1、4.3功能关系能量守恒定律功能关系能量守恒定律知识点一、功能关系知识点一、功能关系1功能关系功能关系(1)功是功是_ 的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少_ 发生了转化。发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_，而且而且_ 必须通过做功来必须通过做功来实现。实现。能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化2几种常见的功能关系几种常见的功能关系功功能量的变化能量的变化合外力做正功合外力做正功动能动能_重力做正功重力做正功重力势能重力势能_弹簧弹力做正功弹簧弹力做正功弹性势弹性势能能_电场力做正功电场力做正功电势电势能能_其他力其他力(
2、除重力、弹力外除重力、弹力外)做正功做正功机械能机械能_增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加知识点二、能量守恒定律知识点二、能量守恒定律1内容：能量既不会内容：能量既不会_，也不会，也不会_。它只能从。它只能从一种形式一种形式_为另一种形式，或者从一个物体为另一种形式，或者从一个物体_到另一到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量个物体，而在转化或转移的过程中其总量_。2表达式：表达式：E减减_。E增增凭空产生凭空产生凭空消失凭空消失转化转化转移转移不变不变思考判断思考判断(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。力对物体做了多少功，物体就具有多少能。()(2)能量在转移或转化过程中，
3、其总量会不断减少。能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。()(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。()(4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。()(5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。()(6)合外力做功等于物体动能的改变量。合外力做功等于物体动能的改变量。()(7)与势能有关的力与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对应势能的改变量。做的功等于对应势能的改变量。()答案答案(1)(2)(
4、3)(4)(5)(6)(7)功能关系的应用功能关系的应用力学中几种常见的功能关系力学中几种常见的功能关系各种力做功各种力做功对应能对应能的变化的变化定量的关系定量的关系合力做功合力做功动能变化动能变化合力对物体做功等于物体动能的增量合力对物体做功等于物体动能的增量W合合Ek2Ek1重力做功重力做功重力势重力势能变化能变化重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且力势能增加，且WGEpEp1Ep2弹簧弹弹簧弹力做功力做功弹性势弹性势能变化能变化弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加，且性势能增
5、加，且W弹弹EpEp1Ep2只有重力、弹只有重力、弹簧弹力做功簧弹力做功不引起机不引起机械能变化械能变化机械能守恒机械能守恒E0非重力和非重力和弹力做功弹力做功机械能机械能变化变化除重力和弹力之外的其他力做除重力和弹力之外的其他力做正功，物体的机械能增加，做正功，物体的机械能增加，做负功，机械能减少，且负功，机械能减少，且W其他其他E一对相互作用的一对相互作用的滑动摩擦力的总滑动摩擦力的总功功机械能减少机械能减少内能增加内能增加(1)作用于系统的一对滑动摩擦作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加力一定做负功，系统内能增加(2)摩擦生热摩擦生热Qfs相对相对练习练习1只有弹力做功时的
6、功能关系只有弹力做功时的功能关系如图如图1所示，在光滑水平面上有一物体，它的所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状作用下物体处于静止状态，当撤去力态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是的是()A弹簧的弹性势能逐渐减少弹簧的弹性势能逐渐减少B物体的机械能不变物体的机械能不变C弹簧的弹性势能先增加后减少弹簧的弹性势能先增加后减少D弹簧的弹性势能先减少后增加弹簧的弹性势能先减少后增加D2(多选多选
7、)如图如图2所示，一固定斜面倾角为所示，一固定斜面倾角为30，一质量为，一质量为m的小物块自斜面底端的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小小g。物块上升的最大高度为。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的，则此过程中，物块的()AC摩擦力做功与能量转化守恒定律摩擦力做功与能量转化守恒定律1静摩擦力做功静摩擦力做功(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。相互作用的一对静
8、摩擦力做功的代数和总等于零。(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能。静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能。2滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：机械能全部转化为内能；机械能全部转化为内能；有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能。有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能。(3
9、)摩擦生热的计算：摩擦生热的计算：Qfs相对相对。其中。其中s相对相对为相互摩擦的两个为相互摩擦的两个 物体间的相对路程。物体间的相对路程。1动能、重力势能与内能的转化动能、重力势能与内能的转化如图如图3所示，在竖直平面所示，在竖直平面内有一半径为内有一半径为R的圆弧轨道，半径的圆弧轨道，半径OA水平、水平、OB竖直，一竖直，一个质量为个质量为m的小球自的小球自A点的正上方点的正上方P点由静止开始自由下点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。时恰好对轨道没有压力。已知已知AP2R，重力加速度为，重力加速度为g，则小球从，则小球从P到到B的运动过
10、的运动过程中程中()D运用能量守恒定律解题的基本思路运用能量守恒定律解题的基本思路方法技巧方法技巧A弹力对小球先做正功后做负功弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达小球到达N点时的动能等于其在点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差两点的重力势能差答案答案BCD3(2014海南单科海南单科)(多选多选)如图如图7所示，质量相同的两物体所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，接在同一光滑
11、的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初在水平粗糙桌面上。初始时用力压住始时用力压住b使使a、b静止，撤去此压力后，静止，撤去此压力后，a开始运动，在开始运动，在a下降的过程中，下降的过程中，b始始终未离开桌面。在此过程中终未离开桌面。在此过程中()Aa的动能小于的动能小于b的动能的动能B两物体机械能的变化量相等两物体机械能的变化量相等Ca的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D绳的拉力对绳的拉力对a所做的功与对所做的功与对b所做的功的代数和为零所做的功的代数和为零AD4(2016四川绵阳市二诊四川绵阳市二诊)
12、(多选多选)如图如图8所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H2.24 m，排球质量为，排球质量为m300 g，运，运动员对排球做的功为动员对排球做的功为W120 J，排球运动过程中克服空气阻力做的功为，排球运动过程中克服空气阻力做的功为W24.12 J，重力加速度，重力加速度g10 m/s2。球从手刚发出位置的高度。球从手刚发出位置的高度h2.04 m，选地面为零势，选地面为零势能面，则能面，则()A与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB排球恰好到达球网上边缘时的机械能为排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC排球恰好到达球网上边缘时的动能为排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 JBD
