4 功能关系在力学中的应用能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一，既在选择题中出现，也在综合性的计算题中应用，常将功、功率、动能、势能等基础知识融入其他问题考查，也常将动能定理、机械能守恒、功能关系作为解题工具在综合题中应用。考查的重点有以下几方面：(1)(变力)做功和功率问题；(2)动能定理的应用；(3)机械能守恒的条件；(4)机械能守恒定律与平抛运动、圆周运动的综合；(5)功能关系与能量守恒。1．几种力做功的特点(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关。(2)摩擦力做功的特点① 单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。② 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值。在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。③ 摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。2．几个重要的功能关系(1)重力的功等于重力势能的变化，即 WG＝－ΔEp。(2)弹力的功等于弹性势能的变化，即 W 弹＝－ΔEp。(3)合力的功等于动能的变化，即 W＝ΔEk。(4)重力(或系统内弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化，即 W 其他＝ΔE。(5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化，即 Q＝Ff·x 相对。1．功和功率的求解(1)功的求解：W＝Flcos α 用于恒力做功，变力做功可以用动能定理或者图象法来求解。(2)功率的求解：可以用定义式 P＝来求解，如果力是恒力，可以用 P＝Fvcos α 来求解。2．动能定理的应用技巧若运动包括几个不同的过程，可以全程或者分过程应用动能定理。1．(2018·全国卷Ⅲ·19)地下矿井的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，( )A．矿车上升所用的时间之比为 4∶5B．电机的最大牵引力之比为 2∶1C．电机输出的最大功率之比为 2∶1D．电机所做的功之比为 4∶52．如图所示，一块长木板 B 放在光滑的水平面上，在 B 上放一物体 A。现以恒定的外...
