2021届高三物理一轮复习力学功和能能量守恒定律专题练习

专题5.4功能关系能量守恒定律【基础测试】1.（2020·江苏省常熟中学模拟）自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能()C．不变D．不能确定【答案】A【解析】人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，A正确．2．(2020·河北张家口模拟)如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是()B．空气浮力对系统始终做负功C．加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量D．任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等【答案】B【解析】运动员先加速向下运动，处于失重状态，后减速向下运动，处于超重状态，A错误；空气浮力与运动方向总相反，故空气浮力对系统始终做负功，B正确；加速下降时，重力做的功等于系统重力势能的减小量，C错误；因为是变速运动，所以任意相等的时间内，系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减小量不相等，D错误．3．（2020·安徽省桐城市八中模拟）如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B接触面粗糙．现用一水平拉力F作用在B上，使其由静止开始运动，用f1代表B对A的摩擦力，)f2代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有(第1 页共12 页A．F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B．F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C．f1对A做的功等于A动能的增加量D．f2对B做的功等于B动能的增加量【答案】C【解析】由于开始运动后，A是否会相对于B发生运动，从题中给出的条件不能判断，所以也就是如果两者发生运动，对整体分析可知，F做功转化为两个物体的动能及系统的内能；故F做的功大于A、B系统动能的增加量，A、B错误；由动能定理可知，f1对A做的功等于A动能的增加量，C正确；f2对B做负功，和拉力做功的总功等于B动能的增加量，D错误．4．（2020·福建省福州市四中模拟）物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。

2021届高三物理一轮复习力学功和能动能专题练习一、填空题1．已知阿伏加德罗常数为2316.0210mol-⨯，一个水分子的质量为_________kg，若20℃时一个水分子运动的平均速度为585m/s，则一个水分子的动能为__________J．2．通常情况下，道路交通事故中，两辆自行车相撞的程度远不如两辆汽车相撞的严重．这是因为自行车的质量和速度都比汽车__________，由此可以表明，物体的动能大小与它的_________和________有关．3．自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是____________；下落1s和2s后物体的动能之比是____________．4．改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生变化：如果质量不变，速度增大到原来2倍，则动能变为原来的________倍；如果速度不变，质量增大到原来2倍，则动能变为原来的________倍；如果质量减半，速度增大到原来4倍，则动能变为原来的________倍；如果速度减半，质量增大到原来4倍，则动能变为原来的________倍；5．一个质量为0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.6．有一种清洗车辆用的手持式喷水抢。

若枪口截面积为s，喷出水的速度为v，水的密度为ρ，t秒内喷出水的体积是_________；每秒喷出水的动能为_________。

7．物体由于___________而具有的能量叫动能．8．动能是物体由于_________而具有的能量；质量越大，速度越大的物体其动能越______；9．质量为2kg的小球沿光油水平面以4m/s的速度冲向墙壁，又以4m/s的速度反向弹回．此过程中小球的合力冲量的大小为__________N⋅s；小球的动能变化量的大小为__________J；10．自由下落的物体下落1 m和4 m时的动能之比为________；下落1 s和2 s的动能之比为________. 11．从枪膛射出一粒25g的子弹，假定火药爆炸时可产生3.2×104J的热，其中有25%转变为子弹的动能，那么子弹射出枪口时的速度为_____m/s.12．一质量为m=2kg 的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a 随时间t 的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F 随时间t变化的函数关系为_______，物体在4s 末的动能大小为_____J。

参考答案
1． mg2tmg2t2．1.43．1:31:34．
5．10－1kW6．576W63N7．157.758．3×1035.4×106
9．等于大于10．7511．37.5W50W12．vsinθP-fvsinθ
13． 小于14．2mgv0tanθ15．0.8 8
16．(1)0.5；(2)0.5m/s2，水平向右；(3)3.1m；(4)8J；(5)4W；(6)8W；(7)0.2s；(8)72Ns
(1)第2秒内重力做功的功率为__________W；
(2)2秒末重力做功的功率为________W。（g=10m/s2）
12．如图所示，汽车在平直路面上以恒定功率P向左运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上加速运动，汽车与滑轮间的绳保持水平．某时刻当牵引物块的绳与水平方向成θ角时，物块的速度大小为v，则此时汽车的速度为_____若除去绳子拉力外汽车还受到恒定阻力f，则此时系统机械能随时间的变化率为_____．
15．如图，在倾角 的斜面底端的正上方某一高处以 的初速度水平抛出一质量为 的物体，空气阻力不计，该物体落在斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，取 ，则小球在空中飞行时间为______s；小球与斜面相碰瞬间重力的功率为______
二、解答题
16．如图所示，一个质量m=2.0kg的物体静止在水平地面上，现用一大小为10N、与水平方向成θ=37°斜向右上的力F拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。运动2s后，保持拉力F的大小不变，改为水平向右拉此物体，物体恰能沿水平地面做匀速直线运动，再运动2s后，撤掉拉力，最终物体停在水平地面上。已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：
13．水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小Ff与汽车行驶的速率成正比。若汽车保持功率不变，速率变为原来的2倍，则汽车的牵引力变为原来的_________倍；若汽车匀加速行驶，速率变为原来的2倍，则汽车的功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）原来的4倍。

1 / 72021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用专题练习一、填空题1．如图所示，质量均为 m 的 A 、B 两小球，用长为l 的轻质细线相连，置于高为 h 的光滑水平桌面上， l >h ，A 球刚跨过桌边。

若 A 球竖直下落着地后不再反跳，则 A 球刚要着时的速度大小为_____；B 球刚要着地时的速度大小为_____。

2．如图所示，铜棒ab 长0.1m ，质量为0.06kg ，两端由两根长都是1m 的轻铜线悬挂起来，铜棒ab 保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度0.5T B ，现给铜棒如ab 中通入恒定电流，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则铜棒从最低点运动到最高点的过程中，安培力做的功是___________J ，恒定电流的大小为_________A （不计感应电流影响）．3．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M =2kg 的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m =0.5kg 的物体，开始绳处于伸直状态，物体从距地面h =1m 处由静止释放，物体落地之前绳的拉力为______N ；当物体着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为_______m/s.(g =10 m/s 2)4．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m 的物块A ，轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为2m 的物块B ，开始时物块A 、B 处于静止状态，释放后A 、B 开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g ，当物块B 向右运动的位移为L 时，物块A 的速度大小为__________，物块A 减少的机械能为_________。

5．一物体在竖直弹簧的上方h米处下落，然后又被弹簧弹回，则物体动能最大时是______。

6．如图所示，一根原长为L的轻质弹簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一个质量为m的物体A。

A静止时弹簧的压缩量为ΔL1，在A上再放一个质量也是m的物体B，待A、B静止后，在B上施加一竖直向下的力F，使弹簧再缩短ΔL2，这时弹簧的弹性势能为E P．突然撤去力F，则B脱离A向上飞出的瞬间弹簧的长度应为____________．这时B的速度是_____________。

2021届高三物理一轮复习力学功和能动能专题练习一、填空题1．已知阿伏加德罗常数为2316.0210mol-⨯，一个水分子的质量为_________kg，若20℃时一个水分子运动的平均速度为585m/s，则一个水分子的动能为__________J．2．通常情况下，道路交通事故中，两辆自行车相撞的程度远不如两辆汽车相撞的严重．这是因为自行车的质量和速度都比汽车__________，由此可以表明，物体的动能大小与它的_________和________有关．3．自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是____________；下落1s和2s后物体的动能之比是____________．4．改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生变化：如果质量不变，速度增大到原来2倍，则动能变为原来的________倍；如果速度不变，质量增大到原来2倍，则动能变为原来的________倍；如果质量减半，速度增大到原来4倍，则动能变为原来的________倍；如果速度减半，质量增大到原来4倍，则动能变为原来的________倍．5．一个质量为0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.6．有一种清洗车辆用的手持式喷水抢。

若枪口截面积为s，喷出水的速度为v，水的密度为ρ，t秒内喷出水的体积是_________；每秒喷出水的动能为_________。

7．物体由于___________而具有的能量叫动能．8．动能是物体由于_________而具有的能量；质量越大，速度越大的物体其动能越______．9．质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁，又以的速度反向弹回．此过程中小球的合力冲量的大小为__________；小球的动能变化量的大小为__________．10．自由下落的物体下落1 m和4 m时的动能之比为________；下落1 s和2 s的动能之比为________. 11．从枪膛射出一粒25g的子弹，假定火药爆炸时可产生3.2×104J的热，其中有25%转变为子弹的动能，那么子弹射出枪口时的速度为_____m/s.12．一质量为m=2kg 的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a 随时间t 的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F 随时间t变化的函数关系为_______，物体在4s 末的动能大小为_____J。

2021年高考物理一轮复习考点优化训练功功能关系能量守恒定律一、单选题1.一个斜面长5m，高2.5m，用平行于斜面、大小为100N的力F，将质量为10kg的物体从斜面底匀速推到斜面的顶端。

在这个过程中（）（g取10m/s2）A. 力F对物体做功500JB. 力F对物体做功250JC. 重力对物体做功250JD. 物体克服摩擦力做功500J2.2019环攀枝花国际公路自行车赛11月24日迎来收官之战，18支国内外车队经过攀枝花中国三线建设博物馆至米易县文化广场114.7公里的争夺后，最终乌克兰基辅首都洲际队的维塔利亚•布茨收获2019环攀枝花个人总冠军，夺得“英雄衫”橙衫。

若布茨在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离，重力对他做功4000J，他克服阻力做功200J．则布茨在该段下坡过程（）A. 动能增加了4000JB. 机械能减小了200JC. 机械能减小了3800JD. 重力势能减小了3800 J3.某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如上图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（）A. 4JB. 40JC. 400JD. 4000J4.假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是( )A. 运动员对足球做的功为W1＝mgh＋mv2B. 足球机械能的变化量为W1－W2C. 足球克服空气阻力做的功为W2＝mgh＋mv2－W1D. 运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为mgh＋mv25.如图所示，轻弹簧竖直固定于水平地面上，将一小球从弹簧的上端处由静止释放，在小球第一次下落到最低点的过程中，下列关于小球的速度v、小球所受弹力的大小F随小球运动时间t，小球的重力势能E P、小球的机械能E随小球下落位移x的图像关系正确的是（取最低点处小球的重力势能为0）（）A. B. C. D.6.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v，则（）A. 由A到B重力做的功等于mghB. 由A到B重力势能减少mv2C. 由A到B小球克服弹力做功为mghD. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh+7.如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。

2021届高三物理一轮复习力学功和能动能定理专题练习一、填空题1．人站在h 高处的平台上，水平抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速度为v ，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球抛出时的动能是_______。

小球落地时的机械能是_______。

2．如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F 的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s ，在此过程中，恒力F 对物体所做的功为_______，若地面光滑，物体动能的变化量为________．3．一物体的质量为m ，在水平恒力F 作用下发生了一段位移S ，始末状态的速度分别是1υ和2υ，如图所示。

（1）该过程中恒力F 对物体所做的功W =______________；（2）物体始末状态的动能1k E =_______、2k E =_______；（3）恒力F 对物体所做的功W 与物体动能的变化k E ∆的关系式是___________________。

（以上填空内容均要求用已知物理量的字母表示）。

（4）请根据牛顿第二定律和运动学规律，写出上述关系式的推导过程。

4．某人将重物由静止举高h ，获得的速度为v ，则物体所受合外力对它做的功________物体的动能增量． 5．某同学用图示实验装置来测量物块与木板之间的动摩擦因数，一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去，沿水平木板滑行，途中安装一光电门，标记为O 点。

设重力加速度为g 。

（1）测得窄片的宽度为L ，记下窄片通过光电门的时间△t ，还需要测量的物理有 。

（标明相关物理量的符号）（2）物块和木板间的动摩擦因数= 。

6．子弹的质量为20g ，射出时的速度为300m/s ，则子弹的动能为_______J ，枪膛中火药的推力对子弹所做的功为_________J ．7．一物体以100J 的初动能从倾角为θ的斜面底端的A 点沿斜面向上匀减速滑行到斜面上B 点时，物体的动能减小了80J ，机械能减小了32J ，则当物体回到A 点时，物体的动能为_________J△8．质量为2 kg 的物体受到一个竖直向上的拉力F△50 N ，物体上升了4 m 的高度，则在这一过程中，重力势能的增量为________J ，动能的增量为________J△(g△10 m/s 2)9．地面上物体在变力 F 作用下由静止开始竖直向上运动，力 F 随 高度 x 的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为 h ．若 F 0=15N ，H =1.5m ，h =1m ，g =10m/s 2，则物体运动过程中的最大速度 大小为_____m/s ，最大加速度大小为_____m/s 2．10．将质量为m 的物体从离地面高h 的台面以初速度v 0斜向上抛出，若以台面为零势能面，则当物体到达离台面下2h 时物体的动能为__________________；物体的机械能为___________________。

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用机械能与曲线运动结合问题专题练习一、填空题1．如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A，B 两物体的质量之比为4，1，B 用不可伸长的轻绳分别与A 和地面相连，开始时A，B 离地高度相同．在C 处剪断轻绳，当B 落地前瞬间，A，B 的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．2．甲、乙两单摆的摆球静止在平衡位置，摆长L L >甲乙.现给摆球相同的水平初速度，让其在竖直平面内做小角度摆动.用T 甲和T 乙表示甲、乙两单摆的摆动周期，用θ甲和θ乙表示摆球摆到偏离平衡位置的最大位移处时摆线与竖直方向的夹角，可知T 甲__________T 乙，θ甲_________θ乙.（均填“>”“<”或“=”）3．在离地2.4m 高的光滑水平桌面上停放着质量为0.5kg 的小铁块，一个大小为2N 的水平推力持续作用在小铁块上移动2m 后被撤去，同时小铁块飞出桌边抛到地上，取g ＝10m/s 2，空气阻力不计，则:小铁块离开桌面时的速度的大小为____________。

小铁块在落地时的速度大小为______________。

4．如图，在：半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H 为1cm ．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s ，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2．(取g ＝10m/s 2) 5．如图所示，在竖直平面固定着光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H 处一个小球从上端无初速度滑下，若要小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为___，最大的水平射程为___。

6．竖直放置的光滑圆轨道半径为R ，一质量为m 的小球在最低点以一定的初速度冲上轨道，若确保小球不脱离轨道，则小球的初速度的取值范围是_________________7．冲击摆是测量子弹速度的装置，如图所示，摆锤的质量很大，子弹从水平方向射入摆锤中并留在其中，随摆锤一起摆动.已知冲击摆的摆长为l，摆锤的质量为M，实验中测得摆锤摆动时摆线的最大摆角是0。

2021届高考物理一轮复习计算题专项训练：功和能1.如图所示，质量分别为1216kg 8kg m m ==、的物块甲、乙之 间用一劲度系数为800N/m k =的轻弹簧连接，时在物块甲上施加竖直向上的拉力，使物块甲由静止开始向上以恒定的加速度运动，0.2s t =时物块乙刚好离开水平面。

已知整个过程中弹簧始终没有超过弹性限度，弹簧储存的弹性势能为2P 1=2E kx (为弹簧的形变量)，重力加速度210m/s g =。

1.物块乙刚好离开水平面时，物块甲的重力势能增加量为多少？2.拉力的最小值和最大值分别为多大？3.上述过程中弹簧对物块甲做了多少功；2.如图所示，一个质量为m 的木块，以初速度0v 冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L 的距离后又返回运动．若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：(1)木块上升过程中重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程中滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？3.如图所示,一个半径的圆形靶盘竖直放置,A O 、两点等高且相距4m ,将质量为20g 的飞镖从A 点沿AO 方向抛出,经0.2s 落在靶心正下方的B 点处.不计空气阻力,重力加速度取210m /s g =。

求:(1)飞镖从A 点抛出时的速度大小;(2)飞镖从A 处抛出到落到B 处的过程中减少的重力势能;(3)为了使飞镖能落在靶盘上,飞镖抛出的速度大小应满足什么条件?4.中国生产的龙门吊名声在外,占据了全球龙门吊80%的市场。

如图所示,某国产龙门吊吊机通过驱动电机将重物从A 处吊至B 处。

重物在水平方向上做速度为00.2m/s v =的匀速直线运动;竖直方向的初速度为零,加速度恒为20.01m/s a =,方向竖直向上。

已知重物的质量为500kg,m A B =、间的水平距离为8m d =。

忽略空气阻力和吊绳的质量。

g 取210m/s 。

2021届高三物理一轮复习力学功和能重力势能专题练习一、填空题1．势能的定义：___________的物体凭借其_________而具有的能量．2．举高的物体可以对外做功，这是因为举高的物体具有__________．在物体下落过程中，这种形式的能量转化为物体的___________，从而可以对工件进行煅压等工作任务．3．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能______（填“增大”（“减少”或“不变”（和运动员的重力势能____（填“增大”（“减少”或“不变”（4．物体的重力势能等于_____，定义式E Ｐ（_____5．如图所示，在某次足球比赛中，运动员用力将球踢出，足球从A 点飞往空中的B 点（B 点为足球运动轨迹的最高点）。

若忽略空气阻力的影响，从A 点运动到B 点的过程中，足球的动能_________________，重力势能_____________ ，机械能_____________。

（填“增加”（“减少”或“不变”（6．下面的物体中，只具有动能的是_______，只具有势能的是_______，既具有动能又具有势能的是__________。

（以地面为参考平面）A（停在地面上的汽车 B（在空中飞行的飞机 C（被起重机吊在空中静止的货物D（水平地面上被压缩的弹簧 E.正在水平铁轨上行驶的火车7．如图所示，将质量为5kg 的物体，放在高为1.5m 的桌面上时具有的重力势能是_________，放在地面上时它具有的重力势能是_________，当放在深1.5m 的沟底时它具有的重力势能是_________.（选地面势能为零）（210m/s g ）8．如图所示，一个质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（g＝10m/s2）．该过程中重力势能________（选填“增加”或“减少”）了________J，阻力做功________J．9．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能为______，整个下落过程中机械能的改变量为________。

2021届高三物理一轮复习—— 功能关系 能量守恒定律专题训练1. (2019·重庆市部分区县第一次诊断)如图1所示，一物块从粗糙斜面上从静止开始释放，运动到水平面上后停止，则运动过程中，物块与地球系统的机械能( )图1A ．不变B ．减少C ．增大D ．无法判断答案 B解析 物块从粗糙斜面上从静止释放后，重力与摩擦力对物块做功，其中摩擦力做功使物块的机械能有一部分转化为内能，所以物块与地球系统的机械能减小，故A 、C 、D 错误，B 正确．2.如图2，一个质量为m 的铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的 1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为(重力加速度为g )( )图2A.43mgR B ．mgR C.12mgR D.34mgR 答案 D3．(多选)一个质量为m 的物体以a ＝2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，物体的( )A ．重力势能减少了2mghB ．动能增加了2mghC ．机械能保持不变D ．机械能增加了mgh答案BD解析下降h高度，则重力做正功mgh，所以重力势能减小mgh，A错误；根据动能定理可得F合h＝ΔE k，又F合＝ma＝2mg，故ΔE k＝2mgh，B正确；重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误，D正确．4．质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在它上升到某一点的过程中，物体的动能损失了50 J，机械能损失了10 J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为(g＝10 m/s2)()A．40 J B．60 J C．80 J D．100 J答案B解析物体抛出时的总动能为100 J，物体的动能损失了50 J时，机械能损失了10 J，则动能损失100 J时，机械能损失20 J，此时到达最高点，返回时，机械能还会损失20 J，故从A点抛出到落回到A点，共损失机械能40 J，所以该物体再落回到A点时的动能为60 J，A、C、D错误，B正确．5. (多选)(2020·福建三明一中模拟)滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图3是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是()图3A．人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B．人和滑车获得的动能为0.8mghC．整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD．人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh答案BC解析沿斜面的方向有ma＝mg sin 30°－F f，所以F f＝0.1mg，人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能，故A错误；人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功，获得的动能为E k＝(mg sin 30°－F f)hsin 30°＝0.8mgh，故B正确；整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为。

第五章第4讲考点题号错题统计功能关系应用1、3能量守恒定律2、4、6、7摩擦力做功问题5、8、10综合应用9、11、12一、单项选择题1.蹦床是青少年宠爱的一种体育活动，蹦床边框用弹簧固定有弹性网角，运动员从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则运动员()A．刚接触网面时，动能最大B．机械能始终削减C．重力势能的削减量等于弹性势能的增加量D．重力做功等于克服空气阻力做功解析：选B当运动员受到的弹力、阻力、重力三力的合力为零时加速度为零，动能最大，A错误；在此过程中除重力外，运动员受到的弹力和阻力一起做负功，所以运动员的机械能减小，B正确；全过程由功能关系知mgh＝W阻＋E p弹，所以C、D错误．2.如图所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块相连．平衡后，在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1 m，力F做功2.5 J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移0.1 m的过程中，弹簧弹性势能的增加量()A．等于2.5 J B．大于2.5 JC．小于2.5 J D.无法确定解析：选B因木块下移过程中还有木块重力做正功，其重力势能转化成弹簧的弹性势能，故弹簧弹性势能的增加量确定大于2.5 J，B正确．3.(2022·西安摸底)一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为()A.18mgR B.14mgRC.12mgR D.34mgR解析：选D在半圆底部，由牛顿其次定律，1.5mg－mg＝m v2/R，解得v2＝0.5gR.由功能关系可得此过程中铁块损失的机械能为ΔE＝mgR－12m v2＝0.75mgR，选项D正确．4.如图所示，一轻质弹簧原长为l，竖直固定在水平面上，一质量为m的小球从离水平面高为H处自由下落，正好压在弹簧上，下落过程中小球遇到的空气阻力恒为F f，小球压缩弹簧的最大压缩量为x，则弹簧被压到最短时的弹性势能为()A．(mg－F f)(H－l＋x)B．mg(H－l＋x)－F f(H－l)C．mgH－F f(l－x)D．mg(l－x)＋F f(H－l＋x)解析：选A小球重力势能的削减量为ΔE p＝mg(H－l＋x)克服空气阻力做的功为W f＝F f(H－l＋x)弹性势能的增加量为ΔE＝ΔE p－W f＝(mg－F f)(H－l＋x)故选项A正确．5.(2022·吉林摸底)如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行．将一个物体轻轻放在传送带底端，。

11．如图所示，一个质量为m的小球沿半径为R的 光滑圆弧面由静止自A点滑下，到达最低点B后，接着又在粗糙水平面BC上滑行，最终停在距B点3R的C点，则小球与水平面BC间的动摩擦因数为__________，当小球滑行到B点时重力的瞬时功率为__________。
12．物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB =______
(1)求小球运动到B点时的速度大小；
(2)请通过计算说明小球能否离开轨道？
18．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A和B由静止释放，求：
(1)A落地前瞬间的速度是多少？
(2)B上升的最大高度是多少？
17．某玩具厂设计出如图所示的玩具，轨道固定在高H1的水平台面上，通过在A处压缩弹簧把质量m=0.01kg的小球（可看作质点）从静止弹出，先后经过直线轨道AC、半径R1=0.1m的圆形轨道、长为L1=0.5m的直线轨道CD、以及两段半径R2=1m的圆弧DE、GP，G、E两点等高且两圆弧对应的圆心角都为 ，所有轨道都平滑连接；小球从P点水平抛出后打到固定在Q点的锣上。CD段的动摩擦因数为0.2，其余轨道光滑，在一次测试中测出小球运动到B点时对内轨的作用力为0.064N。(sin =0.6，cos =0.8，g=10m/s2)
13．质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为 增大到最大值 .为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律及其条件专题练习一、填空题1．以速度竖直向上抛出一物体，忽略空气阻力的影响，则物体上升的最大高度为____；当物体的动能和重力势能相等时，物体离抛出点的高度为_____．2．如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两边分开。

一个锥体置于A处，放手之后，奇特的现象发生了，椎体自动地沿木板滚上了B、C板的高处，不计一切阻力。

锥体在滚动过程中重心_______________（填“逐渐升高”、“逐渐降低”或“保持不变”）；锥体在滚动过程中机械能______________填“增大”、“减小”或“不变”）3．质量为M 的滑块从倾角为30︒的光滑斜面顶端开始下滑。

到达斜面底端时速度为v，当它的速度为____时，它的动能和重力势能正好相等，此时它的重力的即时功率为__________。

4．从20m高处，以________m/s的速度水平抛出的物体，落地时的速度大小为25m／s.H静5．如图，光滑轨道abc固定在竖直平面内，c点与粗糙水平轨道cd相切，一质量为m的小球A从高1止落下，在b处与一质量为m的滑块B相撞后小球A静止，小球A的动能全部传递给滑块B，随后滑块BH，滑块B通过在cd段所用时间为t．求：从c处运动到d处，且bd高2（1）cd处的动摩擦因数μ（_____）；（2）若将此过程类比为光电效应的过程，则：A为__________；B为__________；．分析说明：__________类比为极限频率06．质量为m的小球，从离桌面1h高处由静止开始落下，桌面离地面的高度为2h，如图所示．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，那么，当小球落地时的机械能为_________，落地速率为________．7．汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中重力势能________（填“增加”或“减少”），机械能_________填“不守恒”或“守恒”8．在竖直平面内，一根光滑硬质杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y = 0.1cos x（单位：m），杆足够长，图中只画出了一部分。

专题5.4功能关系能量守恒定律【考情分析】1．知道功是能量转化的量度，掌握重力的功、弹力的功、合力的功与对应的能量转化关系。

2．知道自然界中的能量转化，理解能量守恒定律，并能用来分析有关问题。

【重点知识梳理】知识点一对功能关系的理解及其应用1．功能关系(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。

(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。

2．做功对应变化的能量形式(1)合外力对物体做的功等于物体的动能的变化。

(2)重力做功引起物体重力势能的变化。

(3)弹簧弹力做功引起弹性势能的变化。

(4)除重力和系统内弹力以外的力做的功等于物体机械能的变化。

知识点二能量守恒定律的理解及应用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另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2．适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律。

3．表达式ΔE减＝ΔE增，E初＝E末。

【典型题分析】高频考点一对功能关系的理解及其应用【例1】（2019·全国Ⅱ卷）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和。

取地面为重力势能零点，该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示。

重力加速度取10 m/s2。

由图中数据可得A．物体的质量为2 kgB．h=0时，物体的速率为20 m/sC．h=2 m时，物体的动能E k=40 JD．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J【举一反三】(2018·天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱。

某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能始终保持不变【举一反三】(2018·全国卷Ⅰ)如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题1．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能．2．如图所示，某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失，做法如下：在光滑水平面上，依次有质量为m，2m，3m……10m的10个小球，排列成一直线，彼此间有一定的距离，开始时后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去，结果它们先后全部粘合到一起向前运动．求全过程中系统损失的机械能为__________．3．一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J4．在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E﹣x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0～6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________。

5．重为20N的物体从某一高度自由落下，在下落过程中所受的空气阻力为2N，则物体在下落1m的过程中，物体的重力势能减少了________，克服阻力做功________，物体动能增加了_________．6．如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球的速度为是_________，手对轻杆做的功为是_________.7．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10 J 时，其重力势能的可能值为________、_________．8．如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端。

第十一章第3讲(对应同学用书P291)考点题号错题统计热力学第确定律1、2、3、7、8热力学其次定律 6气体试验定律与热力学定律4、5、11、12综合应用9、10一、选择题1．(2022·聊城调研)下列说法正确的是()A．常温常压下，确定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功3.5×105 J，同时空气的内能增加了2.5×105 J，则空气从外界吸取热量1×105 JC．物体的温度为0 ℃时，分子的平均动能为零D．热量从低温物体传到高温物体是不行能的解析：选A依据确定质量气体压强、温度和体积的关系可知，体积确定时，气体温度上升，则压强增大，A项正确；由热力学第确定律可知，ΔE＝W＋Q，所以气体应向外界放热，B项错；物体的温度为热力学温度0 K时，分子平均动能为零，C项错；热量只是不能自发地从低温物体传到高温度物体，如空调可以把热量从温度较低的室内转移到室外，D项错．2．(2021·山东高考)关于热现象的描述正确的一项是()A．依据热力学定律，热机的效率可以达到100%B．做功和热传递都是通过能量转化的方式转变系统内能的C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规章的，大量分子的运动也是无规律的解析：选C依据热力学其次定律的开尔文表述：不行能从单一热库吸取热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．可知热机的效率不行能达到100%，选项A错误．做功是内能与其他形式的能发生转化，而热传递是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移，所以选项B错误．温度是打算一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，故选项C正确．单个分子的运动都是不规章的、带有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动却有确定的规律，这种规律叫做统计规律，大量分子的集体行为受到统计规律的支配，故选项D错误．3．如图所示是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的()A．温度上升，内能增加600 JB．温度上升，内能削减200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能削减200 J解析：选A对确定质量的气体，由热力学第确定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU 为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于全部分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度上升，选项A正确．4．(2022·广东高考)景颇族的祖先制造的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()A．气体温度上升，压强不变B．气体温度上升，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能削减解析：选B对于确定质量的抱负气体，内能仅与温度有关，在猛推推杆的过程中，外界对气体做功，由于时间极短，认为气体与外界无热量交换，内能增加，温度上升，所以C、D错误．又由抱负气体状态方程可知温度上升，体积减小，则压强确定变大，A错误，B正确．5．(2011·新课标全国高考)对于确定量的抱负气体，下列说法正确的是()A．若气体的压强和体积都不变，其内能也确定不变B．若气体的内能不变，其状态也确定不变C．若气体的温度随时间不断上升，其压强也确定不断增大D．气体温度每上升1 K所吸取的热量与气体经受的过程有关E．当气体温度上升时，气体的内能确定增大。