2024届高考物理一轮复习学案：功能关系

高三物理一轮复习教（学）案27      

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一、知识强化

1、能量守恒定律

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式      为其他形式，或者从一个物体      到另一物体，而在能量的转化和转移的过程中，能量的       保持不变。

2、对能量守恒定律的理解

（1）某种形式的能量减少，一定存在另一种形式的能量增加，且减少量和增加量相等。

（2）某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增加，且减少量和增加量相等。

3、常见力做功与能量转化的对应关系

（1）重力做功对应着         的变化。即重力做了多少的正功，重力势能就减少多少；重力做了多少负功，重力势能就增加多少，有WG=-Δ EP（Δ EP=EP2-EP1，Δ EP为重力势能的增量）。

（2）弹簧弹力做功对应着       的变化。弹力做了多少的正功，弹性势能就减少多少；弹力做了多少负功，弹性势能就增加多少。有WF=-Δ EP（Δ EP=EP2-EP1，Δ EP为弹性势能的增量）

（3）合力做功对应着         的变化，有W合=EK2-EK1。

（4）除了系统内的重力和弹簧的弹力外，其他力做的功对应着系统        的变化，即：W其他=Δ E机。

①除重力或弹簧的弹力以外的其他力做了多少的正功，物体的机械能就增加多少；

②除重力或弹簧的弹力以外其他力做了多少的负功，物体的机械能就减少多少；

③除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功，物体的机械能守恒。

（5）一对滑动摩擦力做功的代数和对应着因摩擦生热而产生的      能，即Q=f滑S相对。

4、功和能的内在关系

（1）做功的过程就是能的转化的过程，做了多少功，就有某种形式的能转化成等量的其它形式的能，即功是能的转化的        （功不是能，也不是能量大小的量度，而是能量改变的量度）。

（2）找准各力做功情况，判断好相关能量的变化情况，不要把各力做功与相应能量变化同时在一个式子中重复出现。因此，在用动能定理时，只关心力做功与动能变化的关系，而不要牵涉其它能量问题；而在用能量守恒解题时，只关心各种能量的变化关系，而不必涉及各力做功情况。

二、典型例题（单选）

（      ）1．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上做加速运动，达到某一速度后，立即开始减速，直至速度为零。若整个过程中，手掌和物体之间始终存在相互作用力，下列说法正确的是

A．物体的机械能一直增加 

B．物体的机械能一直减小

C．物体的机械能先增加后减小

D．物体的机械能先减小后增加

（      ）2．如图所示，一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端连接一个质量为m的小球，当小球静止时，球心到O点的距离为l，图中的实线是以O为圆心，l为半径的圆弧。现用水平力F拉球，使球缓慢上升，则

A．小球可能沿弧线a向上运动

B．弹簧弹力的大小可能不变

C．水平拉力F先增大后减小

D．水平拉力做的功大于小球重力势能的增加

（      ）3．将一个物体竖直向上抛出，若物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下图中可能正确反映小球抛出后上升过程中速度v、加速度a随时间t的变化关系，以及其动能EK、重力势能EP随着上升高度h的变化关系的是

（      ）4．如图所示，一只篮球从距地面高H处由静止下落，与地面作用后再竖直向上弹回，篮球每次与地面作用都会有动能损失，损失的动能为篮球每次与地面接触前动能的10%。已知不计空气阻力，则篮球从开始下落到停止的过程中运动的总路程为

A．9H

B．15H

C．19H

D．21H

5．如图所示，质量M=2kg的小车静止在光滑的水平面上，质量m=1kg的小物块放在小车的最左端。现用一个水平向右、大小F=10N的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数μ=0.5，经过一段时间小车运动的位移为x=5m时，小物块刚好运动到小车的最右端，取g=10m/s2。求：

（1）小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度v的大小；

（2）这一过程中，力F所做的功W及物块和小车因摩擦而产生的热量Q。

高三物理一轮复习作业27

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一、单选题

（      ）1．下雨时，雨滴在空中先加速下降，后匀速下降；流星在空中坠落并发出明亮的光；双手搓动时手发烫。对这三个过程的描述，下列说法正确的是

A．都存在物体克服阻力做功 

B．都是重力势能转化为内能

C．都是动能转化为其他形式的能 

D．都是其他形式的能转化为机械能

（      ）2．质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动了H高度，所受空气阻力恒为f。则在此过程中，下列说法正确的是

A．物体的动能增加了（F-mg）H

B．物体的重力势能增加了mg H

C．物体的机械能减少了f H

D．物体的机械能增加了FH

（      ）3．质量为m的皮球，与地面碰撞机械能总是损失20%，现将该球从高为h处以一定的初速度竖直向下抛出，而要使它仍能反弹到h高处，不计空气阻力，则皮球抛出时的初动能为

A．0.25mgh

B．0.2mgh

C．0.5mgh

D．mg h

（      ）4．如图所示，一个小物块从A处由静止开始沿光滑斜面AO下滑，然后又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处。已知A距水平面OB的高度h=2m，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.4。则O、B间的距离为

A．0.5m

B．1m

C．2m

D．5m

（      ）5．用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v­ t图像如图所示。则下列说法正确的是

A．在0~t1时间内，货物处于失重状态

B．在t1~t3时间内，货物的机械能一直在增大

C．在t2~t3时间内，起重机拉力对货物做负功

D．匀速阶段拉力的功率比加速阶段每一时刻拉力的瞬时功率大

（      ）6．如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接置于粗糙水平面的物块。此时弹簧自然伸长，物块位于O点。现用外力向左推动物块，当弹簧压缩量为x0时，使物块静止，然后由静止释放物块，物块到达O点时速度刚好为0。已知此过程中向左推动木块的外力所做的功为W。则此过程中弹簧的最大弹性势能为

A．W

B．W/2

C．W/3

D．W/4

（      ）7．如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一只小球压在轻弹簧的上端而不拴接，从静止开始释放，小球将向上运动，规定运动的起点为零重力势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如右图，且曲线与平行与x轴的直线相切。则下列说法中正确的是

A．小球在上升过程中受到空气阻力作用

B．小球动能的最大值在0~x1这段位移上的某个位置

C．小球在0~x1这段位移上的机械能守恒

D．小球在x1~x2这段位移上运动的动能不变

二、计算题

8．如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC圆弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：

（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数μ；

（2）为了保证小物块不从轨道的D点离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？

（3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问中算出的最小值，增大小物块的初动能，使得物块冲上圆轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块可否停在水平轨道上。如果能，物块将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？

高三物理一轮复习教（学）案27参考答案

典型例题：1．A  2．D  3．D  4．C

5．（1）2s，10m/s；（2）100J，25J

课时作业：1．A  2．B  3．A  4．D  5．B  6．B  7．B

8．（1）μ=2E/3mgL（2）R=E/3mg（3）停在水平轨道上，距A点L/4。