基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課4功能關(guān)系能量守恒定律功能關(guān)系能量守恒定律知識(shí)點(diǎn)一、功能關(guān)系知識(shí)點(diǎn)一、功能關(guān)系1功能關(guān)系功能關(guān)系(1)功是功是_的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少_發(fā)發(fā)生了轉(zhuǎn)化。生了轉(zhuǎn)化。(2)做功的過程一定伴隨著做功的過程一定伴隨著_，而且，而且_必須通過做功來實(shí)現(xiàn)。必須通過做功來實(shí)現(xiàn)。能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化能量能量能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化2幾種常見的功能關(guān)系幾種常見的功能關(guān)系功能量的變化合外力做正功動(dòng)能_重力做正功重力勢能_彈簧彈力做正功彈性勢能_電場力做正功電勢能_其他力(除重力、彈力外)做正功機(jī)械能_增加增加減少減少減少減少增加增加減少減少知識(shí)點(diǎn)二、能量守恒定律知識(shí)點(diǎn)二、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也_。它只會(huì)從一種形。它只會(huì)從一種形式式_為其他形式，或者從一個(gè)物體為其他形式，或者從一個(gè)物體_到另一個(gè)物體，到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_。2表達(dá)式：表達(dá)式：E減減_。不會(huì)創(chuàng)生不會(huì)創(chuàng)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移保持不變保持不變E增增思考判斷思考判斷(1)力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能。力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能。()(2)能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中，其總量會(huì)不斷減少。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中，其總量會(huì)不斷減少。()(3)在物體的機(jī)械能減少的過程中，動(dòng)能有可能是增大的。在物體的機(jī)械能減少的過程中，動(dòng)能有可能是增大的。()(4)滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)引起機(jī)械能的轉(zhuǎn)化?；瑒?dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)引起機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。()(5)一個(gè)物體的能量增加，必定有別的物體能量減少。一個(gè)物體的能量增加，必定有別的物體能量減少。()(6)合外力做功等于物體動(dòng)能的改變量。合外力做功等于物體動(dòng)能的改變量。()(7)與勢能有關(guān)的力與勢能有關(guān)的力(重力、彈簧彈力、電場力重力、彈簧彈力、電場力)做的功等于對(duì)應(yīng)勢做的功等于對(duì)應(yīng)勢能的改變量。能的改變量。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)功能關(guān)系的應(yīng)用功能關(guān)系的應(yīng)用力學(xué)中幾種常見的功能關(guān)系力學(xué)中幾種常見的功能關(guān)系各種力做功對(duì)應(yīng)能的變化定量的關(guān)系合力做功動(dòng)能變化合力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量W合Ek2Ek1重力做功重力勢能變化重力做正功，重力勢能減少，重力做負(fù)功，重力勢能增加，且WGEpEp1Ep2彈簧彈力做功彈性勢能變化彈力做正功，彈性勢能減少，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加，且W彈EpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力做功不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒E0非重力和彈力做功機(jī)械能變化除重力和彈力之外的其他力做正功，物體的機(jī)械能增加，做負(fù)功，機(jī)械能減少，且W其他E一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力的總功機(jī)械能減少內(nèi)能增加(1)作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)摩擦生熱QFfx相對(duì)1只有彈力做功時(shí)的功能關(guān)系只有彈力做功時(shí)的功能關(guān)系如圖如圖1所示，在光滑水平面上所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固定在有一物體，它的左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去力作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去力F后，物體后，物體將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()圖圖1A彈簧的彈性勢能逐漸減少彈簧的彈性勢能逐漸減少B物體的機(jī)械能不變物體的機(jī)械能不變C彈簧的彈性勢能先增加后減少彈簧的彈性勢能先增加后減少D彈簧的彈性勢能先減少后增加彈簧的彈性勢能先減少后增加解析因彈簧左端固定在墻上，右端與物體連接，故撤去解析因彈簧左端固定在墻上，右端與物體連接，故撤去F后，后，彈簧先伸長到原長后，再被物體拉伸，其彈性勢能先減少后增彈簧先伸長到原長后，再被物體拉伸，其彈性勢能先減少后增加，物體的機(jī)械能先增大后減小，故加，物體的機(jī)械能先增大后減小，故D正確，正確，A、B、C均錯(cuò)誤。均錯(cuò)誤。答案答案D2重力、摩擦力做功時(shí)的功能關(guān)系重力、摩擦力做功時(shí)的功能關(guān)系(多選多選)如圖如圖2所示，一所示，一固定斜面傾角為固定斜面傾角為30，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為。物塊上升的最大高度為H，則此，則此過程中，物塊的過程中，物塊的()圖圖2答案答案AC摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化守恒定律摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化守恒定律1靜摩擦力做功靜摩擦力做功(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。(2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零。相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零。(3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能。2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功?；瑒?dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。(2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：產(chǎn)生兩種可能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?；癁閮?nèi)能。(3)摩擦生熱的計(jì)算：摩擦生熱的計(jì)算：QFfx相對(duì)相對(duì)。其中。其中x相對(duì)相對(duì)為相互摩擦的兩個(gè)為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對(duì)路程。物體間的相對(duì)路程。3對(duì)能量守恒定律的理解對(duì)能量守恒定律的理解(1)轉(zhuǎn)化：某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增轉(zhuǎn)化：某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等。加，且減少量和增加量一定相等。(2)轉(zhuǎn)移：某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增轉(zhuǎn)移：某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量相等。加，且減少量和增加量相等。1動(dòng)能、重力勢能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化動(dòng)能、重力勢能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化如圖如圖3所所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌的圓弧軌道，半徑道，半徑OA水平、水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自的小球自A點(diǎn)的正上方點(diǎn)的正上方P點(diǎn)由靜止開始自點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力。已知對(duì)軌道沒有壓力。已知AP2R，重力加，重力加速度為速度為g，則小球從，則小球從P到到B的運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)過程中()圖圖3答案答案D(1)物體物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到達(dá)向下運(yùn)動(dòng)剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度；點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧的最大彈性勢能。彈簧的最大彈性勢能。圖圖4運(yùn)用能量守恒定律解題的基本思路運(yùn)用能量守恒定律解題的基本思路方法技巧方法技巧圖圖5A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零彈簧長度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D小球到達(dá)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢能差兩點(diǎn)的重力勢能差答案答案BCD2(2015江蘇單科，江蘇單科，9)(多選多選)如圖如圖6所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處處的速度最大，到達(dá)的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，處的速度為零，ACh。圓環(huán)在。圓環(huán)在C處獲得處獲得一豎直向上的速度一豎直向上的速度v，恰好能回到，恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為重力加速度為g。則圓環(huán)。則圓環(huán)()圖圖6答案答案BD3(2014海南單科海南單科)(多選多選)如圖如圖7所示，質(zhì)量相同的兩物體所示，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水在水平桌面的上方，平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始時(shí)用力壓住在水平粗糙桌面上。初始時(shí)用力壓住b使使a、b靜止，撤去此壓力后，靜止，撤去此壓力后，a開始運(yùn)動(dòng)，在開始運(yùn)動(dòng)，在a下降的過程中，下降的過程中，b始始終未離開桌面。在此過程中終未離開桌面。在此過程中()圖圖7Aa的動(dòng)能小于的動(dòng)能小于b的動(dòng)能的動(dòng)能B兩物體機(jī)械能的變化量相等兩物體機(jī)械能的變化量相等Ca的重力勢能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量的重力勢能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量D繩的拉力對(duì)繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零所做的功的代數(shù)和為零解析解析輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知a的速度的速度等于等于b的速度沿繩方向的分量，的速度沿繩方向的分量，a的動(dòng)能比的動(dòng)能比b的動(dòng)能小，的動(dòng)能小，A對(duì)；因?qū)?；因?yàn)闉閎與地面有摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減與地面有摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少，而少，而B、C兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故B、C錯(cuò)誤；輕錯(cuò)誤；輕繩不可伸長，兩端分別對(duì)繩不可伸長，兩端分別對(duì)a、b做功大小相等，符號(hào)相反，做功大小相等，符號(hào)相反，D正確。正確。答案答案AD4(2016四川綿陽市二診四川綿陽市二診)(多選多選)如圖如圖8所示，在排球比賽中，所示，在排球比賽中，假設(shè)排球運(yùn)動(dòng)員某次發(fā)球后排球恰好從網(wǎng)上邊緣過網(wǎng)，排球假設(shè)排球運(yùn)動(dòng)員某次發(fā)球后排球恰好從網(wǎng)上邊緣過網(wǎng)，排球網(wǎng)高網(wǎng)高H2.24 m，排球質(zhì)量為，排球質(zhì)量為m300 g，運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球做的，運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球做的功為功為W120 J，排球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做的功為，排球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做的功為W24.12 J，重力加速度，重力加速度g10 m/s2。球從手剛發(fā)出位置的高度。球從手剛發(fā)出位置的高度h2.04 m，選地面為零勢能面，則，選地面為零勢能面，則()圖圖8A與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)重力與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)重力勢能的增加量為勢能的增加量為6.72 JB排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的機(jī)械能為排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的機(jī)械能為22 JC排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的動(dòng)能為排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的動(dòng)能為15.88 JD與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)動(dòng)能與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)動(dòng)能的減少量為的減少量為4.72 J解析與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)解析與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)重力勢能的增加量為重力勢能的增加量為mg(Hh)0.6 J，A錯(cuò)誤；排球恰好到達(dá)錯(cuò)誤；排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的機(jī)械能為球網(wǎng)上邊緣時(shí)的機(jī)械能為mghW1W222 J，B正確；排球恰正確；排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的動(dòng)能為好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的動(dòng)能為W1W2mg(Hh)15.28 J，C錯(cuò)誤；與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)錯(cuò)誤；與排球從手剛發(fā)出相比較，排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)動(dòng)能的減少量為動(dòng)能的減少量為W2mg(Hh)4.72 J，D正確。正確。答案答案BD