模型28 功能关系及能量守恒的综合应用（解析版）-2025版高考物理热点模型精品讲义.pdf

模型28功能关系及能量守恒的综合应用

1.功能关系的理解

1)做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。

2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一

对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。

2.常见力做功与能量变化的关系

1）当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒.

2）重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:WΔE.

Gp

3）弹簧弹力对物体做的功等于物体弹性势能的减少:WE.

弹p

4）电场力对物体做的功等于物体电势能的减少:WE.

电p

5）克服安培力做的功等于电能增加量：WEEE

电t0

5）合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:WEEE（动能定理）

合kktk0

6）除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:

WEEE

除重力弹力外其他力t0

7）一对滑动摩擦力做功等于系统机械能减少（内能增加）:QFsf相对.

3.涉及弹簧的能量问题

从能量的角度看,弹簧是储能元件.处理涉及弹簧的能量问题时,要特别注意:

1）当涉及弹簧的弹力做功时,由于弹簧的弹力是变力,故一般不直接采用功的定义式求解.中学阶段通常

根据动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律来间接求解弹簧弹力做的功或弹簧储存的弹性势能.

2）弹簧的弹性势能与弹簧的规格和形变程度有关,对同一根弹簧而言,无论是处于伸长状态还是压缩状

态,只要形变量相同,其储存的弹性势能就相同.

4.摩擦力做功的能量问题

1）无论是静摩擦力还是滑动摩擦力都可以对物体可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

2）静摩擦力做功的能量问题

①静摩擦做功只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能。

②一对静摩擦力所做功的代数和总等于零，而总的机械能保持不变。

3）滑动摩擦力做功的能量问题

①滑动摩擦力做功时，一部分机械能从一个物体转移到另一个物体，另一部分机械能转化为内容，

因此滑动摩擦力做功有机械能损失。

②一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，总功W-Fxf相对，即发生相对滑动时产生的热量。

1.功能关系

【典型题】（广东中山模拟预测）（多选）热气球能给人以独特的视角享受风景的机会。假设某热气

12024··

球总质量为，某竖直上升过程中受到浮力恒为，空气阻力恒为，热气球从地面由静止上升高度，

mFfh

速度变为，已知重力加速度为。在上述过程中，热气球的（）

vg

A．重力势能增加了mgh

．动能增加了（）

BF-mg-fh

C．机械能增加了Fh

12

D．机械能增加了mgh+mv

2

【答案】ABD

【详解】