廣東省2024高考物理總復(fù)習(xí)第6章機械能和能源教案

PAGE27-第6章機械能和能源考綱展示考綱匯總備考指導(dǎo)202420242024202420242024功和功率(Ⅱ)T14(1)、T15(1)、T37、T39(1)T16T35T38T14、T16、T40T10從歷年考試出題狀況可知，側(cè)重于考查對物體的做功有無，以及做功類型的推斷，考查的功和功率的公式都比較簡潔，干脆套用公式就可以計算出答案.第2個考點側(cè)重于考查動能定理的應(yīng)用，此考點較難，要能很好地理解動能改變量這個概念，以及能識別出初末狀態(tài)速度以及該過程中合外力做功或者各力做功代數(shù)和狀況.第3個考點是重力做功和重力勢能，考查方式比較簡潔，抓住公式計算，區(qū)分好高度數(shù)值，以及駕馭重力做正功，重力勢能削減，重力做負功，重力勢能增大的關(guān)系.第4個考點，要求較高，要敏捷推斷出機械能是否守恒，并能計算出相應(yīng)的動能與勢能的總和.第5個考點，考查的難度較低，要有能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移等思想，并能分析出能量守恒的特點.動能和動能定理(Ⅱ)T16(1)、T35(1)、T40(1)T31重力做功與重力勢能(Ⅰ)T15、T51T55、T56T36、T38機械能守恒定律及其應(yīng)用(Ⅱ)T4、T40(1)T55、T56(1)T53T18T37、T52T41、T55T11能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(Ⅰ)T45(1)、T56T53T30、T57T30功和功率[基礎(chǔ)學(xué)問填充]1．功(1)做功的兩個不行缺少的因素：力和在力的方向上發(fā)生的位移.(2)公式：W＝Fscosα，式中α是力與位移的夾角，此式主要用于求恒力的功或F隨s做線性改變的變力功(此時對應(yīng)的是力的平均值)．當(dāng)α＝90°時，力對物體不做功，當(dāng)α<90°時，力對物體做正功，當(dāng)90°<α<180°時力對物體做負功．(3)單位：焦耳(J).1J＝1N·m.(4)矢量性：功是標量，但有正負之分，正功表示動力對物體做功，負功表示阻力對物體做功．2．功率(1)定義：功跟完成這些功所用時間的比值．(2)物理意義：功率描述做功的快慢．功率大則做功快，功率小則做功慢．(3)公式①P＝eq\f(W,t)；②P＝Fvcosα(α為F與v的夾角，其中v若為平均速度，則對應(yīng)的P為平均功率；若v為瞬時速度，則相對應(yīng)的P為瞬時功率)．(4)額定功率：機械正常工作時的最大輸出功率．(5)實際功率：機械實際工作時輸出的功率，機械在工作時并不是任何時候發(fā)動機的功率都等于額定功率，實際輸出功率在零和額定值之間．[學(xué)考真題對練]1．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)為提高學(xué)生的體能素養(yǎng)，學(xué)校開展跳繩活動．小張同學(xué)的體重是50kg，某次跳繩訓(xùn)練中，他每分鐘跳繩100次，若他每次跳繩時重心平均上升5cm，則他每分鐘克服自身重力所做的功最接近()A．25JB．250JC．2500JD．5000J[答案]C2．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)在下列情景中，重力對物體M做了功的是()ABCD[答案]B3.(2024·廣東學(xué)業(yè)水平測評)如圖所示，貨物放在自動扶梯的水平臺階上，隨扶梯一起向斜上方做勻速直線運動，下列說法正確的是()A．重力對貨物做正功B．摩擦力對貨物做正功C．支持力對貨物做正功D．合外力對貨物做正功[答案]C4．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，重為20N的物體，沿固定的斜面由靜止起先下滑，經(jīng)過1s下降了1m的高度，在此過程中重力做功的平均功率為()A．20W B．40WC．30W D．50W[答案]A5．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)用力將重物豎直提起，先勻加速上升，再勻速上升．若前后兩過程上升的高度相等，則()A．加速過程中重力做功與勻速過程中重力做功一樣多B．加速過程中拉力做功比勻速過程中拉力做功少C．加速過程中重力做功比勻速過程中重力做功多D．加速過程中拉力做功與勻速過程中拉力做功一樣多A[由重力做功WG＝－mgh，得兩次重力做功一樣多，加速過程中拉力做功比勻速過程中拉力做功多．]6．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)汽車在恒定牽引力的作用下沿平直路面行駛，速度為v時，發(fā)動機的輸出功率為P，當(dāng)汽車速度為2v時，若發(fā)動機的輸出功率仍未超出額定功率，則發(fā)動機的輸出功率為()A．3PB．PC．4PD．2PD[牽引力不變，故當(dāng)速度為v時，此時的功率為P＝Fv，當(dāng)速度為2v時，此時的功率為P′＝F·2v＝2P.]7.(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試1月)如圖所示，木箱在與水平方向成α角的拉力F作用下，沿水平地面對右移動了距離l，此過程中拉力F對木箱所做的功為()A．0 B．FlC．Flcosα D．Flsinα[答案]C8.(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，一木塊從固定的粗糙斜面頂端沿斜面加速下滑，在下滑過程中，下列說法正確的有()A．重力對木塊做正功 B．重力對木塊做負功C．摩擦力對木塊做正功 D．摩擦力對木塊做負功AD[一木塊從固定的粗糙斜面頂端沿斜面加速下滑，受豎直向下的重力，垂直斜面對上的支持力及沿斜面對上的摩擦力，依據(jù)力做正負功的條件可知，重力對木塊做正功，摩擦力對木塊做負功，A、D正確．]1.正功和負功：從公式W＝Fscosα中α的可能值入手，得出功W可能為正值、負值或零，如下表：α的取值cosα的值W的值物理意義0≤α<π/2大于0W>0力對物體做正功，力是動力α＝π/20W＝0力和位移垂直時，做功為零π/2<α≤π小于0W<0力對物體做負功，力是阻力2.功的計算(1)恒力的功，干脆利用W＝Fscosα來計算，變力的功可用動能定理或功能關(guān)系計算．(2)求總功的兩種基本方法：其一是先求合力再求功，即：W合＝F合scosα；其二是先求各力的功再求各力功的代數(shù)和，即：W合＝W1＋W2＋W3….3．機器不肯定在額定功率下工作，機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率，機器只能在短時間內(nèi)實際功率略大于額定功率，但不允許也不能夠長時間超過額定功率．發(fā)動機的額定功率P額＝Fv，反映機械的額定功率對機械的動力與速度的制約關(guān)系，這個制約關(guān)系在機器設(shè)計制造時就已確定了，所以當(dāng)機器的功率達到額定功率時，要增大動力則必需減小速度．4.功率的計算功率公式P＝eq\f(W,t)與P＝Fv的選擇運用：公式P＝eq\f(W,t)是物體在時間t內(nèi)的平均功率，表示做功的平均快慢程度．公式P＝Fv中，當(dāng)v為時間t內(nèi)的平均速度時，P表示力F在時間t內(nèi)的平均功率；當(dāng)v為物體某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率．由上述可知，在計算力F在某段時間內(nèi)的平均功率時，可用P＝eq\f(W,t)，也可用P＝Fv，計算瞬時功率時只能用P＝Fv.[最新模擬快練]1．(2024·江門學(xué)測模擬)關(guān)于功的概念，以下說法正確的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、負之分，所以功可能有方向性C．若某一個力對物體不做功，說明該物體肯定沒有位移D．恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積[答案]D2．(2024·韶關(guān)學(xué)考模擬)如圖所示，高速列車在平直軌道上勻速運行．對列車所受力的做功狀況，下列推斷正確的是()A．重力做正功 B．牽引力做正功C．牽引力做負功 D．空氣阻力做正功[答案]B3.(2024·江門學(xué)測模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小車在與豎直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面對左運動一段距離l.在此過程中，小車受到的阻力大小恒為Ff，則()A．拉力對小車做功為FlcosαB．支持力對小車做功為FlsinαC．阻力對小車做功為－FflD．重力對小車做功為mgl[答案]C4．(2024·信宜學(xué)考模擬)一輛汽車在水平馬路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，汽車的發(fā)動機始終以額定功率輸出．關(guān)于牽引力和汽車速度，下列說法中正確的是()A．汽車加速行駛時，牽引力不變，速度增大B．汽車加速行駛時，牽引力增大，速度增大C．汽車加速行駛時，牽引力減小，速度減小D．當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達到最大值[答案]D5．(2024·河源學(xué)考模擬)汽車以額定功率從水平路面上坡時，司機換擋是為了()A．增大速度，增大牽引力 B．減小速度，減小牽引力C．增大速度，減小牽引力 D．減小速度，增大牽引力[答案]D6．(2024·東莞學(xué)測模擬)質(zhì)量為1kg的物體從某一高度自由下落，設(shè)5s內(nèi)物體未著地，則該物體下落5s內(nèi)重力做功的平均功率是(取g＝10m/s2，空氣阻力不計)()A．50W B．100WC．250WD．500W[答案]C7.某同學(xué)參與引體向上體能測試，如圖所示，在20s內(nèi)完成10次標準動作，每次引體向上的高度約為50cm，則此過程中該同學(xué)克服重力做功的平均功率最接近于(g取10m/s2)()A．0B．150WC．300WD．450WB[該同學(xué)的質(zhì)量約為60kg，引體向上的高度為50cm，該同學(xué)做功的平均功率為P＝eq\f(W,t)＝neq\f(mgh,t)＝150W，選項B正確．]8．(2024·陽江學(xué)考模擬)(多選)某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體從靜止起先在光滑水平面上前進l距離，其次次使此物體從靜止起先在粗糙水平面上前進l距離．若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的平均功率分別為P1和P2，則()A．W1＝W2 B．W1>W2C．P1>P2 D．P1＝P2[答案]AC動能和動能定理[基礎(chǔ)學(xué)問填充]1．動能(1)定義：物體由于運動而具有的能．(2)公式：Ek＝eq\f(1,2)mv2.(3)單位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.(4)矢標性：動能是標量，只有正值．(5)動能是狀態(tài)量，因為v是瞬時速度．2．動能定理內(nèi)容合外力對物體所做的功等于物體動能的改變表達式W＝ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)對定理的理解W>0，物體的動能增加W<0，物體的動能削減W＝0，物體的動能不變適用條件(1)動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動(2)既適用于恒力做功，也適用于變力做功(3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以不同時作用[學(xué)考真題對練]1．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)籃球由靜止起先下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上，從籃球起先下落到最終靜止的過程，下列說法正確的是()A．機械能不守恒 B．重力始終做正功C．重力勢能時刻在削減 D．重力始終做負功A[籃球由靜止起先下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上，從籃球起先下落到最終靜止的過程，機械能不守恒，籃球向下運動時，重力做正功，重力勢能削減，向上運動時，重力做負功，重力勢能增大，A正確．]2．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，懸掛在天花板上的擺球在空氣中搖擺，擺幅越來越?。?dāng)[球在搖擺過程中()A．機械能守恒B．動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能C．重力勢能保持不變D．機械能漸漸削減D[擺幅越來越小說明受到空氣阻力的作用．]3．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試1月)賽道上的賽車做加速運動，速度為v和速度為2v時賽車動能之比是()A．1∶1B．1∶2C．1∶4D．1∶3C[由動能公式E＝eq\f(1,2)mv2可知動能大小與速度的平方成正比，故C項正確．]4．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試1月)距離水平地面3m高處以2m/s的速度拋出一個小球．若不計空氣阻力，則小球落到水平地面時的速度大小為(g取10m/s2)()A．0m/s B．5.6m/sC．8m/s D．32m/sC[依據(jù)動能定理有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,t)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可求得末速度vt＝8m/s.]5．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試1月)一質(zhì)量為2kg的物體在外力作用下，由靜止起先做直線運動，到達某點時速度為2m/s，在此過程中外力對物體做的功是()A．2JB．4JC．8JD．16JB[外力做功等于物體動能的改變量，W＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×2kg×(2m/s)2＝4J．]6．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，在物流分揀過程中，將貨物無初速置于水平傳送帶左端Q處，傳送帶始終以v＝2m/s勻速傳動，當(dāng)貨物到達傳送帶的右端P點后，它會沿一個可忽視摩擦的斜坡滑向水平地面．Q與P之間距離l＝2m，P點到地面的高度h＝1m，貨物與傳送帶及地面的動摩擦因數(shù)分別是μ1＝0.4、μ2＝0.3，斜坡與傳送帶及水平地面均平滑連接．將貨物視為質(zhì)點，g取10m/s2.求：(1)貨物在傳送帶上經(jīng)驗的時間；(2)貨物在地面上的滑行距離．[解析](1)滑塊在傳送帶上加速運動時的加速度由牛頓其次定律F＝ma得：a1＝eq\f(μ1mg,m)＝μ1g代入數(shù)據(jù)得a1＝4m/s2滑塊與傳送帶達到共速時所用的時間由vt＝v0＋at可得：t1＝eq\f(vt－v0,a1)＝eq\f(2－0,4)s＝0.5s此時滑塊通過的位移為：s＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝0＋eq\f(1,2)×4×0.52m＝0.5m則滑塊在傳送帶上做勻速直線運動的時間為：t2＝eq\f(l－s,v)＝eq\f(2－0.5,2)s＝0.75s滑塊在傳送帶上運動的時間為：t＝t1＋t2＝1.25s.(2)設(shè)滑塊從傳送帶上滑到地面時的速度為v2，由動能定理得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mv2＝mgh設(shè)滑塊在水平地面滑行的距離為s2，由動能定理得：－μ2mg·s2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)聯(lián)立以上兩式并帶入數(shù)據(jù)得s2＝4m.[答案](1)1.25s(2)4m1.對動能的理解動能是一個狀態(tài)量，它與物體的運動狀態(tài)相對應(yīng)．動能是標量．它只有大小，沒有方向，而且物體的動能總是大于或等于零，不會出現(xiàn)負值．2．應(yīng)用動能定理解題的一般步驟(1)確定探討對象及運動過程．(2)在全過程中對探討對象進行受力分析．(3)寫出探討過程中合力做的功，或分別寫出各個力做的功(留意功的正負)再求代數(shù)和．假如探討過程中物體受力狀況有改變，就要分別寫出各力在各個階段做的功再求代數(shù)和．(4)確定初、末狀態(tài)并寫出初、末狀態(tài)的動能．(5)利用動能定理列方程求解．[最新模擬快練]1．(2024·河源學(xué)測模擬)以下關(guān)于物體的動能的敘述中，正確的是()A．速度不變、運動物體的質(zhì)量發(fā)生改變，它的動能不肯定改變B．質(zhì)量不變、運動物體的速度大小發(fā)生改變，它的動能不肯定會改變C．速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍，物體的動能是原來的2倍D．質(zhì)量減半，速度增大到原來的2倍，物體的動能是原來的2倍[答案]D2．(2024·吳川學(xué)考模擬)一物體的速度大小為v0時，其動能為Ek，當(dāng)它的動能為2Ek時，其速度大小為()A.eq\f(v0,2)B．2v0C.eq\r(2)v0D.eq\f(\r(2)v0,2)[答案]C3．(2024·肇慶學(xué)考模擬)在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小()A．一樣大 B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大 D．斜向下拋的最大[答案]A4.(2024·江門學(xué)測模擬)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖所示，假如由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()A．木塊所受的合力為零B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合力做的功為零C．重力和摩擦力做功的代數(shù)和為零D．重力和摩擦力的合力為零[答案]C5．(2024·清遠學(xué)考模擬)質(zhì)點所受的力F隨時間改變的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在始終線上．已知t＝0時質(zhì)點的速度為零．在圖中t1、t2、t3和t4各時刻，質(zhì)點動能最大的時刻是()A．t1B．t2C．t3D．t[答案]B6．(2024·江門學(xué)測模擬)如圖所示，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止起先沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能肯定()A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功[答案]A7．(2024·惠州學(xué)考模擬)一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同．則碰撞前后小球速度改變量的大小Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為()A．Δv＝0 B．Δv＝6m/sC．W＝0 D．W＝10.8J[答案]C8．(2024·河源學(xué)測模擬)甲、乙兩車汽車的質(zhì)量之比m1∶m2＝2∶1，它們剎車時的初動能相同，若它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)相同，則它們滑行的距離之比s1∶s2等于()A．1∶1B．1∶2C．1∶4D．4∶1[答案]B重力做功與重力勢能[基礎(chǔ)學(xué)問填充]1．概念：物體的重力勢能等于它所受的重力與所處位置高度的乘積．公式：Ep＝mgh.2．重力勢能是標量，但有正、負，其意義是表示物體的重力勢能比它在參考平面上大還是小，這與功的正、負的物理意義不同．3．重力勢能具有相對性，選擇不同參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但重力勢能的差值是確定的．4．重力做功與重力勢能的關(guān)系(1)重力做功的特點：重力做功與路徑無關(guān)，只與物體運動的起點與終點的位置有關(guān)．(2)重力做功與重力勢能改變的關(guān)系：物體高度下降，重力做正功，重力勢能減?。晃矬w高度上升，重力做負功，重力勢能增加．(3)重力做了多少功，重力勢能就削減多少．5．彈性勢能的大小與彈力和形變量有關(guān)．[學(xué)考真題對練]1.(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，質(zhì)量為m的小孩，從長為l、傾角為30°的固定斜面頂端下滑至底端，此過程重力對小孩做的功為()A．mgl B．mgltan30°C．mglcos30° D．mglsin30°D[重力對小孩做的功W＝mglsin30°，D正確．]2.(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，跳水運動員向下壓跳板，隨跳板一起從位置P1運動到位置P2，則此過程中()A．運動員受到的重力對他做負功B．跳板的彈性勢能始終在增加C．運動員的重力勢能始終在增加D．運動員受到跳板的彈力對他做正功B[運動員隨跳板一起從位置P1運動到位置P2過程中，運動員受到的重力對他做正功，運動員的重力勢能始終在減小，A、C錯誤．跳板的彈性勢能始終在增加，B正確．運動員受到跳板的彈力對他做負功，D錯誤．]3．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)用拉力F將一個重為50N的物體勻速上升3m，則下列說法正確的有()A．物體克服重力做的功是0B．合力對物體做的功是150JC．物體的重力勢能增加了150JD．拉力F對物體做的功是150JCD[WG＝－mgh＝－150J，克服重力做了150J的功，重力勢能增加了150J，A錯誤，C正確．拉力做功為150J，D正確．合力做功為零，B錯誤．]4．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試1月)(多選)如圖所示，“蹦蹦跳”桿中的彈簧向上彈起，在彈簧復(fù)原原長之前(圖中從1到2)，小孩的重力勢能和彈簧的彈性勢能的改變下列描述正確的有()A．重力勢能增加 B．重力勢能削減C．彈性勢能增加 D．彈性勢能削減AD[向上彈起的時候，彈簧的形變量削減，彈性勢能削減，小孩的高度上升，重力勢能增加．]5．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)平拋運動中，關(guān)于物體重力做功，下列說法正確的有()A．重力做正功 B．重力不做功C．重力做負功 D．重力做功與路徑無關(guān)AD[從高處到低處，重力做正功．重力做功與路徑無關(guān)．]6．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)汽車從山腳行駛到山頂?shù)倪^程中，下列說法正確的是()A．重力對汽車做正功B．牽引力對汽車做正功C．支持力對汽車做正功D．汽車重力勢能減小B[汽車的位置上升，重力對汽車做負功，汽車重力勢能增大，選項A、D錯誤．牽引力與汽車前進的方向相同，對汽車做正功，選項B正確．支持力與汽車速度始終垂直，不做功，選項C錯誤．]1.對重力勢能的理解(1)重力勢能是標量，它的國際單位是：焦耳，符號為J.(2)重力勢能的相對性：選擇不同的參考面，同一物體在空間同一位置的重力勢能就不同．2．重力做功的特點和與重力勢能的關(guān)系(1)重力做功的特點：只與運動物體的起點和終點的位置高度有關(guān)，而與運動物體所經(jīng)過的路徑無關(guān)．(2)重力做功與重力勢能的關(guān)系：重力做多少正功，重力勢能就削減多少；克服重力做多少功，重力勢能就增加多少．[最新模擬快練]1．(2024·佛山模擬)物體克服重力做了5J的功，則它的重力勢能()A．增加5J B．減小了5JC．增加了－5J D．不能確定[答案]A2.(2024·韶關(guān)學(xué)測模擬)如圖所示，斜坡式自動扶梯將質(zhì)量為50kg的小華從地面送到4m高的二樓，g取10m/s2，在此過程中小華的()A．重力做功為2000J，重力勢能增加了2000JB．重力做功為－2000J，重力勢能增加了2000JC．重力做功為2000J，重力勢能減小了2000JD．重力做功為－2000J，重力勢能減小了2000JB[小華上升過程重力做負功WG＝－mgh＝－2000J，重力勢能增加ΔEp＝mgh＝2000J．]3．(2024·汕尾學(xué)考模擬)關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J改變到－3J，重力勢能削減了D．重力勢能的削減量等于重力對物體做的功[答案]D4．(2024·佛山模擬)起重機將質(zhì)量為50kg的物體從地面提升到10m高處，在這個過程中，下列說法中正確的是(g取10m/s2)()A．重力做正功，重力勢能削減5.0×103JB．重力做正功，重力勢能增加5.0×103JC．重力做負功，重力勢能削減5.0×103JD．重力做負功，重力勢能增加5.0×103J[答案]D5．(2024·揭陽學(xué)考模擬)關(guān)于彈性勢能的下列說法中正確的是()A．發(fā)生了形變的物體，肯定具有彈性勢能B．拉開弓射箭，箭射得越遠，說明弓的彈性勢能越小C．彈簧的彈性勢能只與形變量的大小有關(guān)，與其他物理量無關(guān)D．我們通常說物體具有的彈性勢能是包含了彈簧在內(nèi)的，是彈簧和物體共有的[答案]D6.(2024·云浮學(xué)測模擬)如圖所示，小摯友在玩蹦蹦桿嬉戲的過程中，關(guān)于桿上彈簧，下列說法中不正確的是()A．彈簧復(fù)原到原長時，彈性勢能為零B．彈簧復(fù)原原長過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C．彈簧形變量最大時，彈性勢能不肯定最大D．彈簧壓縮過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能[答案]C7.(2024·汕頭學(xué)測模擬)如圖所示，兩個相同的彈簧懸掛在天花板上．彈簧A下端掛一重物M，彈簧B受一豎直拉力F作用，兩彈簧的伸長量相等，未超過彈性限度．則兩彈簧彈性勢能的關(guān)系為()A．EpA>EpB B．EpA<EpBC．EpA＝EpB D．無法比較[答案]C8.(2024·中山學(xué)考模擬)(多選)質(zhì)量為m的小物塊，從離桌面高H處由靜止下落，桌面離地面高為h，如圖所示．假如以桌面為參考平面，那么小物塊落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的改變是()A．mgh B．－mghC．增加mg(H＋h) D．削減mg(H＋h)[答案]BD機械能守恒定律及其應(yīng)用、能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移[基礎(chǔ)學(xué)問填充]1．機械能包括動能和勢能，重力做功時重力勢能和動能可以轉(zhuǎn)化，彈力做功時彈性勢能和動能可以轉(zhuǎn)化．2．機械能守恒定律：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，重力勢能與動能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變．3．能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消逝，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變．4．能源和能源的利用(1)非再生能源不能再次產(chǎn)生，也不行能重復(fù)運用的能源．(2)人類利用的能源①常規(guī)能源：煤炭、石油、自然氣．②有待開發(fā)和利用的新能源主要指：太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、水能、核能．[學(xué)考真題對練]1．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)小鋼球從桌面的邊緣滑落到地面的過程可視為自由落體運動，下列關(guān)于小鋼球能量轉(zhuǎn)化狀況的正確說法是()A．動能不斷削減，勢能不斷增加，且動能和勢能之和保持不變B．動能不斷削減，勢能不斷增加，且削減的動能總是小于增加的勢能C．動能不斷增加，勢能不斷削減，且增加的動能總是等于削減的勢能D．動能不斷增加，勢能不斷削減，且增加的動能總是大于削減的勢能[答案]C2．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)小球以肯定的速度從O點豎直上拋，從拋出到落回O點的過程中，忽視空氣阻力，則下列說法正確的是()A．小球的重力勢能始終在增加B．小球的動能始終在減小C．小球的動能始終在增加D．小球的機械能守恒[答案]D3．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處從靜止起先下落，不計空氣阻力，以桌面為零勢能面，則小球落到地面時()A．機械能為mgHB．機械能為mghC．重力勢能削減了mg(H＋h)D．動能增加了mg(H＋h)[答案]ACD4．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)能源的種類有許多，下列能源屬于二次能源的是()A．電能B．石油C．自然氣D．太陽能A[一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源，石油、自然氣、太陽能都屬于一次能源；由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品，稱為二次能源，電能屬于二次能源．]5．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)關(guān)于能源和能量，下列說法正確的有()A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B．能源的利用過程中有能量耗散，所以自然界的能量是不守恒的C．電磁波的傳播過程也是能量傳播的過程D．電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置CD[自然界的能量是守恒的，但可利用的能源卻越來越短缺．A、B錯誤．]6．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)以下運動過程近似滿意機械能守恒的有()A．小摯友沿滑梯勻速下滑B．樹葉從空中飄落C．運動員擲出的鉛球D．熟透的蘋果從樹上落下CD[機械能守恒條件是：只有重力做功．小摯友沿滑梯勻速下滑，有摩擦力做功，機械能不守恒，樹葉從空中飄落，有空氣阻力做功，機械能不守恒．]7．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)海洋能是一種隱藏量極大的可再生能源，具有廣袤的應(yīng)用前景．下列能源不屬于海洋能的是()A．潮汐能 B．波浪能C．太陽能 D．海流能C[太陽能不屬于海洋能．]8．(2024·廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，為了節(jié)能降耗，某高鐵站設(shè)計了“節(jié)能坡”．現(xiàn)有一列“復(fù)興號”列車沿MN軌道進站后在NO軌道上停留了幾分鐘，然后沿OP軌道出站．試簡要回答下列問題：(1)假如關(guān)閉動力，列車在上坡過程中受到哪些外力作用？(2)列車沿OP軌道下坡的過程中動能和勢能分別如何改變？(3)“節(jié)能坡”是如何實現(xiàn)節(jié)能降耗的？[解析](1)假如關(guān)閉動力，列車在上坡過程中受到自身的重力G、坡面的支持力N和摩擦力f以及空氣的阻力f.(2)列車沿OP軌道下坡的過程中，重力勢能削減，動能增加．(3)當(dāng)列車上“節(jié)能坡”時，列車的大部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，在列車啟動后在下坡的過程中重力勢能大部分轉(zhuǎn)化為列車的動能．[答案]見解析1.應(yīng)用機械能守恒定律的基本思路(1)選取探討對象——物體系或物體．(2)依據(jù)探討對象所經(jīng)驗的物理過程，進行受力、做功分析，推斷機械能是否守恒．(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定探討對象在過程初、末態(tài)時的機械能．(4)依據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解．2．能量耗散雖然能量的總量保持不變，但可利用的能量將削減，即能量的品質(zhì)降低了，因此仍要節(jié)約能源．[最新模擬快練]1．(2024·化州學(xué)考模擬)下列說法中正確的是()A．某種形式的能量削減，肯定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的總量并不守恒C．隨著科技的發(fā)展，能量是可以憑空產(chǎn)生的D．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的[答案]A2．(2024·湛江學(xué)測模擬)下列過程中，運動物體機械能守恒的是()A．物體沿斜面勻速下滑B．物體沿水平面做勻速直線運動C．物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動D．物體豎直向下做勻速直線運動[答案]B3．(2024·潮州學(xué)考模擬)木星的衛(wèi)星“愛奧”上有一火山，巖石豎直噴出后上升的高度可達100km.已知“愛奧”四周沒有空氣，重力加速度為1.8m/s2，則巖石噴出時的最大速度為()A．300m/s B．600m/sC．3.3×103m/s D．3.6×[答案]B4.(2024·陽江學(xué)考模擬)木塊掛在繩子下端，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起擺到肯定高度，如圖所示．從子彈起先入射到木塊上擺到最大高度的過程中，下面說法正確的是()A．子彈的機械能守恒B．木塊的機械能守恒C．子彈和木塊的總機械能守恒D．以上說法都不對[答案]D5.(2024·清遠學(xué)考模擬)如圖所示，豎直上拋運動的物體，通過圖中B、C兩點時具有相同的()A．速度 B．動能C．機械能 D．重力勢能[答案]C6．(2024·中山學(xué)測模擬)在一次軍事演習(xí)中，傘兵跳離飛機后打開著陸傘，實施定點著陸，在傘兵勻速下落的過程中，下列說法正確的是()A．傘兵的機械能守恒，重力勢能不變B．傘兵的機械能守恒，重力勢能減小C．傘兵的機械能不守恒，重力勢能不變D．傘兵的機械能不守恒，重力勢能減小[答案]D7．(2024·湛江學(xué)考模擬)如圖所示，在水平臺面上的A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，則它到達B點時速度的大小()A．vB＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gh) B．vB＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gh)C．vB＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gH－h(huán)) D．vB＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gH－h(huán))[答案]B8．(2024·肇慶學(xué)測模擬)(多選)有一種大型嬉戲機叫“跳樓機”，參與嬉戲的游客被平安帶固定在座椅上，先由電動機將座椅沿豎直軌道提升到離地面高H處，然后由靜止釋放．游客們的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，下列關(guān)于游客們緩慢上升的過程說法正確的是()A．合力對游客們所做的功為mgHB．游客們的重力勢能增加了mgHC．電動機所做的功為mgHD．游客們的機械能增加[答案]BD一、選擇題1．(2024·中山學(xué)考模擬)自行車、電動自行車、一般汽車消耗的能量分別是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學(xué)能A．①④⑤ B．①③⑤C．①②③ D．①③④[答案]B2．如圖甲所示，為一女士站立在臺階式自動扶梯上勻速上樓，圖乙為一男士站在履帶(斜面)式自動扶梯上勻速上樓．下列關(guān)于兩人受到的力做功的推斷正確的是()甲乙A．甲圖中支持力對人做正功B．乙圖中支持力對人做正功C．甲圖中摩擦力對人做負功D．乙圖中摩擦力對人做負功[答案]A3．(2024·廣州學(xué)考模擬)汽車從山腳行駛到山頂?shù)倪^程中，下列說法正確的是()A．重力對汽車做正功 B．牽引力對汽車做正功C．支持力對汽車做正功 D．汽車重力勢能削減[答案]B4．如圖所示是跳高運動員正在飛越橫桿時的情景．對運動員從起跳到圖示位置的過程，下列說法正確的是()A．運動員的重心上升B．運動員的重力勢能減小C．運動員所受重力不做功D．運動員所受重力做正功[答案]A5．一質(zhì)量為2kg的物體在合外力作用下，由靜止起先做直線運動，到達某點時速度為2m/s.在此過程中，合外力對物體做的功是()A．2JB．4JC．8JD．16J[答案]B6．(2024·茂名學(xué)考模擬)起重機把2.0×104N的重物勻速提升10m，其輸出功率是5.0×104W．起重機()A．用時4s B．用時5sC．做功8.0×105J D．做功5.0×105JA[由功率公式P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝eq\f(mgs,t)，得t＝eq\f(mgs,P)＝eq\f(2.0×104×10,5.0×104)s＝4s．]7．質(zhì)量為m的飛機在水平甲板上，受到與豎直方向成θ角的斜向下的拉力F作用，沿水平方向移動了距離s，飛機與水平面之間的摩擦力大小為Ff，則在此過程中()A．摩擦力做的功為FfsB．力F做的功為FscosθC．重力做的功為mgsD．力F做的功為Fssinθ[答案]D8.用輕繩拴一質(zhì)量為m的小球以加速度a在水平方向上移動一段距離s，則重力對小球做的功為()A．0 B．m(g＋a)sC．mas D．m(g－a)sA[在力的方向上沒有位移，故正確選項為A.]9．大掃除時，某同學(xué)將一張課桌向上搬起后再緩慢放下，此過程中該同學(xué)對課桌做功的狀況是()A．始終做正功B．先做正功，再做負功C．始終做負功D．先做負功，再做正功[答案]B10.如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，以下說法正確的是()A．牽引力與克服摩擦力做的功相等B．牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功C．合外力對汽車做負功D．重力做功的瞬時功率會改變D[牽引力和重力做的總功與摩擦力做的功的代數(shù)和為零，A、B錯誤；因汽車做勻速率運動，動能增量為零，故合外力對汽車不做功，C錯誤；重力做功的瞬時功率等于重力與重力方向的分速度的乘積，故瞬時功率會改變，D正確．]11．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t＝0起先，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t＝t1時刻F的功率()A.eq\f(F2t1,2m) B.eq\f(F2t\o\al(2,1),2m)C.eq\f(F2t1,m) D.eq\f(F2t\o\al(2,1),m)[答案]C12．籃球從肯定高度下落，經(jīng)多次與地面碰撞反彈，最終停在地面上．籃球在此過程中()A．動能時刻在削減B．重力做功為零C．機械能保持不變D．上升過程重力勢能增加，下降過程重力勢能削減D[籃球向下運動時，動能增大，A項錯誤；重力做功與路徑無關(guān)，只取決于始、末位置的高度，B項錯誤；由于與地面碰撞有機械能損失，機械能減小，C項錯誤；上升過程中，重力做負功，重力勢能增加，下降過程中，重力做正功，重力勢能削減，D項正確．]13．飛機從8500m高空下降到1500m高度的過程中()A．重力做正功，重力勢能削減B．重力做正功，重力勢能增大C．重力做負功，重力勢能削減D．重力做負功，重力勢能增大[答案]A14．將質(zhì)量為100kg的物體從地面提升到10m高處，在這個過程中，g取10m/s2，下列說法中正確的是()A．重力做正功，重力勢能增加1.0×104JB．重力做正功，重力勢能削減1.0×104JC．重力做負功，重力勢能增加1.0×104JD．重力做負功，重力勢能削減1.0×104JC[因為物體是從低處往高處運動，故重力做負功，重力勢能增加，重力做功WG＝－mgh＝－100×10×10J＝－1.0×104J，所以重力勢能增加1.0×104J．]15.物體在合力作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示．下列表述正確的是()A．在0～1s內(nèi)，合力做正功B．在0～2s內(nèi)，合力總是做負功C．在1～2s內(nèi)，合力不做功D．在0～3s內(nèi)，合力總是做正功A[依據(jù)動能定理．合力做的功等于物體動能的改變，在0～1s內(nèi)，動能增加，所以合力做正功，A正確.0～2s內(nèi)，動能先增加后削減，合力先做正功后做負功，B錯誤.1～2s內(nèi)，動能削減，合力做負功，C錯誤.0～3s內(nèi)，動能改變量為零，合力做功為零，D錯誤．]16．將一個物體由A處移到B處，重力做功()A．與運動過程是否存在阻力有關(guān)B．與運動的詳細路徑有關(guān)C．與運動的豎直高度有關(guān)D．與物體運動速度大小有關(guān)[答案]C17.如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連接一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止狀態(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是()A．彈簧對物體做正功，彈簧的彈性勢能漸漸削減B．彈簧對物體做負功，彈簧的彈性勢能漸漸增加C．彈簧先對物體做正功，后對物體做負功，彈簧的彈性勢能先削減再增加D．彈簧先對物體做負功，后對物體做正功，彈簧的彈性勢能先增加再削減[答案]C18．一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行s1＝3.6m，假如以v2＝8m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離s2應(yīng)為()A．6.4m B．5.6mC．7.2m D．10.8mA[設(shè)摩擦阻力為f，由－fs1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)①，－fs2＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)②，②式除以①式得：eq\f(s2,s1)＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))，故汽車滑行距離s2＝eq\f(v\o\al(2,2),v\o\al(2,1))s1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,6)))2×3.6m＝6.4m．]19.如圖所示，自動卸貨車靜止在水平地面上，在液壓機的作用下，車廂與水平方向的夾角緩慢增大，在貨物沒有滑動之前的過程中，下列說法正確的是()