届高考物理(人教版安徽专用)一轮复习跟踪检测：第五章第讲功能关系能量守恒定律.docVIP

第4讲　功能关系　能量守恒定律 (对应学生用书第83页) 功 能 关 系 1.内容 (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，而且能量的转化必须通过做功来实现． 2．功与对应能量的变化关系 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 外力(除重力、弹力)做正功 机械能增加 续表　　 滑动摩擦力做功 系统内能增加 电场力做正功 电势能减少 分子力做正功 分子势能减少 【针对训练】 1．(2012·海南高考改编)下列关于功和机械能的说法，正确的是(　　) A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功 B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量 C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关 D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量 【解析】　物体重力做的功总等于重力势能的减少，因此A错；根据动能定理可知合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，因此B正确；根据重力势能的定义和特点可知C错误；当有除重力以外的力对物体做功时，运动物体动能的减少量不等于其重力势能的增加量，因此D错． 【答案】　B 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：ΔE减＝ΔE增． 【针对训练】 2．(2013届广州模拟)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 【解析】　第一类永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成，A错误；根据能量守恒定律，太阳照射到宇宙空间的能量也不会凭空消失，B错误；要让马儿跑，必须要给马儿吃草，否则就违背能量守恒定律，C正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停地摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，D错． 【答案】　C (对应学生用书第83页) 功能关系及其理解 1.常见的几种功能对应关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的减少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理) 2．对功能关系的理解 (1)不同的力对物体做功会引起不同能量的转化或转移，应根据题中已知和所求，选择合适的功能关系来分析问题． (2)重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反． 3．摩擦力做功的特点及其与能量的关系 静摩擦力 滑动摩擦力 不 同 点 能量的 转化 只有能量的转移，而没有能量的转化 既有能量的转移，又有能量的转化 一对摩擦 力的总功 一对静摩擦力所做功的代数总和等于零 一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－Ff·l相对，即摩擦时产生的热量 续表　　 静摩擦力 滑动摩擦力 相同点 做功的 正、负 两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功 　 图5－4－1 (2012·重庆高考)如图5－4－1所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆．摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放．摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sL)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求 (1)摆锤在上述过程中损失的机械能； (2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功； (3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数． 【审题视点】　(1)注意摆锤的起始和最后位置，计算高度差． (2)摩擦存在于橡胶片压紧地面的一小段s，且摩擦力为恒力(因为正压力可视为恒力F)． 【解析】　(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcos θ.① (2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0