高中物理必修二-機械能守恒定律和動能定理-綜合測試及答案解析(歷年高考)

1、高中物理必修二機械能守恒定律與動能定理專題復習綜合測試及答案解析（歷年高考）一選擇題（共15小題）1（2014天津二模）質點所受的力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上已知t=0時質點的速度為零在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時刻中，哪一時刻質點的動能最大（）At1Bt2Ct3Dt42（2013江蘇）如圖所示，水平桌面上的輕質彈簧一端固定，另一端與小物塊相連 彈簧處于自然長度時物塊位于O點（圖中未標出） 物塊的質量為m，AB=a，物塊與桌面間的動摩擦因數為 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W 撤去拉力后物塊由靜止向左運動，經O點到達B點時速度為零 重力加速度

2、為g 則上述過程中（）A物塊在A點時，彈簧的彈性勢能等于B物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于C經O點時，物塊的動能小于WmgaD物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能3（2013山東）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪質量分別為M、m（Mm）的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B重力對M做的功等于M動能的增加C輕繩對m做的功等于m機械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損

3、失等于M克服摩擦力做的功4如圖，一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和ba球質量為m，靜置于地面，b球質量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊從靜止開始釋放b后，a可能到達的最大高度為（）AhBl.5hC2hD2.5h5（2014上海）靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不計空氣阻力，在整個上升過程中，物體機械能隨時間變化的關系是（）ABCD6（2014海南）如圖，質量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質定滑輪兩側，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運動，在a下

4、降的過程中，b始終未離開桌面在此過程中（）Aa的動能小于b的動能B兩物體機械能的變化量相等Ca的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數和為零7（2014廣東高考）如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中和為楔塊，和為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中（）A緩沖器的機械能守恒 B摩擦力做功消耗機械能C墊塊的動能全部轉化成內能 D彈簧的彈性勢能全部轉化為動能8（2014岳陽模擬）如圖所示，小球從豎直放置的輕彈簧正上方高為H處由靜止釋放，從小球接觸彈簧到被彈起離開的過程中，彈簧的最大壓縮量為x若空氣阻力忽略不計，彈簧

5、的形變在彈性限度內關于上述過程，下列說法中正確的是（）A小球接觸彈簧后的下降過程中，加速度先減小后增大，速度先增大后減小B上升過程中小球加速度先增大后減小，速度先增大后減小C上升過程中小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷減小D整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為mg（H+x）9（2014宜昌模擬）如圖所示，在光滑的水平地面上有一個表面光滑的立方體Q一長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點，O點固定于地面上，輕桿的上端連接著一個可視為質點的小球P，小球靠在立方體左側，P和Q的質量相等，整個裝置處于靜止狀態(tài)受到輕微擾動后P倒向右側并推動Q下列說法中正確的是（）A在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為時，

6、小球的速度大小為B在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為時，立方體和小球的速度大小之比為sinC在小球和立方體分離前，小球所受的合外力一直對小球做正功D在落地前小球的機械能一直減少10（2014楊浦區(qū)一模）如圖所示，甲、乙兩個容器形狀不同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分別浸沒入同樣深度，這時兩容器的水面相平齊，如果將金屬塊緩慢提升一段相同的位移，最后都停留在水面的上方，不計水的阻力，則（）A在甲容器中提升時，拉力做功較多B在乙容器中提升時，拉力做功較多C在兩個容器中提升時，拉力做功相同D做功多少無法比較11（2014徐匯區(qū)一模）如圖，一質點在一恒力作用下做曲線運動，從M點運動到N點

7、時，質點的速度方向恰好改變了90°，在此過程中，質點的動能（）A不斷增大B不斷減小C先增大后減小D先減小后增大12（2014徐匯區(qū)二模）質量分別為m1、m2的A、B兩物體放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由靜止開始運動經過時間t0，撤去A物體的外力F；經過4t0，撤去B物體的外力F兩物體運動的vt關系如圖所示，則A、B兩物體（）A與水平面的摩擦力大小之比為5：12B在勻加速運動階段，合外力做功之比為4：1C在整個運動過程中，克服摩擦力做功之比為1：2D在整個運動過程中，摩擦力的平均功率之比為5：313（2014徐匯區(qū)二模）如圖，兩個小球分別被兩根長度不同的細繩懸于等

8、高的懸點，現(xiàn)將細繩拉至水平后由靜止釋放小球，當兩小球通過最低點時，兩球一定有相同的（）A速度B角速度C加速度D機械能14（2014濰坊模擬）如圖所示，足夠長粗糙斜面固定在水平面上，物塊a通過平行于斜面的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質量為m開始時，a、b均靜止且a剛好不受斜面摩擦力作用現(xiàn)對b施加豎直向下的恒力F，使a、b做加速運動，則在b下降h高度過程中（）Aa的加速度為Ba的重力勢能增加mghC繩的拉力對a做的功等于a機械能的增加DF對b做的功與摩擦力對a做的功之和等于a、b動能的增加15（2014武漢模擬）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，環(huán)上套有質量分別為m和2m的小球A和B，

9、A、B之間用一長為R的輕桿相連開始時A在圓環(huán)的最高點，現(xiàn)將A、B靜止釋放，則（）AB球從開始運動至到達圓環(huán)最低點的過程中，桿對B球所做的總功為零BA球運動到圓環(huán)的最低點時，速度為零CB球可以運動到圓環(huán)的最高點D在A、B運動的過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒二填空題（共3小題）16（2014上海二模）如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質量為3kg的物塊B相連接另一個質量為1kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為_J，彈簧

10、回到原長時B的速度大小為_m/s（g=10m/s2）17（2014浦東新區(qū)二模）長為L的輕桿上端連著一質量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平地面上的O點，斜靠在質量為M的正方體上，在外力作用下保持靜止，如圖所示忽略一切摩擦，現(xiàn)撤去外力，使桿向右傾倒，當正方體和小球剛脫離瞬間，桿與水平面的夾角為，小球速度大小為v，此時正方體M的速度大小為_，小球m落地時的速度大小為_18（2014臨沂模擬）利用自由落體運動可測量重力加速度有兩組同學分別利用下面甲、乙兩種實驗裝置進行了實驗，其中乙圖中的M為可恢復簧片，M與觸頭接觸，開始實驗時需要手動敲擊M斷開電路，使電磁鐵失去磁性釋放第一個小球，當前一個小球撞

11、擊M時后一個小球被釋放下列說法正確的有_A兩種實驗都必須使用交流電源B甲實驗利用的是公式x=gT2；乙實驗利用的是公式h=gt2，所以都需要用秒表測量時間，用直尺測量距離C甲實驗要先接通電源，后釋放紙帶；乙實驗應在手動敲擊M的同時按下秒表開始計時D這兩個實驗裝置均可以用來驗證機械能守恒定律圖丙是用甲實驗裝置進行實驗后選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）已知打點計時器每隔0.02s打一次點，可以計算出重力加速度g=_m/s2（結果保留兩位有效數字）用乙實驗裝置做實驗，測得小球下落的高度H=1.200m，10個小球下落的總時間t=5

12、.0s可求出重力加速度g=_m/s2（結果保留兩位有效數字）三解答題（共12小題）19（2014山東模擬）某同學利用下述裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究：一輕質彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開桌面后落到水平地面通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能回答下列問題：（1）本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等已知重力加速度大小為g為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的_（填正確答案標號）A小球的質量m B小球拋出點到落地點的水平

13、距離sC桌面到地面的高度h D彈簧的壓縮量xE彈簧原長l0（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=_（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的sx圖線從理論上可推出，如果h不變，m增加，sx圖線的斜率會_（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，sx圖線的斜率會_（填“增大”、“減小”或“不變”）由圖（b） 中給出的直線關系和Ek的表達式可知，Ep與x的_次方成正比20（2013福建）如圖，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點，T端系一質量m=1.0kg的小球現(xiàn)將小球拉到A點（保持繩繃直）由靜止釋放，當它經過B點時繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點地面上的D點與OB在同一

14、豎直線上，已知繩長L=1.0m，B點離地高度H=1.0m，A、B兩點的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不計空氣影響，求：（1）地面上DC兩點間的距離s；（2）輕繩所受的最大拉力大小21（2012廣東）圖（a）所示的裝置中，小物塊AB質量均為m，水平面上PQ段長為l，與物塊間的動摩擦因數為，其余段光滑初始時，擋板上的輕質彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿（AB間距大于2r）隨后，連桿以角速度勻速轉動，帶動滑桿做水平運動，滑桿的速度時間圖象如圖（b）所示A在滑桿推動下運動，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞（1）求A脫離滑桿時的速度v0，及A與B碰撞過程

15、的機械能損失E（2）如果AB不能與彈簧相碰，設AB從P點到運動停止所用的時間為t1，求的取值范圍，及t1與的關系式（3）如果AB能與彈簧相碰，但不能返回到P點左側，設每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep，求的取值范圍，及Ep與的關系式（彈簧始終在彈性限度內）22（2009安徽）過山車是游樂場中常見的設施下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m一個質量為m=1.0kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距

16、L1=6.0m小球與水平軌道間的動摩擦因數為0.2，圓形軌道是光滑的假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊重力加速度取g=10m/s2，計算結果保留小數點后一位數字試求（1）小球在經過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大?。唬?）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距L應是多少；（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設計中，半徑R3應滿足的條件；小球最終停留點與起點A的距離23（2008天津）光滑水平面上放著質量mA=lkg的物塊A與質量mB=2kg的物塊B，A與B均可視為質點，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧（彈簧與A、B均不拴接

17、），用手擋住B不動，此時彈簧彈性勢能EP=49J在A、B間系一輕質細繩，細繩長度大于彈簧的自然長度，如圖所示放手后B向右運動，繩在短暫時間內被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R=0.5m，B恰能到達最高點C取g=l0m/s2，求（1）繩拉斷后B的速度VB的大??；（2）繩拉斷過程繩對B的沖量I的大??；（3）繩拉斷過程繩對A所做的功W24（2008山東）某興趣小組設計了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”四個等高數字用內壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內（所有數字均由圓或半圓組成，圓半徑比細管的內徑大得多），底端與水平地面相切彈射裝置將一個小物體（可視力質點）以va=5

18、m/s的水平初速度由c點彈出，從b點進入軌道，依次經過“8002”后從p點水平拋出小物體勺地面ab段間的動摩擦因數=0.3，不計其它機械能損失已知ab段長L=1.5m，數字“0”的半徑R=0.2m，小物體質量m=0.01kg，g=10m/s2求：（1）小物體從P點拋出后的水平射程（2）小物體經過數字“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向25（2007重慶）某興趣小組設計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題，其模型如圖所示不用完全相同的輕繩將N個大小相同、質量不等的小球并列懸掛于一水平桿、球間有微小間隔，從左到右，球的編號依次為1、2、3N，球的質量依次遞減，每球質量與其相鄰左球質量之比為k

19、（k1）將1號球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與2號球碰撞，2號球再與3號球碰撞所有碰撞皆為無機械能損失的正碰（不計空氣阻力，忽略繩的伸長，g取10m/s2）（1）設與n+1號球碰撞前，n號球的速度為vn，求n+1號球碰撞后的速度（2）若N=5，在1號球向左拉高h的情況下，要使5號球碰撞后升高16k（16h小于繩長）問k值為多少？26（2007天津）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑的10倍，整個軌道處于同一豎直平面內可視為質點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道滑

20、動，然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出已知物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，小車的質量是物塊的3倍，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失求：（1）物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍（2）物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數27（2014浙江模擬）如圖所示，AB是高h1=0.6m、傾角=37°的斜面，固定在水平桌面上，斜面下端是與桌面相切的一小段圓弧，且緊靠桌子邊緣桌面距地面的高度h2=1.8m一個質量為m=1.0kg的小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿軌道下滑，運動到斜面底端B時沿水平方向離開斜面，落到水平地面上的C點已知小滑塊

21、經過B點時的速度大小v1=2m/s，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計空氣阻力求：（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數；（2）小滑塊落地點C與B點的水平距離x；（3）小滑塊落地時的速度大小v228（2014浙江模擬）如圖所示，在光滑斜面上O點固定長度為l的輕細繩的一端，輕繩的另一端連接一質量為m的小球A，斜面r的傾角為現(xiàn)把輕繩拉成水平線HH上，然后給小球一沿斜面向下且與輕繩垂直的初速度v0若小球能保持在斜面內作圓周運動取重力加速度g=10m/s2試求：（1）傾角的值應在什么范圍？（2）若把細線換成一輕質細桿，傾角的范圍又如何？29（2014鹽城一模

22、）如圖所示，質量分別為M、m的兩物塊A、B通過一輕質彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內在物塊A上施加一個水平恒力F，A、B從靜止開始運動，彈簧第一次恢復原長時A、B速度分別為1、2（1）求物塊A加速度為零時，物塊B的加速度；（2）求彈簧第一次恢復原長時，物塊B移動的距離；（3）試分析：在彈簧第一次恢復原長前，彈簧的彈性勢能最大時兩物塊速度之間的關系？簡要說明理由30（2014廈門一模）關于驗證機械能守恒定律的實驗請回答下列問題：某同學安裝實驗裝置并進行實驗，釋放紙帶前瞬間，其中最合理的操作是如圖中的_（填“甲”、“乙”、“丙”或

23、“丁”）利用打點計時器打出紙帶，請將下列步驟按合理順序排列_（填選項前字母）A釋放紙帶 B接通電源 C取下紙帶 D切斷電源在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的三個點A、B、C，如圖所示測出起始點O到A點的距離為so，A、B兩點間的距離為s1，B、C兩點間的距離為s2，根據前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內滿足關系式_，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的（已知當地重力加速度為g，使用交流電的周期為T）下列敘述的實驗處理方法和實驗結果，正確的是_A該實驗中不用天平測重錘的質量，則無法驗證機械能守恒定律B該實驗選取的紙帶，測量發(fā)現(xiàn)所打的第一和第二點間的距離為1.7mm，表明打點計時器打第一點時重錘的速度

24、不為零C為了計算方便，本實驗中選取一條理想紙帶，然后通過對紙帶的測量、分析，求出當地的重力加速度的值，再代入表達式：mgh=mv2進行驗證D本實驗中，實驗操作非常規(guī)范數據處理足夠精確，實驗結果一定是mgh略大于mv2，不可能出現(xiàn)mv2略大于mgh的情況參考答案與試題解析一選擇題（共15小題）1（2014天津二模）質點所受的力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上已知t=0時質點的速度為零在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時刻中，哪一時刻質點的動能最大（）At1Bt2Ct3Dt4考點：動能定理的應用；勻變速直線運動的圖像菁優(yōu)網版權所有專題：動能定理的應用專題分析：通過分析質點的運動

25、情況，確定速度如何變化，再分析動能如何變化，確定什么時刻動能最大解答：解：由力的圖象分析可知： 在0t1時間內，質點向正方向做加速度增大的加速運動 在t1t2時間內，質點向正方向做加速度減小的加速運動 在t2t3時間內，質點向正方向做加速度增大的減速運動 在t3t4時間內，質點向正方向做加速度減小的減速運動t4時刻速度為零 則t2時刻質點的速度最大，動能最大故選B點評：動能是狀態(tài)量，其大小與速度大小有關，根據受力情況來分析運動情況確定速度的變化，再分析動能的變化是常用的思路2（2013江蘇）如圖所示，水平桌面上的輕質彈簧一端固定，另一端與小物塊相連 彈簧處于自然長度時物塊位于O點（圖中未標出）

26、 物塊的質量為m，AB=a，物塊與桌面間的動摩擦因數為 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W 撤去拉力后物塊由靜止向左運動，經O點到達B點時速度為零 重力加速度為g 則上述過程中（）A物塊在A點時，彈簧的彈性勢能等于B物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于C經O點時，物塊的動能小于WmgaD物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能考點：機械能守恒定律菁優(yōu)網版權所有專題：壓軸題；機械能守恒定律應用專題分析：到達B點時速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數很小，則動能為最大時時彈簧伸長量小（此時彈力等于摩擦力

27、mg），而彈簧振幅變化將很小，B點彈簧伸長大于動能最大點；如果較大，則動能最大時，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，較大，摩擦力也較大，同一個彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時B點伸長量可能小于動能最大時伸長量，B點勢能可能小于動能最大處勢能至于物塊在A點或B點時彈簧的彈性勢能，由功能關系和動能定理分析討論即可解答：解：A、如果沒有摩擦力，則O點應該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機械能損失，故無法到達沒有摩擦力情況下的B點，也即O點靠近B點故OA，此過程物體克

28、服摩擦力做功大于，故A錯誤B、由A分析得物塊從開始運動到最終停在B點，路程大于a+=，故整個過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于，故B正確C、從O點開始到再次到達O點，物體路程大于a，故由動能定理得，物塊的動能小于Wmga，故C正確D、物塊動能最大時，彈力等于摩擦力，而在B點彈力與摩擦力的大小關系未知，故物塊動能最大時彈簧伸長量與物塊在B點時彈簧伸長量大小未知，故此兩位置彈性勢能大小關系不好判斷，故D錯誤故選BC點評：利用反證法得到而得到O點并非AB連線的中點是很巧妙的，此外要求同學對功能關系和動能定理理解透徹3（2013山東）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗

29、糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪質量分別為M、m（Mm）的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B重力對M做的功等于M動能的增加C輕繩對m做的功等于m機械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功考點：機械能守恒定律；動能定理的應用菁優(yōu)網版權所有專題：動能定理的應用專題分析：機械能守恒的條件是只有重力或系統(tǒng)內彈力做功，發(fā)生的能量轉化為重力勢能和彈性勢能的轉化，不產生其他形式的能量功與能量轉化相聯(lián)系，是能量轉化的量

30、度解答：解：A、由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能不守恒，故A錯誤B、由動能定理得，重力、拉力、摩擦力對M做的總功等于M動能的增加，故B錯誤C、除重力彈力以外的力做功，將導致機械能變化，故C正確D、除重力彈力以外的力做功，將導致機械能變化，摩擦力做負功，故造成機械能損失，故D正確故選CD點評：關鍵理解透機械能守恒的條件和功能關系，重力做功對應重力勢能變化、彈力做功對應彈性勢能變化、合力做功對應動能變化、除重力或系統(tǒng)內的彈力做功對應機械能變化4如圖，一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和ba球質量為m，靜置于地面，b球質量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛

31、好拉緊從靜止開始釋放b后，a可能到達的最大高度為（）AhBl.5hC2hD2.5h考點：機械能守恒定律菁優(yōu)網版權所有專題：機械能守恒定律應用專題分析：本題可以分為兩個過程來求解，首先根據ab系統(tǒng)的機械能守恒，可以求得a球上升h時的速度的大小，之后，b球落地，a球的機械能守恒，從而可以求得a球上升的高度的大小解答：解：設a球到達高度h時兩球的速度v，根據機械能守恒：b球的重力勢能減小轉化為a球的重力勢能和a、b球的動能即：3mgh=mgh+（3m+m）V2解得 兩球的速度都為V=，此時繩子恰好松弛，a球開始做初速為V=的豎直上拋運動，同樣根據機械能守恒：mgh+mV2=mgH解得a球能達到的最大

32、高度H為1.5h故選B點評：在a球上升的全過程中，a球的機械能是不守恒的，所以在本題中要分過程來求解，第一個過程系統(tǒng)的機械能守恒，在第二個過程中只有a球的機械能守恒5（2014上海）靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不計空氣阻力，在整個上升過程中，物體機械能隨時間變化的關系是（）ABCD考點：機械能守恒定律菁優(yōu)網版權所有專題：機械能守恒定律應用專題分析：恒力做功的大小等于機械能的增量，撤去恒力后，物體僅受重力，只有重力做功，機械能守恒解答：解：設在恒力作用下的加速度為a，則機械能增量E=Fh=，知機械能隨時間不是線性增加，撤去拉力后，機械能守恒，則機械能隨時間不變

33、故C正確，A、B、D錯誤故選：C點評：解決本題的關鍵掌握功能關系，知道除重力以外其它力做功等于機械能的增量，以及知道機械能守恒的條件6（2014海南）如圖，質量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質定滑輪兩側，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運動，在a下降的過程中，b始終未離開桌面在此過程中（）Aa的動能小于b的動能B兩物體機械能的變化量相等Ca的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數和為零考點：功能關系菁優(yōu)網版權所有分析：b的速度在繩子方向的分速度與a的速度相等，比較出速度大

34、小即可比較動能的大小解答：解：A、將b的實際速度進行分解如圖：由圖可知va=vbcos，即a的速度小于b的速度，故a的動能小于b的動能，A正確；B、由于有摩擦力做功，故ab系統(tǒng)機械能不守恒，則二者機械能的變化量不相等，B錯誤；C、a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量與產生的內能之和，故a的重力勢能的減小量大于兩物體總動能的增加量，C錯誤；D、在這段時間t內，繩子對a的拉力和對b的拉力大小相等，繩子對a做的功等于FTvat，繩子對b的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即：FTvbcost，又va=vbcos，所以繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的絕對值不相等，二者代數和不為零，故D

35、正確故選：AD點評：本題考查了有摩擦力作用下的系統(tǒng)功能轉化關系，克服摩擦力做功時，系統(tǒng)的機械能減少，減少的機械能轉化為內能7（2014廣東高考）如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中和為楔塊，和為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中（）A緩沖器的機械能守恒B摩擦力做功消耗機械能C墊塊的動能全部轉化成內能D彈簧的彈性勢能全部轉化為動能考點：功能關系；彈性勢能；機械能守恒定律菁優(yōu)網版權所有分析：通過克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機械能向內能轉化，結合能量守恒定律分析即可解答：解：A、通過克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機械能向內能轉化，故機械能減小，故A錯誤；B、通過克服摩擦

36、力做功，系統(tǒng)的機械能向內能轉化，故B正確；C、墊塊的動能轉化為彈性勢能和內能，故C錯誤；D、彈簧的彈性勢能轉化為動能和內能，故D錯誤故選：B點評：本題關鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉化為內能，還會儲存部分彈性勢能，再次向內能和動能轉化，基礎問題8（2014岳陽模擬）如圖所示，小球從豎直放置的輕彈簧正上方高為H處由靜止釋放，從小球接觸彈簧到被彈起離開的過程中，彈簧的最大壓縮量為x若空氣阻力忽略不計，彈簧的形變在彈性限度內關于上述過程，下列說法中正確的是（）A小球接觸彈簧后的下降過程中，加速度先減小后增大，速度先增大后減小B上升過程中小球加速度先增大后減小，速度先增大后減小C上升過程中小球動能

37、與彈簧彈性勢能之和不斷減小D整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為mg（H+x）考點：功能關系；彈性勢能菁優(yōu)網版權所有分析：小球自由落下，接觸彈簧時有豎直向下的速度，接觸彈簧后，彈簧被壓縮，彈簧的彈力隨著壓縮的長度的增大而增大以小球為研究對象，開始階段，彈力小于重力，合力豎直向下，與速度方向相同，小球做加速運動，合力減小；當彈力大于重力后，合力豎直向上，小球做減速運動，合力增大小球從最低點再被反彈的運動過程是下落時的逆過程解答：解：A、在kxmg時間內，小球合力向下，則向下加速，加速度逐漸減小，在kxmg時間內，小球所受合力向上，減速，加速度逐漸變大，故小球接觸彈簧后的下降過程中，加速度先減小后增大

38、，速度先增大后減小，A正確；B、上升過程中為下降過程的逆過程，則小球加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故B錯誤；C、小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，上升過程中小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷減小，轉化為小球增加的重力勢能，故C正確；D、當小球處于最低點時，重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能，則Epmax=mg（H+x），故D正確；故選：ACD點評：含有彈簧的問題，是高考的熱點關鍵在于分析小球的受力情況，來確定小球的運動情況，抓住彈力是變化的這一特點不能簡單認為小球一接觸彈簧就做減速運動9（2014宜昌模擬）如圖所示，在光滑的水平地面上有一個表面光滑的立方體Q一長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O

39、點，O點固定于地面上，輕桿的上端連接著一個可視為質點的小球P，小球靠在立方體左側，P和Q的質量相等，整個裝置處于靜止狀態(tài)受到輕微擾動后P倒向右側并推動Q下列說法中正確的是（）A在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為時，小球的速度大小為B在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為時，立方體和小球的速度大小之比為sinC在小球和立方體分離前，小球所受的合外力一直對小球做正功D在落地前小球的機械能一直減少考點：機械能守恒定律；能量守恒定律菁優(yōu)網版權所有專題：機械能守恒定律應用專題分析：當立方體的速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，由能

40、量守恒定律可以判斷AB，在分離之前，立方體一直向右加速運動，小球的速度也增大，合外力做正功，分離后，只有重力做功，機械能守恒解答：解：A、當立方體的速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，即：vPsin=vQ在分離之前，當輕桿與水平面夾角為時，由能量守恒定律有：mgL（1sin）=解得：，故A錯誤，B正確；C、在分離之前，立方體一直向右加速運動，所以也增大，因此小球受到的合外力對小球做正功，故C正確；D、在分離之前，小球的機械能減小，分離后，只有重力做功，機械能守恒，故D錯誤；故選BC點評：本題關鍵是找到小球的分運動和合運動，知道當立方體的

41、速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，難度適中10（2014楊浦區(qū)一模）如圖所示，甲、乙兩個容器形狀不同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分別浸沒入同樣深度，這時兩容器的水面相平齊，如果將金屬塊緩慢提升一段相同的位移，最后都停留在水面的上方，不計水的阻力，則（）A在甲容器中提升時，拉力做功較多B在乙容器中提升時，拉力做功較多C在兩個容器中提升時，拉力做功相同D做功多少無法比較考點：功能關系；動能和勢能的相互轉化菁優(yōu)網版權所有分析：將金屬塊緩慢提升，故金屬塊動能不變，比較浮力做功的大小然后根據動能定理比較拉力做功的大小解答：解：離開水面過

42、程，在甲乙兩圖中，因為甲的上表面面積大，所以當金屬出水面時，甲水面下降的比較少，故這一過程甲圖中物體的位移大，浮力做功較多，根據動能定理：W浮+W拉WG=0，重力做功是相同的，故浮力做功多的拉力做功較少，故甲容器中提升時拉力做功較少；故選：B點評：本題考查了浮力的計算、功的計算，分析題圖，找出兩圖相同（甲乙圖中的h1、H、G、F浮都是相同的）和不同（甲的h2比乙的h2大）的地方是本題的關鍵11（2014徐匯區(qū)一模）如圖，一質點在一恒力作用下做曲線運動，從M點運動到N點時，質點的速度方向恰好改變了90°，在此過程中，質點的動能（）A不斷增大B不斷減小C先增大后減小D先減小后增大考點：動

43、能定理的應用；物體做曲線運動的條件菁優(yōu)網版權所有專題：物體做曲線運動條件專題分析：質點從M點運動到N點時，其速度方向恰好改變了90°，可以判斷恒力方向指向右下方，與初速度的方向夾角要大于90°小于180°因此恒力先做負功后做正功，動能先減小后增大解答：解：因為質點速度方向恰好改變了90°，可以判斷恒力方向應為右下方，與初速度的方向夾角要大于90°小于180°才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況，因此恒力先做負功，當達到速度與恒力方向垂直后，恒力做正功，動能先減小后增大所以D正確故選：D點評：此題需要根據物體做曲線運動的條件有其運動情況分析

44、受力情況，進一步分析力的做功問題，從而判斷速度（動能）的變化12（2014徐匯區(qū)二模）質量分別為m1、m2的A、B兩物體放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由靜止開始運動經過時間t0，撤去A物體的外力F；經過4t0，撤去B物體的外力F兩物體運動的vt關系如圖所示，則A、B兩物體（）A與水平面的摩擦力大小之比為5：12B在勻加速運動階段，合外力做功之比為4：1C在整個運動過程中，克服摩擦力做功之比為1：2D在整個運動過程中，摩擦力的平均功率之比為5：3考點：功率、平均功率和瞬時功率；功的計算菁優(yōu)網版權所有專題：功率的計算專題分析：根據兩物塊做勻加速運動和勻減速運動的過程，求出各自

45、運動的加速度之比，根據牛頓運動定律的從而求出摩擦力之比；速度時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，根據加速階段和整個過程的面積比得出位移比，進而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比；由功率的定義式可得功率之比解答：解：A、由圖象可得，A加速運動的加速度為，減速運動的加速度為，根據牛頓第二定律知= 由得f1=FB加速運動的加速度為，減速運動的加速度為，根據牛頓第二定律知由得f2=F所以與水平面的摩擦力大小之比為F：=5：12，故A正確；B、合外力做功減速階段兩圖象的斜率相等，故加速度相等，而此時a=g，故摩擦系數相同，由牛頓第二定律知，質量之比等于摩擦力之比為5：12，在勻加速運動階段，合外力做功

46、之比為等于末動能之比，為：=5×22：12×12=5：3，故B錯誤；C、根據圖象面積表示位移知AB兩物體的位移之比為6：5，由W=Fs知在整個運動過程中，克服摩擦力做功之比（5×6）：（12×5）=1：2故C正確；D、由P=知平均功率之比為=5：6，故D錯誤；故選：AC點評：解決本題的關鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據牛頓第二定律，得出兩個力的大小之比，以及知道速度時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移13（2014徐匯區(qū)二模）如圖，兩個小球分別被兩根長度不同的細繩懸于等高的懸點，現(xiàn)將細繩拉至水平后由靜止釋放小球，當兩小球通過最低點時，兩

47、球一定有相同的（）A速度B角速度C加速度D機械能考點：機械能守恒定律；向心力菁優(yōu)網版權所有專題：機械能守恒定律應用專題分析：A、B兩球在運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，比較出初始位置的機械能即可知道在最低點的機械能大小根據動能定理可比較出A、B兩球的速度大小根據向心加速度的公式比較加速度大小，根據牛頓第二定律比較拉力大小解答：解：A、根據動能定理得：mgL=mv2，解得：v=，因為L不等所以速度不等，故A錯誤；B、根據a=解得：a=2g，所以兩球加速度相等，又a=L2，所以角速度不等，故B錯誤C正確；D、兩球在運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，初始位置的機械能相等，所以在最低點，

48、兩球的機械能相等，故D正確；故選：CD點評：解決本題的關鍵掌握動能定理和機械能守恒定律，知道擺球在最低點靠合力提供做圓周運動的向心力14（2014濰坊模擬）如圖所示，足夠長粗糙斜面固定在水平面上，物塊a通過平行于斜面的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質量為m開始時，a、b均靜止且a剛好不受斜面摩擦力作用現(xiàn)對b施加豎直向下的恒力F，使a、b做加速運動，則在b下降h高度過程中（）Aa的加速度為Ba的重力勢能增加mghC繩的拉力對a做的功等于a機械能的增加DF對b做的功與摩擦力對a做的功之和等于a、b動能的增加考點：功能關系；重力勢能；機械能守恒定律菁優(yōu)網版權所有分析：通過開始時，a、b及傳送帶

49、均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，根據共點力平衡得出a、b的質量關系根據b上升的高度得出a下降的高度，從而求出a重力勢能的減小量，根據能量守恒定律判斷摩擦力功與a、b動能以及機械能的關系解答：解：A、開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，有magsin=mbg，則ma=a的加速度與B的加速度相等，對b，根據牛頓第二定律：FT=ma，而T0，故a，A錯誤；B、b下降h，則a上升hsin，則a重力勢能的增加量為mag×hsin=mgh故B正確C、根據能量守恒得，系統(tǒng)機械能增加，摩擦力對a做的功等于a、b機械能的增量所以摩擦力做功大于a的機械能增加因為系統(tǒng)重力勢能不變，所以摩

50、擦力做功等于系統(tǒng)動能的增加故C錯誤D、對系統(tǒng)，合外力做的功等于動能的增加，即F對b做的功與摩擦力對a做的功與重力對a和b做的功之和，而重力對b做負功，對a做正功，且絕對值相等，故重力對系統(tǒng)做功之和為0，則F對b做的功與摩擦力對a做的功之和等于動能增加故D正確故選：BD點評：本題是力與能的綜合題，關鍵對初始位置和末位置正確地受力分析，以及合力選擇研究的過程和研究的對象，運用能量守恒進行分析15（2014武漢模擬）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，環(huán)上套有質量分別為m和2m的小球A和B，A、B之間用一長為R的輕桿相連開始時A在圓環(huán)的最高點，現(xiàn)將A、B靜止釋放，則（）AB球從開始運動至到達圓環(huán)最

51、低點的過程中，桿對B球所做的總功為零BA球運動到圓環(huán)的最低點時，速度為零CB球可以運動到圓環(huán)的最高點D在A、B運動的過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒考點：機械能守恒定律；功的計算菁優(yōu)網版權所有專題：機械能守恒定律應用專題分析：（1）把AB看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，根據機械能守恒定律即可求解；（2）對A球運用動能定理即可求解；（3）設B球到右側最高點時，OB與豎直方向夾角為，圓環(huán)圓心處為零勢能面系統(tǒng)機械能守恒，根據機械能守恒定律即可求解解答：解：A、系統(tǒng)機械能守恒，mAgR+mBgR=mAvA2+mBvB2又因為vA=vB得，vA=根據動能定理，mBgR+W=mBvB2而vB

52、=解得，W=0，A正確B錯誤；C、設B球到右側最高點時，OB與豎直方向夾角為，圓環(huán)圓心處為零勢能面系統(tǒng)機械能守恒，mAgR=mBgRcosmAgRsin 代入數據得，=30° 所以B球在圓環(huán)右側區(qū)域內能達到的最高點與豎直方向夾角為30°，C錯誤；D、在A、B運動的過程中，A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，D正確；故選：AD點評：本題主要考查了機械能守恒定律以及動能定理的直接應用，要求同學們能選取適當的研究對象，難度適中二填空題（共3小題）16（2014上海二模）如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質量為3kg的物塊B相連接另一個質量為1kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為0J，彈簧回到原長時B的速度大小為2m/s（g=10m/s2）考點：功的計算；功能關系菁優(yōu)網版權所有專題：功的計算專題分析：首先要了解AB在什么位置分離，AB分離的直接原因是A的速度大于B的速度，由此可以知道當AB經過彈簧原長時彈簧開始對B施加向下的力，導致B向下的加速度大于g，因此表現(xiàn)為AB分離所以在原長時AB具有