讲义 功能关系.docx

　功能关系、能量转化和守恒定律功能关系　Ⅱ(考纲要求)1.功能关系(1)能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。(2)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做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必通过做功来实现。(3)功与对应能量的变化关系功能量的变化合外力做正功动能增加续表　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分子力做正功分子势能减少其他力(除重力、弹力)做正功机械能增加2.能量守恒定律(1)内容：能量既不会消灭，也不会创生．它只会从一种形式转化为其他形式，或者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．(2)表达式：ΔE减＝ΔE增．常见的功能关系1．已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．货物的动能一定增加mah－mghB．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mahD．货物的机械能一定增加mah＋mgh答案　D图4－4－12．一个盛水袋，某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图4－4－1所示位置，则此过程中袋和液体的重心将(　　)．A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低再升高D．始终不变解析　人对液体做正功，液体的机械能增加，液体缓慢移动可以认为动能不变，故重力势能增加，重心升高，A正确．答案　A3．(2011·广州模拟)下列说法正确的是(　　)．A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生答案　C图4－4－24．如图4－4－2所示，美国空军X-37B无人航天飞机于2010年4月首飞，在X-37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中(　　)．A．X-37B中燃料的化学能转化为X-37B的机械能B．X-37B的机械能要减少C．自然界中的总能量要变大D．如果X-37B在较高轨道绕地球做圆周运动，则在此轨道上其机械能增加解析　在X-37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中，必须启动助推器，对X-37B做正功，X-37B的机械能增大，A对，B错．根据能量守恒定律，C错．X-37B在确定轨道上绕地球做圆周运动，动能和重力势能都没有发生变化，所以机械能不变，D错．故本题正确选项为A.答案　A图4－4－35．如图4－4－3所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，则物体在斜面上运动的过程中，下列说法错误的是(　　)．A．动能一定是先减小后增大B．机械能一直减小C．如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大D．如果某段时间内摩擦力做功为W，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等解析　物体减速到零时有可能静止在斜面上，其动能一直减小，A错误；由于摩擦力做负功，物体的机械能一直减小，B正确；C中说明重力做功为零，物体能反向沿斜面向下加速运动，C正确；由于物体可能反向沿斜面向下加速运动，在相等的两段时间内路程可能相同，则摩擦力做的功相同，D正确．答案　A考点一　利用动能定理分析功和能量变化的问题(1)合外力(包括重力)做功等于物体动能的改变量．(2)与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做功等于势能的改变量．【典例1】如图4－4－4所示，图4－4－4卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是(　　)．A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能解析　木箱加速上滑的过程中，拉力F做正功，重力和摩擦力做负功．支持力不做功，由动能定理得：WF－WG－Wf＝mv2－0.即WF＝WG＋Wf＋mv2，A、B错误；又因克服重力做功WG等于物体增加的重力势能，所以WF＝ΔEp＋ΔEk＋Wf，故D错误，又由重力做功与重力势能变化的关系知C正确．答案　C【变式1】如图4－4－5所示，图4－4－5在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法错误的是(　　)．A．力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力