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高考物理东营力学知识点之功和能经典测试题及答案解析一、选择题1．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OC水平、OB竖直，一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AC=3R，重力加速度为g，则小球从A到B的运动过程中（）A．重力做功3mgRB．机械能减少12 mgRC．合外力做功32 mgRD．克服摩擦力做功32 mgR2．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A．216vgB．28vgC．24vgD．22vg3．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（）A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D ．卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能大于在轨道Ⅰ上B 点的动能4．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为gB ．刚抛出时加速度最大，大小为g +kv mC ．皮球上升所用时间比下降所用时间长D ．皮球落回地面时速度大于v 05．如图，倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R 的半圆形轨道相切于B 点，固定在水平面上，整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m 的小球自斜面上距底端高度为H 的某点A 由静止释放，到达半圆最高点C 时，对C 点的压力为F ，改变H 的大小，仍将小球由静止释放，到达C 点时得到不同的F 值，将对应的F 与H 的值描绘在F H -图像中，如图所示。
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编附答案解析(1)一、选择题1．如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R，直径POQ水平。
一质量为m的小物块（可视为质点）自P点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N时，小物块对轨道的压力大小为2mg，g为重力加速度的大小。
则下列说法正确的是（）A．小物块到达最低点N时的速度大小为2gRB．小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgRC．小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为mgRD．小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点2．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（）A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D．卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能3．如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为34h，则A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为1 2 RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度12h＜h＜34h4．如图，倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点，固定在水平面上，整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放，到达半圆最高点C时，对C点的压力为F，改变H的大小，仍将小球由静止释放，到达C点时得到不同的F值，将对应的F与H的值描绘在F H-图像中，如图所示。
则由此可知（）A．小球开始下滑的高度H的最小值是2R B．图线的斜率与小球质量无关C．a点的坐标值是5R D．b点坐标的绝对值是5mg5．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A运动到C的过程中，下列说法正确的是A．经过位置B时小球的加速度为0B．经过位置B时小球的速度最大C．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小6．从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同7．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高考物理最新力学知识点之功和能图文答案一、选择题1．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等2．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A运动到C的过程中，下列说法正确的是A．经过位置B时小球的加速度为0B．经过位置B时小球的速度最大C．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小3．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。
如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。
忽略摩擦和空气阻力。
笔从最低点运动至最高点的过程中A．笔的动能一直增大B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D．弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量4．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力5．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是（）A．小明对足球做的功等于mghB．足球在A点处的机械能为2 2 mvC．小明对足球做的功等于22mv+mghD．足球在B点处的动能为22mv-mgh6．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g．则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（）A．重力做的功为m g h B．重力做的功为2m g hC．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh7．物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J，拉力做功3J，则下列说法正确的是A．物体的重力势能减少2JB．物体的动能增加3JC．物体的动能增加1JD．物体的机械能增加1J8．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（）A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的C．在最低点时运动员处于超重状态D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒9．如图所示，一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端自由伸长，一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是压缩弹簧，后又被弹回。
高考物理新力学知识点之功和能解析含答案(4)一、选择题1．如图所示，一质量为1kg 的木块静止在光滑水平面上，在t =0时，用一大小为F =2N 、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t =3s 时力F 的功率为A ．5 WB ．6 WC ．9 WD ．63W2．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A ．216v gB ．28v gC ．24v gD ．22v g3．某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ，这时物体的速度为2m/s （g 取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ） A ．物体克服重力做功2J B ．合外力做功2JC ．合外力做功12JD ．手的拉力对物体做功10J4．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为gB ．刚抛出时加速度最大，大小为g +kv mC ．皮球上升所用时间比下降所用时间长D ．皮球落回地面时速度大于v 05．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ，上升的最高点距地面的高度约为3m ，最高点到落地点的水平距离约为6m 。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为 A ．50JB ．150JC ．200JD ．250J6．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ，则N 1–N 2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg7．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力8．从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同9．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g．则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（）A．重力做的功为m g h B．重力做的功为2m g hC．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh10．如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B3mgLC ．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D ．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 11．下述实例中，机械能守恒的是（ ） A ．物体做平抛运动 B ．物体沿固定斜面匀速下滑 C ．物体在竖直面内做匀速圆周运动D ．物体从高处以0.9g (g 为重力加速度的大小)的加速度竖直下落12．如图，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 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g ．小球从a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR13．关于重力势能，下列说法中正确的是（ ） A ．重力势能的大小只由物体本身决定 B ．重力势能恒大于零C ．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D ．重力势能是物体和地球所共有的14．恒力F 作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ，则水平恒力F 做的功和功率W 1、P l 和W 2、P 2相比较，正确的是( ) A ．W l >W 2，P 1>P 2 B ．W l =W 2，P I <P 2 C ．W l =W 2，P l >P 2D ．W l >W 2，P I <P 215．质量为m 的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高度为1h ，小球能达到的最大离地高度为2h ．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（ ）． A ．2mgh B ．1mghC ．21()mg h h +D ．21()mg h h -16．升降机中有一质量为m 的物体，当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时，物体增加的重力势能为( ) A ．mgh B ．mgh ＋mah C ．mahD ．mgh －mah17．图所示，质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为A ．2mg ghB ．cos 2mg gh θC ．sin /2mg gh θD ．sin 2mg gh θ18．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F 和加速度a 的变化情况是（ ） A ．F 逐渐减小，a 逐渐增大 B ．F 逐渐减小，a 也逐渐减小 C ．F 逐渐增大，a 逐渐减小 D ．F 逐渐增大，a 也逐渐增大19．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定：( )A ．等于拉力所做的功；B ．小于拉力所做的功；C ．等于克服摩擦力所做的功；D ．大于克服摩擦力所做的功；20．如图所示，小球以初速v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，则经过A 点的速度大小为（ ）A 204v gh -B 204gh v -C 202v gh -D 202gh v -21．质量为m 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A．木块静止,d1=d2B．木块静止,d1<d2C．木块向右运动,d1<d2D．木块向左运动,d1=d222．如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。
高考物理新力学知识点之功和能分类汇编附答案一、选择题1．恒力F 作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ，则水平恒力F 做的功和功率W 1、P l 和W 2、P 2相比较，正确的是( ) A ．W l >W 2，P 1>P 2 B ．W l =W 2，P I <P 2 C ．W l =W 2，P l >P 2D ．W l >W 2，P I <P 22．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为gB ．刚抛出时加速度最大，大小为g +kv mC ．皮球上升所用时间比下降所用时间长D ．皮球落回地面时速度大于v 03．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ，上升的最高点距地面的高度约为3m ，最高点到落地点的水平距离约为6m 。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为 A ．50JB ．150JC ．200JD ．250J4．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变化的图像如图（乙）所示，则A ．1t 时刻小球动能最大B ．2t 时刻小球动能最大C ．2t ~3t 这段时间内，小球的动能先增加后减少D ．2t ~3t 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能5．从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m 的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中 A ．动能变化量不同，动量变化量相同 B ．动能变化量和动量变化量均相同 C ．动能变化量相同,动量变化量不同 D ．动能变化量和动量变化量均不同6．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t 1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（ ）A ．0-t 1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B ．0-t 1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C ．t 1-t 2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D ．t 1-t 2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变7．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从0t =开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，作用时间为1t ，在10~t 内力F 的平均功率是（ ）A ．212F m t ⋅B ．2212F m t ⋅C ．21F m t ⋅D ．221F mt ⋅8．人用绳子通过定滑轮拉物体A ，A 穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A 的动能为（ ）A ．222cos k mv E θ= B ．222tan k mv E θ= C ．212k E mv =D ．221sin 2k E mv θ=9．物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J ，拉力做功3J ，则下列说法正确的是 A ．物体的重力势能减少2J B ．物体的动能增加3J C ．物体的动能增加1J D ．物体的机械能增加1J10．体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下．已知篮球的质量为600g ，教室到一楼地面的高度为10m ，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于（ ） A ．10JB ．60JC ．100JD ．6000J11．如图所示，小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达B 点时离地面的高度为h ．不计空气阻力，取地面为零势能面，则足球在B 点时的机械能为（足球视为质点）A ．212mv B ．mgh C ．212mv +mgh D ．212mv －mgh 12．如图所示，质量为m 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始自由下滑，则（ ）A ．小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB ．小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC ．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒D ．小球自由下滑过程中机械能守恒13．如图所示，一质量为1kg 的木块静止在光滑水平面上，在t =0时，用一大小为F =2N 、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t =3s 时力F 的功率为A ．5 WB ．6 WC ．9 WD ．63W14．有一质量为m 的木块，从半径为r 的圆弧曲面上的a 点滑向b 点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（ ）A ．木块所受的合外力为零B ．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C ．重力和摩擦力的合力做的功为零D ．重力和摩擦力的合力为零15．如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OC 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自C 的正上方A 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力。
高考物理力学知识点之功和能真题汇编含解析一、选择题1．汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v -—t图像不可能是选项图中的A．B．C．D．2．如图所示，小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上，A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连，已知重力加速度为g，滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计，小车A的质量为3m，小球B的质量为m，小车从静止释放后，在小球B竖直上升h 的过程中，小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为（）A．F T=mg，E k=3mgh/8B．F T=mg，E k=3mgh/2C．F T=9mg/8，E k=3mgh/2D．F T=9mg/8，E k=3mgh/83．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J4．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A运动到C的过程中，下列说法正确的是A．经过位置B时小球的加速度为0B．经过位置B时小球的速度最大C．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小5．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m，上升的最高点距地面的高度约为3m，最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A．50J B．150J C．200J D．250J6．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是（）A．小明对足球做的功等于mghB．足球在A点处的机械能为2 2 mvC．小明对足球做的功等于22mv+mghD．足球在B点处的动能为22mv-mgh7．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功8．如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A ．圆环的机械能守恒B ．弹簧弹性势能变化了3mgLC ．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D ．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变9．如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编含答案解析(1)一、选择题1．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等2．如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为34h，则A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为1 2 RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度12h＜h＜34h3．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（）A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方4．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A运动到C的过程中，下列说法正确的是A．经过位置B时小球的加速度为0B．经过位置B时小球的速度最大C．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小5．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＋mv26．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力7．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多8．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变9．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
2020年高校自主招生好题精选物理专项汇编：功、能（解析版）1．(清华大学自主招生)在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连。
以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面。
两球开始运动时，细线与恒力方向垂直。
在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为( )A. Fl2mB.FlmC．2 FlmD.2Flm【答案】B【解析】要计算在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量，可以不考虑两球沿恒力方向的运动，这样设想，两小球沿连线方向的光滑轨道运动，在两球碰撞前瞬间，恒力F相对两球连线的位移为l，恒力做功F·l＝2·12mvx2。
解得：vx＝Flm，选项B正确。
2．(“北约”自主招生)如图，一个质量为2m的球和一个质量为m的球，用长度为2r的轻杆连在一起，两个球都限制在半径为r的光滑圆形竖直轨道上，轨道固定于地面。
初始时刻，轻杆竖直，且质量为2m的球在上方；此时，受扰动两球开始运动，当质量为2m的球运动到轨道最低点时，速度为________。
轨道对两球组成的系统的力为________。
【解析】取光滑圆形竖直轨道的圆心为零势能参考平面，设质量为2m的球运动到轨道最低点时速度为v，由机械能守恒，有：2mgr－mgr＝mgr－2mgr＋12mv2＋12·2mv2，解得：v＝2 gr 3设轻杆中弹力为F，轨道对质量为2m的球向上的支持力为F1，对质量为m的球向下的压力为F 2，对运动到轨道最低点的质量为2m 的小球，由牛顿第二定律，F 1－2mg －F ＝2m v 2r ，对运动到轨道最高点的质量为m 的小球，由牛顿第二定律，F 2＋mg －F ＝m v 2r ，两式相减得：F 1－F 2＝3mg ＋m v 2r 。
将v ＝2 gr 3代入得：F 1－F 2＝3mg ＋4mg 3＝13mg 3。
【答案】2gr 313mg 33．(“北约”自主招生)如图所示，与水平地面夹角为锐角的斜面底端A 向上有三个等间距点B 、C 和D ，即AB ＝BC ＝CD 。
高三物理“功和能的关系”知识定位在高中物理学习过程中，既要学习到普遍适用的守恒定律——能量守恒定律，又要学习到条件限制下的守恒定律——机械能守恒定律。
学生掌握守恒定律的困难在于：对于能量守恒定律，分析不清楚哪些能量发生了相互转化，即哪几种能量之和守恒；而对于机械能守恒定律，又不能正确的分析何时守恒，何时不守恒。
在整个高中物理学习过程中，很多同学一直错误的认为功与能是一回事，甚至可以互相代换，其实功是功，能是能，功和能是两个不同的概念，对二者的关系应把握为：功是能量转化的量度。
知识梳理1、做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。
2、能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一。
而在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色。
本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。
需要强调的是：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它个一个时刻相对应。
两者的单位是相同的（都是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
3、复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系，尤其是功和机械能的关系。
突出：“功是能量转化的量度”这一基本概念。
⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=ΔE k，这就是动能定理。
⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度：W G= -ΔE P，这就是势能定理。
⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其=ΔE机，（W其表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。
⑷当W其=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。
⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。
f d=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）。
例题精讲1【题目】如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。
其正上方A位置有一只小球。
小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。
高考物理力学知识点之功和能真题汇编及答案解析一、选择题1．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）A．B．C．D．2．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A．216vgB．28vgC．24vgD．22vg3．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（）A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D．卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能4．如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为34h，则A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为1 2 RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度12h＜h＜34h5．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（）A2ghB2ghC．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒D．小球自由下滑过程中机械能守恒6．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（）A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方7．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m，上升的最高点距地面的高度约为3m，最高点到落地点的水平距离约为6m。
功和能一. 选择题1．（2010清华五校）在光滑的水平桌面上有两个质量均为m 的小球，由长度为2l 的拉紧细线相连。
以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F ，方向平行于桌面。
两球开始运动时，细线与恒力方向垂直。
在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 （ ） A ．m Fl 2 B ．mFlC ．m Fl 2D ．m Fl 2 【参考答案】：B2、（2010复旦自主招生）如图所示的皮带轮传动装置中，A 为主动轮，B 为被动轮，L 为扁平的传动皮带，A 轮与B 轮的轮轴水平放置且互相平行，则能传递较大功率的情况是________。
A ．A 轮逆时针转且皮带L 较宽B ．A 轮逆时针转且皮带L 较窄C ．A 轮顺时针转且皮带L 较宽D ．A 轮顺时针转且皮带L 较窄【参考答案】：C 【名师解析】解析：A 轮顺时针转，下面皮带拉紧，上面皮带松弛，物体压在皮带上，增大了皮带对A 轮的包角，可增大皮带与A 轮之间的最大静摩擦力。
而传递的最大功率等于最大静摩擦力×速度，所以A 轮顺时针转且皮带L 较宽，能传递较大功率，选项C 正确。
3. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON ，OM 水平，ON 竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A 和B 分别套在OM 和ON 杆上，B 球的质量为2 kg ，在作用于A 球的水平力F 的作用下，A 、B 均处于静止状态，此时OA=0.3 m ，OB=0.4 m ，改变水平力F 的大小，使A 球向右加速运动，已知A 球向右运动0.1m 时速度大小为3m/s ，则在此过程中绳对B 球的拉力所做的功为(取g =10 m/s 2) A ．11 J B ．16 J C ．18 J D ．9 J 【参考答案】：C【名师解析】本题考查了速度分解、动能定理及其相关的知识点。
A 球向右运动0.1m 时，v A =3m/s ，OA’=0.4 m ，OB’=0.3 m ，设此时∠BAO=α，则有tan α=3/4。
v A cos α= vB sin α，解得：v B =4m/s 。
此过程中B 球上升高度h=0.1m ，由动能定理，W-mgh=12mv B 2，解得绳对B 球的拉力所做的功为W=mgh +12mv B 2=2×10×0.1J+12×2×42J=18J ，选项C 正确。
4．放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F 作用下，沿斜面向上做直线运动。
拉力F 和物块速度v 随时间t 变化的图象如图，则 A ．第1 s 内物块受到的合外力为0.5 N B ．物块的质量为11 kgC ．第1 s 内拉力F 的功率逐渐增大D ．前3 s 内物块机械能先增大后不变 【参考答案】：AC【易错点拨】解答此题易错点主要有：一是把拉力错误认为是合外力，漏选A 错选B ；二是把动能误认为是机械能，错选D 。
5．如图，固定在水平桌面上的两个光滑斜面M 、N ，其高度相同，斜面的总长度也相同。
现有完全相同的两物块a 、b 同时由静止分别从M 、N 的顶端释放，假设b 在通过斜面转折处时始终沿斜面运动且无能量损失。
则 A ．物块b 较物块a 先滑至斜面底端B ．两物块滑至斜面底端时速率相等C ．两物块下滑过程中的平均速率相同D ．两物块开始下滑时加速度大小相等 .【参考答案】：AB【名师解析】：由于b 开始时加速度较大，其平均速度较大，所以物块b 较物块a 先滑至斜面底端，选项A正确CD 错误。
由于二光滑斜面高度相同，由机械能守恒定律，两物块滑至斜面底端时速率相等，选项B 正确。
二．填空题1．（2014北约自主招生物理）如图，一个质量为2m 的球和一个质量为m 的球，用长度为2r 的轻杆连在一起，两个球都限制在半径为r 的光滑圆形竖直轨道上，轨道固定于地面。
初始时刻，轻杆竖直，且质量为2m 的球在上方；此时，受扰动两球开始运动，当质量为2m 的球运动到轨道最低点时，速度为 。
轨道对两球组成的系统的力为 。
【参考答案】：v =23gr13mg/3两式相减得：F 1- F 2=3mg+ m rv 2。
将v =23gr.代入得：F 1- F 2=3mg+4mg/3=13mg/3。
2（2013北约自主招生）如图所示，与水平地面夹角为锐角的斜面底端 A 向上有三个等间距点 B 、C 和D ，即AB=BC=CD 。
小滑块 P 以初速 v 0从 A 出发，沿斜面向上运动。
先设置斜面与滑块间处处无摩擦，则滑块到达D 位置刚好停下，而后下滑。
若设置斜面 AB 部分与滑块间有处处相同的摩擦，其余部位与滑块间仍无摩擦，则滑块上行到C 位置刚好停下，而后下滑。
滑块下滑到B 位置时速度大小为_______，回到 A 端时速度大小为___________。
【参考答案】：33v 0 33v 0【点评】此题考查动能定理及其相关知识。
只要根据题述物理过程，灵活运用动能定理及其相关知识列车相关方程，不难得出结果。
三．计算题1（15分）(2013年华约自主招生)已知质量约1T 的汽车在10s 内由静止加速到60km/h 。
（1）如果不计一切阻力，发动机的平均输出功率约为多大?（2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略。
将汽车简化为横截面积约1m2的长方体，并以此模型估算汽车以60km/h行驶时因克服空气阻力所增加的功率。
(知空气密度ρ=1.3kg/m3。
)（3）数据表明，上述汽车所受阻力与速度平方的关系如图所示。
假定除空气阻力外，汽车行驶所受的其它阻力与速度无关，试估算汽车行驶所受的其它阻力总的大小。
（3）当汽车匀速运动时，牵引力与阻力平衡，由F—v2图可知，F=kv2+f式中F为牵引力，f为除空气阻力之外的其他阻力之和。
外推图象，可得f=125N。
【点评】此题以匀加速启动切入，意在考查匀变速直线运动规律、功率、动能、对F—v2图的理解及其相关知识，难度不大于高考。
2.(18分)利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处.如图所示,已知传送轨道平面与水平方向成37°角,倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接,弹簧下端固定在斜面底端,工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25.传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s,两轮轴心相距L=5m,B、C 分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑.现将质量m=1kg的工件放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s,AB 间的距离s=1m.工件可视为质点,g 取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)工件沿传送带上滑的时间;(3)若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v>4m/s的范围内调节,试推导工件滑动到C 点时的速度vC 随速度v 变化的关系式.3．(12 分) （2013北约自主招生）某车辆在平直路面上作行驶测试，测试过程中速度 v(带有正负号)和时间 t 的关系如图所示。
已知该过程发动机和车内制动装置对车辆所作总功为零，车辆与路面间的摩擦因数 μ 为常量，试求 μ值。
数值计算时，重力加速度取 g=10m/s2。
【名师解析】：对正方向运动的整个过程，由动能定理，W 1+W z1-μmgx 1=0-21mv 02， 对倒车运动的整个过程，由动能定理，W 2+W z2-μmgx 2=0， 二式相加，有W 1+W z1-μmgx 1 +W 2+W z2-μmgx 2=0-21mv 02， 根据题述W 1+W z1+W 2+W z2=0，所以：μmg(x 1 +x 2)=21mv 02， 由速度图象可知：x 1=21m ，x 2=6m ， 解得：μ=1351。
【点评】此题以车辆在平直路面上作行驶测试切入，意在考查动能定理、速度图象及其相关知识。
解答时要注意摩擦力做功等于摩擦力与路程的乘积。
在解答难度与高考相当的试题时，正确运用物理规律，规范解题，认真运算，显得特别重要。
4（12分）（2011北约）两个相同的铁球，质量均为m ，由原长为L 0、劲度系数为k 的弹簧连接，设法维持弹簧在原长位置由静止释放两球（两球连线竖直）。
设开始时下面铁球距离桌面的高度为h ，而且下面铁球与桌面的碰撞为完全非弹性的碰撞。
（1）求弹簧的最大压缩量x 。
（2）如果使铁球放在光滑水平面上绕过质心的竖直轴转动，此时弹簧长度变为L ，求转动的角速度ω。
5.（2009浙江大学）飞船从地球飞到月亮与从月亮飞到地球，耗费燃料相同吗？哪个多？【名师解析】：不相同。
由于地球质量要远大于月亮，地球对飞船万有引力大于月亮对飞船的万有引力，飞船从地球飞到月亮需要克服万有引力做功多，所以从地球飞到月亮耗费燃料多。
6（2009浙江大学）有长为L的绳上栓一质量为m的小球，假设小球在竖直面内做圆周运动，求小球运动到最高点与运动到最低点时绳的拉力之差。
【名师解析】：在最高点，F1+mg=mv12/L，在最低点，F2-mg=mv22/L，小球从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律，12mv22=mg2L+12mv12.联立解得：F2- F1=6mg。
7（2009浙江大学）求地球场中月球势能与动能的绝对值之比。
8.（2009清华大学）固定在竖直平面内的一个半圆形光滑轨道，轨道半径为R，轨道两端在同一水平高度上，其中一端有一小定滑轮（其大小可忽略），两小物体质量分别为m1和m2，用轻细绳跨过滑轮连接在一起，如图所示，若要求小物体m1从光滑半圆轨道上端沿轨道由静止开始下滑，问：（1）小物体m1满足什么条件可以使它下滑到轨道最低点？（2）小物体m1下滑到C点时速度为多大？【名师解析】：（1）要使小物体m1下滑到轨道最低点，细线中的拉力在竖直方向的分力必须小于或等于小物体m1的重力。
由Fcos45°=m1g，F= m2g可得：m12。
（2）小物体 m 1从光滑半圆轨道上端沿轨道由静止开始下滑，到小物体m 1下滑到C 点时，由机械能守恒定律，m 1gR- m 212mv 12+12mv 22v 1cos45°= v 2，联立解得：v 1.9. （2009上海交通大学）质量为50kg 的人在原地以固定周期连续地蹦跳，蹦跳时克服重力做功的功率为135W 。
每次蹦跳时与地面接触的时间占所用总时间的2/5。
若此人的心动周期和蹦跳周期相同，心脏每搏一次输出60mL 血液。
若将9mg 试剂注入他的静脉，经过一定长的时间后此人的血液中试剂浓度为2mg/L 。
求：（1）此人心脏每分钟跳动次数。
（2）此人血液通过心脏一次的时间。
10.（2009上海交通大学）如图所示，甲、乙两个小球分别固定在一根直角尺的两端A 、B ，直角尺的顶点O 处有光滑的水平固定转动轴，且OA=OB=L ，系统平衡时，OA 与竖直方向的夹角为37°。
