第4讲　功能关系　能量守恒定律 课件 2027届高考物理一轮复习

这是一份第4讲　功能关系　能量守恒定律 课件 2027届高考物理一轮复习，共36页。PPT课件主要包含了能量转化，常见的功能关系等内容，欢迎下载使用。
课程标准　1.熟练掌握几种常见的功能关系,并会用于解决实际问题。2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系。3.会应用能量守恒观点解决综合问题。
考点1　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__________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______,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,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。
3.功的正负与能量增减的对应关系(1)物体动能的增加与减少要看合力对物体做正功还是做负功。(2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、静电力等)做负功还是做正功。(3)机械能的增加与减少要看重力和系统内弹力之外的力对物体做正功还是做负功。
1.合力做的功等于物体机械能的改变量。( )2.克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、静电力等)做的功等于对应势能的增加量。( )3.滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的转化。( )
(人教版必修第二册P92图8.4-4改编)(多选)一名滑雪运动员在雪道上下滑了一段路程,重力对他做功3 000 J,他克服阻力做功500 J,则在此过程中这名运动员(　　)A.重力势能增加了3 000 JB.动能增加了3 000 JC.动能增加了2 500 JD.机械能减少了500 J
(多选)(2026·广东东莞期末)一小物块由静止开始沿倾角θ=37°的斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接,物块经过连接处时速度大小不变,物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25,取地面为零势能面,已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。该过程中,物块的机械能E、重力势能Ep、动能Ek、摩擦产生的热量Q与水平位移x的关系图像可能正确的是(　　)
考点2　摩擦力做功与能量转化
1.两种摩擦力做功特点的比较
2.摩擦力做功的分析方法(1)无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,计算做功时都是用力与对地位移的乘积。(2)摩擦生热的计算:公式Q=Ff·x相对中x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x相对为总的相对路程。
(多选)如图所示,一个长为L、质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g。在此过程中(　　)A.摩擦力对物块做的功为-μmg(s+d)B.摩擦力对木板做的功为μmgsC.木板动能的增量为μmgdD.由于摩擦而产生的热量为μmgs
[解析]　根据功的定义W=Flcs θ,其中l指物体的对地位移,而θ指力与位移之间的夹角,可知摩擦力对物块做的功W1=-μmg(s+d),摩擦力对木板做的功W2=μmgs,A、B正确;根据动能定理可知,木板动能的增量ΔEk=W2=μmgs,C错误;由于摩擦而产生的热量Q=Ff·Δx=μmgd,D错误。
(2026·贵州贵阳期末)某机场的地勤人员利用如图甲所示的传送带将行李箱从飞机上运送到地面,传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。在t=0时,将质量m=10 kg的小行李箱轻放在传送带上A点,t=1.5 s时小行李箱从B点离开传送带,其v-t图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)请判断小行李箱刚放上A点时受到的摩擦力方向是沿斜面向上还是沿斜面向下，并从图乙中判断出传送带运行的恒定速率是多少；(2)传送带的倾角θ和小行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ;(3)0~1.5 s内摩擦力对小行李箱所做的功及摩擦产生的热量。[答案]　(1)沿斜面向下　5 m/s　 (2) 37°　0.5　(3)-190 J　90 J
考点3　能量守恒定律的理解和应用
1.能量守恒定律的内容能量既不会凭空______,也不会凭空消失,它只能从一种形式______为其他形式,或者从一个物体______到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的______保持不变。2.能量守恒定律的表达式(1)E初=E末,初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。(2)ΔE增=ΔE减,增加的能量总和等于减少的能量总和。
1.对能量守恒定律的两点理解(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等。(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
2.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能量守恒定律。(2)解题时,首先确定初、末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解。
3.涉及弹簧的能量问题两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程,具有以下特点:(1)能量转化方面,如果只有重力和系统内(弹簧)弹力做功,系统机械能守恒。(2)如果系统内每个物体除(弹簧)弹力外所受合力为零,则当弹簧伸长或压缩到最大程度时,两物体速度相同。
1.一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少。( )2.节约可利用能源是为了减少污染排放。( )3.自然界物质的运动有许多不同的形式,每种运动形式都有对应的能量。( )4.能量耗散说明自然界的能量正在不断减少。( )
(2025·云南卷)如图所示,质量为m的滑块(视为质点)与水平面上MN段的动摩擦因数为μ1,与其余部分的动摩擦因数为μ2,且μ1>μ2。第一次,滑块从Ⅰ位置以速度v0向右滑动,通过MN段后停在水平面上的某一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为x1,所用时间为t1;第二次,滑块从Ⅱ位置以相同速度v0向右滑动,通过MN段后停在水平面上的另一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为x2,所用时间为t2。忽略空气阻力,则(　　)A.t1t2C.x1>x2D.x1