新高考物理一轮复习分层提升练习专题34 功能关系、能量守恒定律（原卷版）.doc

专题34功能关系、能量守恒定律

导练目标

导练内容

目标1

重力场中的功能关系及应用

目标2

摩擦力做功与能量转化

目标3

功能关系中的图像问题

【知识导学与典例导练】

一、重力场中的功能关系及应用

1.功是能量转化的量度,力学中几种常见的功能关系如下

2．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。

3．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，一般应用能的转化和守恒定律。

(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。

【例1】如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为SKIPIF10g，g为重力加速度，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）

A．重力势能增加了SKIPIF10mgh

B．克服摩擦力做功SKIPIF10mgh

C．动能损失了SKIPIF10mgh

D．机械能损失了SKIPIF10mgh

摩擦力做功与能量转化

1．两种摩擦力做功的比较

静摩擦力做功

滑动摩擦力做功

互为作用力和反作用力的一对静摩擦力所做功的代数和为零，即要么一正一负，要么都不做功

互为作用力和反作用力的一对滑动摩擦力所做功的代数和为负值，即至少有一个力做负功

两种摩擦力都可以对物体做正功或者负功，还可以不做功

2.求解相对滑动物体的能量问题的方法

(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。

(2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。

(3)公式Q=Ff·l相对中l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,则l相对为总的相对路程。

考法一：传送带类

1．两个设问角度

(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。

(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。

2．两个功能关系

(1)传送带电动机做的功W电＝ΔEk＋ΔEp＋Q＝Fx传。

(2)传送带摩擦力产生的热量Q＝Ff·x相对。

【例2】如图所示，传送带与水平面间的夹角为SKIPIF10，其中A、B两点间的距离为SKIPIF10，传送带在电动机的带动下以SKIPIF10的速度顺时针匀速转动。现将一质量SKIPIF10的小物块（可视为质点）轻放在传送带的B点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数SKIPIF10，g为取SKIPIF10，则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（）

A．小物块经过SKIPIF10后与传送带共速

B．摩擦力对小物块做的功为SKIPIF10

C．摩擦产生的热量为SKIPIF10

D．因放小物块而使得电动机多消耗的电能为SKIPIF10

考法二：板块类

1．两个分析角度

(1)动力学角度：首先隔离物块和木板，分别分析受力，求出加速度，根据初速度分析两者的运动过程，画出运动轨迹图，找到位移和相对位移关系，根据时间关系列位移等式和速度等式。

(2)能量角度：物块在木板上滑行时，速度减小的物块动能减小，速度增大的木板动能增加，根据能量守恒，减小的动能等于增加的动能与系统产生的内能之和。

2．三种处理方法

(1)求解对地位移可优先考虑应用动能定理。

(2)求解相对位移可优先考虑应用能量守恒定律。

(3)地面光滑时，求速度可优先考虑应用动量守恒定律。

【例3】如图所示，水平地面上有足够长平板车M，车上最右端放一物块m＝0.9kg，开始时M、m均静止。t＝0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v-t图像如图所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，0-4s内物块m始终没有滑出小车，取g＝10m/s2。下列说法正确的是（）

A．0-4s内，物块m的加速度一直保持不变

B．要使物块m不会从车的左端滑出小车，小车的长度至少SKIPIF10