2022學(xué)年高中物理機(jī)械能守恒定律同步學(xué)案新人教版

第10節(jié)能量守恒定律與能源要點(diǎn)一能量和功能關(guān)系1．能量的概念一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?具有對(duì)外做功的本領(lǐng))，則稱這個(gè)物體具有能量．物體具有能量就能對(duì)外做功，因而能量是物體所具有的做功本領(lǐng)．2．能量的形式能量有各種不同的形式，不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同形式的能．如：機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)有機(jī)械能(動(dòng)能和勢(shì)能)；熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)有內(nèi)能；電磁運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)有電磁能；原子和原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)有原子能．3．能量的轉(zhuǎn)化現(xiàn)實(shí)生活的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的．4．功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，反之，轉(zhuǎn)化了多少能量，就說明做了多少功．5．幾個(gè)重要的功能關(guān)系(1)重力做功：重力勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化，－ΔEp＝WG.(2)彈力做功：彈性勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化．(3)合外力做功：動(dòng)能與其他形式能相互轉(zhuǎn)化，ΔEk＝W合．(4)除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，其他力做的功：機(jī)械能與其他形式能相互轉(zhuǎn)化．W其他＝ΔE機(jī)，這種關(guān)系常稱做“功能原理”．(5)滑動(dòng)摩擦力做功①滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(如相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體之一相對(duì)地面靜止，則滑動(dòng)摩擦力對(duì)該物體不做功)．②在相互摩擦的物體系統(tǒng)中，一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力，對(duì)物體系統(tǒng)所做總功的多少與路徑有關(guān)，其值是負(fù)值，等于摩擦力與相對(duì)位移的積，即W＝F·l相對(duì)，表示物體系統(tǒng)損失了機(jī)械能，克服了摩擦力做功，ΔE損＝Q＝F·l相對(duì)(摩擦生熱)．③一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過程中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況：一是相互摩擦的物體通過摩擦力做功將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上；二是部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量．要點(diǎn)二能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．2．表達(dá)式：E初＝E終；ΔE增＝ΔE減．3．利用能量守恒定律解題的基本思路(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量一定和增加量相等．(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．4．利用能量守恒定律解題應(yīng)注意的問題(1)該定律是貫穿整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理的一條主線．(2)要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能量，發(fā)生哪些轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化．(3)滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)距離的乘積在數(shù)值上等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q＝Fl相．5．利用能量守恒定律解題的基本步驟(1)分清有多少種形式的能量在變化(如：機(jī)械能、動(dòng)能、勢(shì)能等)．(2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式．(3)ΔE增＝ΔE減列式求解．要點(diǎn)三能源與能量耗散1．常規(guī)能源和新能源的轉(zhuǎn)化方式2．能量耗散(1)燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)再次聚集起來供人類重新利用；電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們也無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用．這種現(xiàn)象叫做能量的耗散．(2)在整個(gè)自然界中，無論是有生命的還是無生命的，所有的宏觀自發(fā)過程都具有單向性，都有一定的方向性，都是一種不可逆過程．(3)能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性．能量轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)移是有方向性的．雖然在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)能量總量保持不變，但由于方向性的制約，從而使能源的利用受到制約，使能源的利用有條件限制，因此我們要節(jié)約能源，同時(shí)積極研究和開發(fā)利用新能源，如核能、太陽能等.一、各種形式能量之間的轉(zhuǎn)化例1試說明下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的．(1)在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后，速度越來越小，最后停止．(2)電風(fēng)扇通電后開始轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電后轉(zhuǎn)動(dòng)著的風(fēng)扇又慢慢停下來．(3)火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?，子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，射穿一塊鋼板，速度減?。?4)用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給電動(dòng)水泵抽水，把水從低處抽到高處．答案(1)在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后，速度越來越小，最后停止．這一過程，汽車所受的阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)電風(fēng)扇通電后開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電流做功，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；斷電后轉(zhuǎn)動(dòng)著的風(fēng)扇又慢慢停下來，阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(3)火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，推力做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；子彈射穿一塊鋼板，速度減小，阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(4)用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，又轉(zhuǎn)化為電能；發(fā)電機(jī)發(fā)電后供給電動(dòng)水泵抽水，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)水泵把水從低處抽到高處，水泵對(duì)水做功，使水泵的機(jī)械能傳遞給水．二、關(guān)于能量守恒定律的理解例2行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同物理過程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量解析四個(gè)現(xiàn)象中物體運(yùn)動(dòng)過程中都受到運(yùn)動(dòng)阻力，汽車主要是制動(dòng)阻力，流星、降落傘是空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場(chǎng)阻力，因而物體都克服阻力做功，A對(duì)；四個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過程中，汽車是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D對(duì)．答案AD方法總結(jié)無論是動(dòng)能、電能還是其他形式的能都可以通過做功的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而消耗掉，無法收集利用．在能量轉(zhuǎn)化過程中，可以從以下三方面理解：(1)能量有多種不同的形式，且不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化．(2)不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化通過做功來實(shí)現(xiàn)，即做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程．(3)做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，即功可以用來量度能量的變化.三、功和能之間關(guān)系的應(yīng)用例3質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25m后速度達(dá)1m/s，則下列判斷正確的是()A．人對(duì)物體傳遞的功是12JB．合外力對(duì)物體做功2JC．物體克服重力做功10JD．人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能解析人提升物體的過程中，人對(duì)物體做了功，對(duì)物體傳遞了能量，不能說人對(duì)物體傳遞了功，A錯(cuò)；人做功即除重力以外的其他力對(duì)物體做功等于物體機(jī)械能的改變量，W人＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝12J，D錯(cuò)；合外力對(duì)物體做的功(包括重力)等于物體動(dòng)能的變化，W合＝eq\f(1,2)mv2＝2J，B正確；物體克服克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加，WG＝mgh＝10J，C正確．答案BC1.下列說法正確的是()A．汽車在平直公路上勻速行駛，能量守恒不用耗油B．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．自然界中能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的答案D2．一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于()A．物體勢(shì)能的增加量B．物體動(dòng)能的增加量C．物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量D．物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功答案CD解析根據(jù)功和能的關(guān)系，地板對(duì)物體的支持力做的功等于物體機(jī)械能的增加，即C選項(xiàng)正確．克服重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的增加，所以D選項(xiàng)正確．3．如圖7－10－3所示，圖7－10－3一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度由A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的大小為g，在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中，物體()A．機(jī)械能損失了mghB．重力勢(shì)能增加了3mghC．動(dòng)能損失了eq\f(1,2)mghD．機(jī)械能損失了eq\f(1,2)mgh答案A解析重力做了mgh的負(fù)功，重力勢(shì)能增加mgh，B錯(cuò)．由于物體沿斜面以加速度g做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知：mgsin30°＋Ff＝mg，所以Ff＝eq\f(1,2)mg.摩擦力做功為：Wf＝－Ff·2h＝－mgh，機(jī)械能損失mgh，故A項(xiàng)正確，D錯(cuò)．由動(dòng)能定理得ΔEk＝－mgh－mgh＝－2mgh即動(dòng)能損失了2mgh，故C錯(cuò)．4．用火箭將質(zhì)量為m的衛(wèi)星送入距離地球表面高度為h的軌道，并使衛(wèi)星具有速度v(相對(duì)于地面)，假設(shè)衛(wèi)星的重力隨高度的變化可以忽略，則關(guān)于外力對(duì)衛(wèi)星做功的情況，以下判斷正確的是()A．衛(wèi)星克服重力做功為mghB．衛(wèi)星克服重力做功為mgh＋eq\f(1,2)mv2C．火箭的推力對(duì)衛(wèi)星做功為eq\f(1,2)mv2D．合外力對(duì)衛(wèi)星做功為eq\f(1,2)mv2答案AD解析WG＝mgh，A對(duì)；動(dòng)能定理：Fh－mgh＝eq\f(1,2)mv2，D對(duì)．5．如圖7－10－4所示，圖7－10－4質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是eq\f(1,2)g，下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，空氣阻力恒定，則()A．物塊機(jī)械能守恒B．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．物塊機(jī)械能減少eq\f(1,2)mg(H＋h)D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少eq\f(1,2)mg(H＋h)答案D解析因?yàn)橄侣浼铀俣仁莈q\f(1,2)g，所以有阻力做功且阻力大小Ff＝eq\f(1,2)mg，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)，B錯(cuò)；下落(H＋h)過程中，阻力做功WFf＝－Ff(H＋h)，所以物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少eq\f(1,2)mg(H＋h)．6．如圖7－10－5所示，圖7－10－5一質(zhì)量均勻的不可伸長的繩索重為G，A、B兩端固定在天花板上，今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力將繩拉至D點(diǎn)，在此過程中繩索AB的重心位置將()A．逐漸升高B．逐漸降低C．先降低后升高D．始終不變答案A解析在C點(diǎn)施加的豎直向下的力做了多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化為繩的機(jī)械能．由于WF＞0，WF＝ΔEp＋ΔEk，ΔEk＝0，所以ΔEp＞0，繩的重力勢(shì)能增加，所以重心升高．7.如圖7－10－6所示圖7－10－6，皮帶的速度是3m/s，兩圓心距離l＝4.5m．現(xiàn)將m＝1kg的小物體輕放到左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？答案9J解析物體在相對(duì)滑動(dòng)過程中，在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則a＝eq\f(F,m)＝μg＝1.5m/s2相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝eq\f(3,s＝2s物體對(duì)地面的位移l1＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)××22m＝3m因?yàn)閘1<l所以物體在滑落皮帶輪前已和皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功W1＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×9J＝J物體與皮帶間的相對(duì)位移l′＝vt－l1＝3×2－3m＝3m發(fā)熱部分的能量W2＝μmgl′＝×1×10×3J＝J由功能關(guān)系得電動(dòng)機(jī)消耗的電能為E＝W1＋W2＝9J題型①能量守恒定律的理解及重要意義下列說法正確的是()A．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生答案C解析永動(dòng)機(jī)是指不消耗或少消耗能量，而可以大量對(duì)外做功的裝置，歷史上曾出現(xiàn)過各式各樣的所謂永動(dòng)機(jī)的發(fā)明，結(jié)果都以失敗告終，原因就是違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律．人類只能發(fā)現(xiàn)規(guī)律、利用規(guī)律，但絕不可以創(chuàng)造規(guī)律、改變規(guī)律，違背規(guī)律行事，即使以后科技再發(fā)達(dá)，也要受自然規(guī)律的制約，所以永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的，A錯(cuò)．太陽輻射大量的能量，地球只吸收了極少的一部分，就形成了風(fēng)云雨雪，使萬物生長．但輻射到星際空間的能量也沒有消失，一定是轉(zhuǎn)化成了別的能量，B錯(cuò)．馬和其他動(dòng)物，包括人要運(yùn)動(dòng)，必須消耗能量，動(dòng)物的能量來源是食物中儲(chǔ)存的生物質(zhì)能，C正確．所謂“全自動(dòng)”手表內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置的，一般是一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，使擺錘不停擺動(dòng)，給游絲彈簧補(bǔ)充能量，才會(huì)維持手表的走動(dòng)．如果把這種表放在桌面上靜置兩天，它一定會(huì)停擺的，D錯(cuò)．拓展探究如圖1所示圖1的是流星在夜空中發(fā)出明亮的光焰．此時(shí)會(huì)有人在內(nèi)心里許下一個(gè)美好的愿望．有些流星是外太空物體被地球強(qiáng)大引力吸引墜落到地面的過程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦造成的．下列相關(guān)說法正確的是()A．流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．引力對(duì)流星物體做正功則其動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒C．當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)D．流星物體進(jìn)入大氣層后做斜拋運(yùn)動(dòng)答案AC解析流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A正確；引力對(duì)流星物體做正功，除了重力之外還有其它力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤．歸納總結(jié)應(yīng)用能量守恒定律分析問題時(shí)，需注意：(1)任何形式的永動(dòng)機(jī)都是無法制成的．(2)能量不能憑空產(chǎn)生或憑空消失．(3)各種形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化．(4)在能源的利用過程中會(huì)出現(xiàn)能量耗散的情況.題型②能量守恒定律的應(yīng)用電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，圖2一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上(傳送帶足夠長)，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖2所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)．求：(1)小木塊的位移．(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程．(3)小木塊獲得的動(dòng)能．(4)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱．答案(1)eq\f(v2,2μg)(2)eq\f(v2,μg)(3)eq\f(1,2)mv2(4)eq\f(1,2)mv2解析木塊剛放上時(shí)速度為零，必然受到傳送帶的動(dòng)摩擦力作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與傳送帶共速后不再相互滑動(dòng)，整個(gè)過程中木塊獲得一定的能量，系統(tǒng)要產(chǎn)生摩擦熱．對(duì)小木塊，相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由ma＝μmg得加速度a＝μg，由v＝at得，達(dá)到相對(duì)靜止所用時(shí)間t＝eq\f(v,μg).(1)小木塊的位移l1＝eq\f(v,2)t＝eq\f(v2,2μg).(2)傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，路程l2＝vt＝eq\f(v2,μg).(3)小木塊獲得的動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)mv2.這一問也可用動(dòng)能定理μmgl1＝Ek解．(4)產(chǎn)生的摩擦熱為Q＝μmg(l2－l1)＝eq\f(1,2)mv2.(注意：Q＝Ek是一種巧合，不是所有的問題都這樣．)拓展探究如圖3所示，圖3質(zhì)量為m的木塊以速度v0滑上原靜止的質(zhì)量為M的木板，水平地面光滑，木板長為L，當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到木板的另一端時(shí)，它們的速度分別是v1和v2，木板位移為s.求：(1)摩擦力分別對(duì)m、M所做的功．(2)m、M的動(dòng)能各有怎樣的變化？(3)M、m的動(dòng)能變化是否相等？若不相等做何解釋？答案見解析解析(1)摩擦力分別對(duì)m、M做功為W1＝－μmg(l＋L)W2＝μmgl(2)m動(dòng)能減少了ΔEkm減＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)M動(dòng)能增加了ΔEkM增＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)(3)由動(dòng)能定理知W1＝－ΔEkm減，即－μmg(l＋L)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)W2＝ΔEkM增，即μmgl＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)顯然，ΔEkm減>ΔEkM增，它們的差值為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)＝μmgL.由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了木塊和木板的內(nèi)能．歸納總結(jié)解答此類題目應(yīng)理解以下規(guī)律：(1)物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí)，能量總量不變，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，有部分能量得不到應(yīng)用，而損失掉．(2)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移時(shí)，能量的形式不變；發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，能量的形式發(fā)生改變，在確定能量轉(zhuǎn)化的方向時(shí)，可以從消耗什么能，而得到什么能進(jìn)行比較來確定.題型③幾個(gè)重要功能關(guān)系的理解如圖4所示，圖4質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度由底端沖上傾角為30°的固定斜面，上升的最大高度為h，其加速度大小為eq\f(3,4)g.在這個(gè)過程中，物體()A．重力勢(shì)能增加了mghB．動(dòng)能損失了mghC．動(dòng)能損失了eq\f(3mgh,2)D．機(jī)械能損失了eq\f(mgh,2)答案ACD解析物體重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功，A正確；合力做的功等于動(dòng)能的減少量ΔEk＝mal＝maeq\f(h,sin30°)＝eq\f(3,2)mgh，B錯(cuò)誤，C正確；機(jī)械能的損失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin30°＋Ff＝ma，所以Ff＝eq\f(1,4)mg，故克服摩擦力做的功為Ffl＝eq\f(1,4)mg·2l＝eq\f(1,2)mgh，D項(xiàng)正確．歸納總結(jié)1．本題雖然沒有明確說明物體是否受摩擦阻力，但從給出的加速度可以判斷物體受到摩擦力作用，并可求摩擦力的大小，這是解題的關(guān)鍵．2．解此類題要牢固掌握每種力做功與相應(yīng)能的變化關(guān)系，特別注意機(jī)械能的變化等于除重力(彈力)之外的力做的功，本題中即為克服摩擦力做的功.1.用力F把質(zhì)量為m的物體從地面舉高h(yuǎn)時(shí)，物體的速度為v，則下列說法中錯(cuò)誤的是()A．力F做功為mghB．重力做功為－mghC．合力做功為eq\f(mv2,2)D．重力勢(shì)能增加為mgh答案A2．下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散()A．利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能B．電能在燈泡中變成光能C．電池的化學(xué)能變成電能D．火爐把屋子烤暖答案D解析能量耗散主要指其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能后，不能再被收集起來重新利用．3．將質(zhì)量為m的小球在距地面高度為h處拋出，拋出時(shí)的速度大小為v0.小球落到地面時(shí)的速度大小為2v0，若小球受到的空氣阻力不能忽略，則對(duì)于小球下落的整個(gè)過程，下面說法中正確的是()A．小球克服空氣阻力做的功小于mghB．重力對(duì)小球做的功等于mghC．合外力對(duì)小球做的功小于mveq\o\al(2,0)D．合外力對(duì)小球做的功等于mveq\o\al(2,0)答案AB解析由題意可知小球落地的速度比拋出時(shí)大，即從拋出到落地過程中動(dòng)能變大了，由動(dòng)能定理W合＝ΔEk，得ΔEk>0，則W合>0，即重力所做的功大于空氣阻力所做的功，而這個(gè)過程中重力對(duì)小球做的功為WG＝mgh，所以A、B選項(xiàng)正確．從拋出到落地過程中，合外力做的功等于小球動(dòng)能的變化量W合＝ΔEk＝eq\f(1,2)m(2v0)2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(3,2)mveq\o\al(2,0)>mveq\o\al(2,0)，故C、D選項(xiàng)均不正確．4．逢農(nóng)歷8月18日，浙江海寧一帶遠(yuǎn)處出現(xiàn)一條白線，由遠(yuǎn)而近；剎那間，壁立的潮頭，像一堵高大的水墻，呼嘯席卷而來，發(fā)出雷鳴般的吼聲，震耳欲聾．這真是：“滔天濁浪排空來，翻江倒海山為摧．”這就是天下聞名的錢塘江大潮(如圖5所示)．洶涌壯觀的錢塘江，歷來被譽(yù)為“天下奇觀”．人們通常稱這種潮為“涌潮”，也有的叫“怒潮”，涌潮現(xiàn)象，在世界許多河口處也有所見．如巴西的亞馬遜河、法國的塞納爾河等．我國的錢塘江大潮，也是世界著名的．潮汐能是一種很有開發(fā)潛力的新能源，利用潮汐可以發(fā)電．某海灣面積S，漲潮與落潮水位差為h，海水的密度為ρ，關(guān)于引起潮汐的原因和每次退潮可以發(fā)電的海水勢(shì)能，以下說法正確的是()圖5A．地球的自轉(zhuǎn)ρSh2B．地球的公轉(zhuǎn)eq\f(ρSh2,2)gC．地球?qū)υ虑虻囊Ζ裇h2D．太陽、月亮對(duì)地球的吸引力eq\f(ρSh2,2)g答案D解析潮汐現(xiàn)象是由于海水隨地球自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)受到月球、太陽對(duì)它周期性的吸引力而產(chǎn)生．每次潮汐發(fā)電的海水質(zhì)量m＝ρhS，又因海水的重心高度變化為Δh＝eq\f(h,2)，所以發(fā)電的海水勢(shì)能Ep＝mgΔh＝eq\f(1,2)ρSh2g，選D.5．關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是()A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性C．能量耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度，反映出自然界中宏觀過程的方向性答案CD6．自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)的幅度越來越小，下列說法中正確的是()A．機(jī)械能守恒B．能量正在消失C．只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化D．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒答案D解析在秋千擺動(dòng)的過程中，由于阻力的存在，需要克服阻力做功，機(jī)械能會(huì)減少，但能量并沒有消失，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量保持不變．7．下列物理過程，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式?jīng)]有發(fā)生變化的有()A．哈雷彗星繞太陽做變速橢圓運(yùn)動(dòng)B．冰塊沿光滑斜面下滑C．氫氣球勻速上升D．熱水瓶瓶塞向上跳起答案AB解析因?yàn)锳、B為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，始終在機(jī)械能的范疇內(nèi)；C和D都有內(nèi)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化．8．下列設(shè)想中，符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的是()A．利用永磁鐵和軟鐵的相互作用，做成一架機(jī)器，永遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去B．制造一架飛機(jī)，不攜帶燃料，只需利用太陽能就能飛行C．做成一只船