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【备考 2022】高考物理一轮复习学案
5.4 功能关系 能量守恒定律
知 识 框
架
一、功能关系
功 能量的变化
合外力做正功 动能增加
重力做正功 重力势能减少
弹簧弹力做正功 弹性势能减少
电场力做正功 电势能减少
其他力(除重力、弹力外)做正功 机械能增加
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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不
变．
2．表达式：ΔE ＝ΔE
减 增．
核 心 素
1．x-t图象的理解
养
核心素养一 功能关系的应用
1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析．
2．只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析．
3．只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析．
4．只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析．
核心素养二 摩擦力做功的特点及应用
1．静摩擦力做功的特点
(1)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．
(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．
2．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．
(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：
①机械能全部转化为内能；
②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)摩擦生热的计算：Q＝Fs 其中s 为相互摩擦的两个物体间的相对路程．
f 相对． 相对
深化拓展 从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量；
从能量的角度看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量．
典 例 精
讲
1．起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动．一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲，
然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了
h，离地时他的速度大小为 v.下列说法正确的是( )A．起跳过程中该同学机械能增加了mgh
B．起跳过程中该同学机械能增量为mgh＋mv 2
C．地面的支持力对该同学做的功为mgh＋mv 2
D．该同学所受的合外力对其做的功为mv 2＋mgh
解析：该同学重心升高了h，重力势能增加了mgh，又知离地时获得动能为mv 2，
则机械能增加了mgh＋mv 2，A错误，B正确；该同学在与地面作用过程中，在支持力
方向上的位移为零，则支持力对该同学做功为零，C错误；该同学所受合外力做的功
等于动能的增量，则W
合
＝mv 2，D错误．
答案：B
2．如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，
第一次将B固定在地面上，F做功W ，生热Q ；第二次让B在光滑水平面上可自由滑
1 1
动，F做功W，生热Q.则下列关系中正确的是( )
2 2
A．W
