2023届高考物理一轮复习热点专题 13功能关系 能量守恒定律(Word版无答案).docx
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1、高考物理一轮复习案高考物理一轮复习案学生姓名学生姓名年级年级学科学科物理专题 13功能关系 能量守恒定律【知识要点】【知识要点】一、功能关系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几种常见的功能关系功能量的变化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电场力做正功电势能减少其他力(除重力、弹力外)做正功机械能增加二、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:(1)E1E2.(2)E减E增考点一考点一功能关系的应用功能关系的应
2、用【典例归纳】【典例归纳】【例 1】.(多选)如图所示,长木板A放在光滑的水平地面上,物体B以水平速度v0冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中,下述说法中正确的是()A物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C 物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量【变式 1】光滑水平地面上叠放着两个物体 A 和 B,如图所示。水平拉力 F 作用在物体 B 上,使 A、B 两物体从静止出发一起运动。经过时间 t,撤去拉力 F,再经过
3、时间 t,物体 A、B的动能分别设为 EA和 EB,在运动过程中 A、B 始终保持相对静止。以下有几个说法,其中正确的是()A.EA+EB等于拉力 F 做的功B.EA+EB小于拉力 F 做的功C.EA等于撤去拉力 F 前摩擦力对物体 A 做的功D.EA大于撤去拉力 F 前摩擦力对物体 A 做的功【变式 2】某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为 Ff。轻杆向右移动不超过 l 时,装置可安全工作。一质量为 m 的小车若以速度 v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动4l。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩
4、擦。(1)若弹簧的劲度系数为 k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量 x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度 vm。【例 2】.如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端下列说法正确的是()A第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热【变式 1】如图甲所示,一倾角
5、为 37的传送带以恒定速度运行现将一质量m1 kg 的物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.则下列说法正确的是()A08 s 内物体位移的大小是 18 mB08 s 内物体机械能增量是 90 JC08 s 内物体机械能增量是 84 JD08 s 内物体与传送带因摩擦产生的热量是 126 J【变式 2】如图所示,质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度 v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放
6、到相对静止这一过程中,下列说法正确的是()A.电动机做的功为21mv2B.摩擦力对物体做的功为 mv2C.传送带克服摩擦力做的功为21mv2D.电动机增加的功率为mgv考点二考点二功能关系的理解与应用功能关系的理解与应用【典例归纳】【典例归纳】【例 3】如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为 2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为()A2mgRB4mgRC5mgRD6mgR【变式 1】起跳摸高是学生经常进行的一项体
7、育活动一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳,从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中,他的重心上升了h,离地时他的速度大小为v.下列说法正确的是()A起跳过程中该同学机械能增加了mghB起跳过程中该同学机械能增量为mgh12mv2C地面的支持力对该同学做的功为mgh12mv2D该同学所受的合外力对其做的功为12mv2mgh【变式 2】如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底 BC 的连接处都是一段与 BC相切的圆弧,B、C 在水平线上,其距离 d=0.5 m。盆边缘的高度为 h=0.30 m。在 A 处放一个质量为 m 的小物块并 让其由静止下滑。已知盆内侧壁 是光滑的,
8、而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为=0.10。小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到 B 的距离为()A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0考点三考点三能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用【典例归纳】【典例归纳】【例 4】如图所示,光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B点相接,导轨半径为 R。一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至 A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过 B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的 7 倍,之后向上运动完成半个圆周运动,恰好到达 C 点。试求:(1)弹簧开始时的弹性势能;(2)物体从
9、B 点运动至 C 点克服阻力做的功。【变式】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的 8 倍,之后向上运动恰能到达最高点C.不计空气阻力,试求:(1)物体在A点时弹簧的弹性势能;(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能考点四考点四功能原理的综合应用功能原理的综合应用【典例归纳】【典例归纳】【例 5】如图所示,倾角为 30的斜面上,质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度ag2(g为重力加速度)向上加速运动距
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