新高考物理一轮复习提升练习导学案第26讲 机械能守恒定律的综合应用和功能关系（解析版） .docVIP

第26讲机械能守恒定律的综合应用和功能关系

第26讲机械能守恒定律的综合应用和功能关系

学习目标

学习目标

明确目标确定方向

1.多个物体的机械能守恒定律

2理解功能关系

3综合应用机械能守恒定律和功能关系解决复杂实际问题

【知识回归】回归课本夯实基础

第一部分基础知识梳理

一、功能关系

1．功和能关系：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

重力做功等于重力势能的减少量，WG＝－ΔE正功重力势能减少，功重力势能增加

（2）弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量W弹＝－ΔEp正功弹性势能减少，负功弹性势能增加

（3）电场力做功等于电势能减少量。W电＝－ΔEp，正功电势能减少，负功电势能增加

（4）合力做功等于动能的变化量。W合＝ΔEk，正功动能增加，负功动能减少

（5）重力以外的其他力做功等于机械能的变化量。W其＝ΔE正功机械能增加负功机械能减少

(6)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ffx相对＝Q。

(7)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。

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。

(1)若只有两种形式的能量相互转化，则这两种形式的能量之和保持不变。如动能和电势能相互转化，则Ek＋Ep电＝C。

(2)自然界中虽然能量守恒，但很多能源利用之后不可再重新利用，即能源品质降低，所以要节约能源。

【典例分析】精选例题提高素养

【例1】如图所示，总长为L，质量分布均匀的铁链放在高度为H的光滑桌面上，有长度为a的一段下垂，SKIPIF10，重力加速度为g，则铁链刚接触地面时速度为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【答案】D

【详解】设铁链单位长度的质量为m，设地面为零势能面，由机械能守恒定律可得

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

故ABC错误，D正确。

故选D。

【例2】多选．如图所示，长度为SKIPIF10的轻杆上等距离固定质量均为SKIPIF10的SKIPIF10个小球，轻杆一端连接转动点O，将轻杆拨动到与转动点O等高的水平位置后自由释放，忽略一切阻力，重力加速度为SKIPIF10，则从释放到轻杆摆至竖直位置的过程中是（）

A．SKIPIF10时，轻杆对小球不做功

B．SKIPIF10时，轻杆对第1个小球做功为SKIPIF10

C．SKIPIF10时，轻杆对第7个小球不做功

D．当轻杆对第k个小球做正功时，应满足SKIPIF10

【答案】ACD

【详解】对整体由机械能守恒有

SKIPIF10

线速度关系

SKIPIF10

SKIPIF10

对第k个小球由动能定理有

SKIPIF10

联立解得

SKIPIF10

A．当SKIPIF10时，SKIPIF10，故A正确；

B．当SKIPIF10、SKIPIF10时

SKIPIF10

故B错误；

C．当SKIPIF10，SKIPIF10时

SKIPIF10

故C正确；

D．当轻杆对第k个小球做正功时，应满足

SKIPIF10

解得

SKIPIF