，少的重解析：所以 正确正确力能化簧的性能和能，所以 不正确时为时为设为货从顶点过减势转为弹弹势内点评：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析-lm 320105 4 330如所示，角的粗糙斜面固定在地面上，、量、粗均、量分布均的置于斜面上，其上端与斜面端平用物与接，物由止放后向下，直到好全部离斜面式、（山（此物未到地面），在此程中（）卷）图倾长为质为细匀质匀软绳顶齐细线将块软绳连块静释运动软绳刚开时块达过变训练东图543ABmglCD14物的机械能逐增加重力能共少了物重力能的少等于克服摩擦
10、力所做的功重力能的少小于其能的增加与克服摩擦力所做功之和块渐软绳势减块势减软绳软绳势减动答案：BD-ABlmvm/smkgA/,AB 5 4 4304051132如所示，送与水平面之的角，其上、的距离，送在机的下以 的速度速，一量的小物体（可）放在送的，已知小物体与送之的摩擦因在送小物体送到例、的程中，图传带间夹为两点间为传带电动带动匀运动现将质为视为质点轻传带点传带间动数传带将从 点传点过图544 mgcosmg sina.m/smvm/stlv atlatt.sl.m 221112 51120 40 21 小物体加速上升的加速度小物体的速度，位移，解得，之后，小物体与送保持相止，解析：时当
11、时时间为为则传带对静 gm/s21012求：（取）送小物体做的功；机做的功传带对电动 vm/s.mvl vtt.mQmg coslWmvmgl sinJ.WWQJJ.214 80 2215212552270机即以 的速度走完的路程由功能系得：小物体与送的相位移 摩擦生 关传带对热点评：由于传送带始终匀速运动，并且物体是无初速地放在传送带上，故在达到共速时，物体的对地位移等于相对位移，若条件变了，二者便不一定相等了；另外在摩擦生热的计算中，一定要用相对位移乘以摩擦力变式训练4、如图545所示，皮带的速度是3m/s，两圆心距离x4.5m.现将m1kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？图545Fvag.m/stmassxat.m.m.xxWmvJ.J.xvtxmmWmgx 2221121121 531121 521 52231119224 532 33物体在相滑程中，在摩擦力作用下做加速，相滑 物体相地面的位移 因，所以物体在滑落皮前已和皮一起，摩擦力物体做的功物体与皮的相位移 （）部分的能量解析：对动过匀运动则对动时间对为带轮带运动对带间对发热.J.JE.WWJ.120 15491035由功能系得机消耗的能关电动电为
浙江省高三物理复习 第5章 第4讲 功能关系综合应用课件 新人教
