高考物理基础知识综合复习优化集训13机械能守恒定律(含答案)

考点13 机械能守恒定律及其应用两年高考真题演练1．(2015·四川理综，1)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小( ) A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大2．(2015·新课标全国卷Ⅱ，21)(多选)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。

则( )A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为2ghC．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg3．(2015·天津理综，5)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4．(2014·安徽理综，15)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。

已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N 点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。

则( )A．v1＝v2，t1＞t2 B．v1<v2，t1>t2C．v1＝v2，t1<t2 D．v1<v2，t1<t25．(2014·上海单科，11)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。

合用优选文件资料分享高考物理总复习机械能守恒定律及其应用练习（2）（带答案和讲解）机械能(2) 1．一个物体在圆滑的水平面上匀速滑行，则( ) A．这个物体没有能量B．这个物体的能量不发生变化C．这个物体的能量发生了变化D．以上说法均不对 2 ．对于重力势能，以下说法中正确的是（）A . 某个物体处于某个地址，重力势能的数值是唯一确定的，与参照面采纳没关B．只需重力做功，物体的重力势能一定变化C．物体做匀速直线运动时，其重力势能必然不变 D . 物体重力势能增加时，物体的重力能够不做功 3 ．物体战胜重力做 5 J的功，则它的重力势能增加了（）A．5 J B. －5 J C.0 D. 不能够确定4 ．蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动．当运动员走开蹦床后上升的过程中，运动员拥有的（）A．动能增加，重力势能减少 B. 动能增加，重力势能增加C．动能减少，重力势能减少D．动能减少，重力势能增加 5 ．物体战胜重力做10J 的功，则它的重力势能增加了（）A．10 J B.－10J C.0D.不能够确定 6 ．以下说法中错误的选项是（）A．重力对物体所做的功只跟起点和终点地址相关，跟物体的运动路径没关；B．摩擦力对物体做功，也与路径没关；C．物体战胜重力做了多少功，重力势能就增加了多少；D．物体沿不同样路径从一个地址移到另一个地址克服摩擦力做功一般不相等；7 ．使劲F 把质量ｍ的物体从地面由静止开始举高ｈ时物体的速度为ｖ，则（）A．力F 做功为mghB．合力做功为mv2／2 C．重力做功(F-mg)h D．重力势能减少了mgh8．在以下对于重力势能的说法中正确的选项是（）A．重力势能是物体和地球所共有的，而不是物体自己独自所拥有的B．同一高度，将物体以速度v0 向不同样的方向抛出，落地时物体减少的重力势能必然相等C．重力势能等于零的物体，不能能对其他物体做功D．在地球上的物体，它的重力势能必然等于零9 ．物体在地面上20m高的地方以7m/s2 的加速度竖直下落，则在下落的过程中，物体的机械能（）A．减小B．增大C．不变D．无法判断10 ．以下说法正确的选项是（）A．重力对物体做功与路径没关，只与始末地址相关B．滑动摩擦力必然对物体做负功C．合外力做功为零，物体机械能必然不变D．若物体碰到的合外力不为零，则物体的机械能必然变化参照答案： 1 ．答案：B 剖析：物体在圆滑水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，A、C、D错，B正确．2 ．答案：B 剖析：重力势能的大小与零势面的采纳相关，A错；物体重力势能的变化与高度变化相关，与速度大小没关，C错；物体重力势能增加时，物体的重力必然做负功，D错；3 ．答案：A 剖析：物体战胜重力做 5 J的功，则它的重力势能增加了5J，A对；4 ．答案：D 剖析：离开蹦床后上升的过程中，运动员做竖直上抛运动，速度减小，动能减小，重力做负功，重力势能增大，D对；5 ．答案： A 剖析：物体战胜重力做了多少功就有多少能量转变为重力势能，A对；6 ．答案：B 剖析：重力对物体所做的功只跟起点和终点地址相关，跟物体的运动路径没关，重力做功等于mgh，物体战胜重力做了多少功，重力势能就增加了多少，故AC正确摩擦力的方向跟接触面相切，所以摩擦力对物体做功，一般跟路径相关，物体沿不同样路径从一个地址移到另一个地址战胜摩擦力做功一般不相等，故B错误D正确由于选错误的，所以此题选 B 7．答案：B 8 ．答案：AB 剖析：我们一般说物体拥有多少重力势能，而本质上重力势能是物体和地球所共有的，对于一个确定的物体来说，它所拥有的重力势能，可是决定于物体所处的相对地址，重力势能的变化仅与物体的地址变化相关系，而与详细的路径没关，物体的重力势能是有对于零势能面而言的，重力势能为零的物体，只能说明物体处在零势能面上，重力对零势能参考面上的物体无做功的本领，而不能够说明除重力外的其他力不能够做功，也不能够说明物体对其他不同样高度的物体不拥有做功本领，A、B正确. 9．答案：A 剖析：对物体剖析，运用牛顿第二定律有：mg-F=ma，解得F=mg-ma=3，m知除重力之外其他力的协力向上，物体下落的过程中，除重力之外其他力做功等于机械能的增量，除重力之外其他力做负功，则机械能减小．故A正确，B、C、D错误．10 ．答案：A剖析：考点：功的计算．剖析：当只有重力或许是弹力做功时，物体的机械能守恒，此时物体碰到的协力其实不是零；滑动摩擦力可以对物体做做功也能够做负功，要看力与物体运动方向之间的关系；重力做功只与始末地址相关，与物体经过的路径没关．解答：解：A、重力属于保守力，对物体做的功与路径没关，只与始末地址相关，所以A正确．B．滑动摩擦力能够做正功，如由静止放在传达带上的物体，物体开始的运动就是由于传达带对物体的滑动摩擦力对物体做了正功，所以B错误．C．物体机械能是指除了重力和弹力之外的力对物体做的功为零，不能够说是合外力做功为零，所以C错误．D．物体机械能的变化与否取决于重力和弹簧弹力之外的力可否对物体做了功，机械能守恒其实不是说物体守恒平衡，所以D错误．应选A．点评：滑动摩擦力对物体做功的特点是学生经常出错的地方，不要认为摩擦力就只能做负功．。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械能守恒定律及其应用1.如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上．现将一小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是()A．斜劈对小球的弹力不做功B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒C．斜劈的机械能守恒D．小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量2.(2021·海南卷·2)水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中．如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m．取重力加速度g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力．则人的落水点到滑梯末端的水平距离为()A．4.0 m B．4.5 mC．5.0 m D．5.5 m3．质量为m的小球从距离水平地面高H处由静止开始自由落下，取水平地面为参考平面，重力加速度大小为g，不计空气阻力，当小球的动能等于重力势能的2倍时，经历的时间为()A.6H g B ．2H 3g C.2H 3gD.2H g4.(2023·武汉东湖区联考)如图所示，有一条长为L ＝1 m 的均匀金属链条，有一半在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g 取10 m/s 2)( )A ．2.5 m/sB.522 m/sC. 5 m/sD.352m/s 5.(多选)如图，一个质量为0.9 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点沿切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R ＝0.3 m ，θ＝60°，小球到达A 点时的速度v A ＝4 m/s.(取g ＝10 m/s 2)下列说法正确的是( )A ．小球做平抛运动的初速度v 0＝2 3 m/sB ．P 点和C 点等高C ．小球到达圆弧最高点C 点时对轨道的压力大小为12 ND ．P 点与A 点的竖直高度h ＝0.6 m6．如图所示，有一光滑轨道ABC ，AB 部分为半径为R 的14圆弧，BC 部分水平，质量均为m的小球a 、b 固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R ，小球可视为质点，开始时a 球处于圆弧上端A 点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．a 球下滑过程中机械能保持不变B ．b 球下滑过程中机械能保持不变C ．a 、b 球都滑到水平轨道上时速度大小均为2gRD ．从释放a 、b 球到a 、b 球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a 球做的功为12mgR7.(多选)如图所示，质量为M 的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为l 0的轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．图中AO 水平，BO 间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，O ′在O 的正下方，C 是AO ′段的中点，θ＝30°.现让小球从A 处由静止释放，重力加速度为g ，下列说法正确的有( )A ．下滑过程中小球的机械能守恒B ．小球滑到B 点时的加速度大小为32g C ．小球下滑到B 点时速度最大D ．小球下滑到C 点时的速度大小为2gl 08.(2023·广东省深圳实验学校、湖南省长沙一中高三联考)如图所示，一根长为3L 的轻杆可绕水平转轴O 转动，两端固定质量均为m 的小球A 和B, A 到O 的距离为L ，现使杆在竖直平面内转动，B 运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g .当B 由最高点第一次转至与O 点等高的过程中，下列说法正确的是( )A ．杆对B 球做正功 B ．B 球的机械能守恒C ．轻杆转至水平时，A 球速度大小为10gL5D ．轻杆转至水平时，B 球速度大小为310gL59.(2023·广东省佛山一中高三月考)如图所示，物块A 套在光滑水平杆上，连接物块A 的轻质细线与水平杆间所成夹角为θ＝53°，细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B 相连，定滑轮顶部离水平杆距离为h ＝0.2 m ，现将物块B 由静止释放，物块A 、B 均可视为质点，重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，不计空气阻力，则( )A ．物块A 与物块B 速度大小始终相等 B ．物块B 下降过程中，重力始终大于细线拉力C ．当物块A 经过左侧定滑轮正下方时，物块B 的速度最大D ．物块A 能达到的最大速度为1 m/s10．(2023·四川省泸县第一中学模拟)如图所示，把质量为0.4 kg 的小球放在竖直放置的弹簧上，并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.1～0.3 m 的图像为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A．小球与弹簧分离时对应的位移小于0.1 mB．小球的v2－x图像中最大的速度为v1＝2 m/sC．弹簧弹性势能的最大值为E p＝1.2 JD．压缩小球的过程中外力F对小球所做的功为W F＝0.6 J11.(2020·江苏卷·15)如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动．在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物．重物由静止下落，带动鼓形轮转动．重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω.绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)重物落地后，小球线速度的大小v；(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；(3)重物下落的高度h.12.如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，一劲度系数为k＝200 N/m的轻质弹簧一端固定在挡板C上，另一端连接一质量为m＝4 kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，B距地面足够高．用手托住物体B使绳子刚好伸直且没有拉力，然后由静止释放．取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小；(2)物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度；(3)物体A的最大速度的大小．13.(多选)(2023·河北省模拟)如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆M、N，两杆无限接近但不接触，两杆间的距离可忽略不计．两个小球a、b(可视为质点)的质量相等，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N上，a、b通过铰链用长度为L＝0.5 m的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与N杆的夹角为θ＝53°)，不计一切摩擦，已知重力加速度的大小为g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.在此后的运动过程中，下列说法正确的是()A．a球下落过程中，其加速度大小始终不大于gB．a球由静止下落0.15 m时，a球的速度大小为1.5 m/sC．b球的最大速度为3 2 m/sD．a球的最大速度为2 2 m/s答案及解析1．B 2.A 3.B 4.A 5.CD6．D [对于单个小球来说，杆的弹力做功，小球机械能不守恒，A 、B 错误；两个小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，故有mgR ＋mg (2R )＝12·2m v 2，解得v ＝3gR ，C 错误；a 球在下滑过程中，杆对小球做功，重力对小球做功，故根据动能定理可得W ＋mgR ＝12m v 2，v ＝3gR ，联立解得W ＝12mgR ，D 正确．] 7．BD [下滑过程中小球的机械能会与弹簧的弹性势能相互转化，因此小球的机械能不守恒，故A 错误；因为在B 点，弹簧恢复原长，因此重力沿杆的分力提供加速度，根据牛顿第二定律可得mg cos 30°＝ma ，解得a ＝32g ，故B 正确；到达B 点时加速度与速度方向相同，因此小球还会加速，故C 错误；因为C 是AO ′段的中点，θ＝30°，由几何关系知当小球到C 点时，弹簧的长度与在A 点时相同，故在A 、C 两位置弹簧弹性势能相等，小球重力做的功全部转化为小球的动能，有mgl 0＝12m v C 2，解得v C ＝2gl 0，故D 正确．]8．D [由题知B 运动到最高点时，恰好对杆无作用力，有mg ＝m v 22L ，B 在最高点时速度大小为v ＝2gL ，因为A 、B 角速度相同，A 的转动半径只有B 的一半，所以A 的速度大小为v2，当B 由最高点转至与O 点等高时，取O 点所在水平面的重力势能为零，根据A 、B 机械能守恒，mg ·2L －mgL ＋12m ⎝⎛⎭⎫v 22＋12m v 2＝12m v A 2＋12m v B 2,2v A ＝v B ，解得v A ＝310gL 10，v B ＝310gL5，故C 错误，D 正确；设杆对B 做的功为W ，对B 由动能定理得mg ·2L ＋W ＝12m v B 2－12m v 2，解得W ＝－65mgL ，所以杆对B 做负功，B 机械能不守恒，故A 、B 错误．]9．D [根据关联速度得v A cos θ＝v B ，所以二者的速度大小不相等，A 错误；当物块A 经过左侧定滑轮正下方时细线与杆垂直，则根据选项A 可知，物块B 的速度为零，所以B 会经历减速过程，减速过程中重力会小于细线拉力，B 、C 错误；当物块A 经过左侧定滑轮正下方时，物块A 的速度最大，根据系统机械能守恒得mg (h sin θ－h )＝12m v 2，解得v ＝1 m/s ，D 正确．]10．C [由于不计空气阻力，则小球与弹簧分离后，小球加速度为g ，说明小球在x ＝0.1 m 时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，即分离时对应的位移为0.1 m ，A 错误；对直线段有v 22＝2g (0.3 m －0.1 m)，解得v 2＝2 m/s ，由题图可知最大速度v 1>v 2，B 错误；从释放到小球速度为0的过程，弹性势能全部转化为小球的机械能，以最低点为重力势能参考平面，小球的机械能为mgh 0＝0.4×10×0.3 J ＝1.2 J ，故弹簧弹性势能最大值为E p ＝1.2 J ，C 正确；向下按h ＝0.1 m 的过程，根据功能关系有W F ＋mgh ＝E p ，解得W F ＝0.8 J ，D 错误．] 11．(1)2ωR (2)(2mω2R )2＋(mg )2 (3)M ＋16m2Mg(ωR )2解析 (1)重物落地后，小球线速度大小v ＝ωr ＝2ωR (2)向心力F n ＝2mω2R 设F 与水平方向的夹角为α， 则F cos α＝F n F sin α＝mg解得F ＝(2mω2R )2＋(mg )2 (3)落地时，重物的速度v ′＝ωR 由机械能守恒得 12M v ′2＋4×12m v 2＝Mgh 解得h ＝M ＋16m 2Mg(ωR )2.12．(1)30 N (2)20 cm (3)1 m/s 解析 (1)弹簧恢复原长时， 对B ：mg －F T ＝ma 对A ：F T －mg sin 30°＝ma代入数据可求得：F T ＝30 N. (2)初态弹簧压缩量 x 1＝mg sin 30°k ＝10 cm当A 速度最大时有 F T ′＝mg ＝kx 2＋mg sin 30° 弹簧伸长量x 2＝mg －mg sin 30°k＝10 cm所以A 沿斜面向上运动x 1＋x 2＝20 cm 时获得最大速度． (3)因x 1＝x 2，故弹簧弹性势能的改变量ΔE p ＝0 由机械能守恒定律有 mg (x 1＋x 2)－mg (x 1＋x 2)sin 30° ＝12×2m v 2，解得v ＝1 m/s. 13．BC [a 球和b 球所组成的系统只有重力做功，则系统机械能守恒，以b 球为研究对象，b 球的初速度为零，当a 球运动到两杆的交点时，球在水平方向上的分速度为零，所以b 球此时的速度也为零，由此可知从a 球释放至a 球运动到两杆的交点过程中，b 球速度是先增大再减小，当b 球速度减小时，轻杆对a 、b 都表现为拉力，对a 分析，此时拉力在竖直方向上的分力与a 的重力方向相同，则此时其加速度大小大于g ，故A 错误；由机械能守恒得mg Δh ＝12m v a 2＋12m v b 2，当a 下落Δh ＝0.15 m 时，由几何关系可知轻杆与N 杆的夹角α＝30°，此时v a sin α＝v b cos α，联立解得v a ＝1.5 m/s ，故B 正确；当a 球运动到两杆的交点后再向下运动L 距离，此时b 达到两杆的交点处，a 的速度为零，b 的速度最大，设为v b m ，由机械能守恒得mg (L ＋L sin θ)＝12m v b m 2，解得v b m ＝3 2 m/s ，故C 正确； a 球运动到两杆的交点处，b的速度为零，设此时a 的速度为v a 0，由机械能守恒得mgL sin θ＝12m v a 02，解得v a 0＝2 2 m/s ，此时a球的加速度大小为g，且方向竖直向下，与速度方向相同，a球会继续向下加速运动，速度会大于2 2 m/s，故D错误．]。

全国高考理综物理专题复习辅导精品学案《机械能及其守恒定律》p 2k k p k2k1kcos cos =12ΔW Fl W P Fv t E mgh E mv E E E W E E E θα=====+=-=⎧⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎧⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨做功的两个要素公式：功正功和负功功的计算公式：基本概念功率额定功率和实际功率机重力势能：势能械弹性势能能机械能动能：及其机械能：守恒定律动能定理恒力做功、变力做功适用条件直线运动、曲线运动基本规律k1p1k2p2k ppΔΔΔΔΔΔΔΔA B G E E E E E E E E E E E E +=+=-=-=-→=-⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎩增减机械能守恒定律守恒条件：只有重力或系统内弹力做功能量守恒定律：重力做功与重力势能变化的关系考点1 动能定理及其应用一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能。

2．表达式：E k=12mv2，v是瞬时速度，动能的单位是焦耳（J）。

3．特点：动能是标量，是状态量。

4．对动能的理解：（1）相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。

（2）状态量：动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态（或某一时刻的速度）相对应。

（3）标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。

（4）动能变化量：物体动能的变化是末动能与初动能之差，即，若ΔE k>0，表示物体的动能增加；若ΔE k<0，表示物体的动能减少。

（2）动能定理的表达式为标量式，不能在同一个方向上列多个动能定理方程。

二、动能定理1．推导过程：设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F作用下，发生一段位移l，速度由v1增大到v2，如图所示。

2．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，这个结论叫做动能定理。

绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《机械能守恒定律》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、选择题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝T时刻F的功率是()A．B．C．D．2.在下面列举的各例中，若不考虑阻力作用，则物体的机械能发生变化的是()A．用细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在光滑水平面上做匀速圆周运动B．细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在竖直平面内做匀速圆周运动C．物体沿光滑的曲面自由下滑D．用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体以一定的初速度沿斜面向上运动3.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为θ＝30°，物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，P为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板，物体A、B的质量分别为m和4m，开始时用手托住物体A，滑轮两边的细绳恰好伸直，且左边的细绳与斜面平行，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h，放手后A从静止开始下降，在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，空气阻力不计，下列关于物体A的说法正确的是()A．在下落至地面前的过程中机械能守恒B．在下落至地面前的瞬间速度不一定为零C．在下落至地面前的过程中对轻弹簧做的功为mghD．在下落至地面前的过程中可能一直在做加速运动4.(多选)关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是 ()．A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率也可能很大；力对物体做功多，其功率也可能较小D．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功大小的物理量5.在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v—t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是(g取10 m/s2)()A．关闭发动机后，雪橇的加速度为－2 m/s2B．雪橇停止前30 s内通过的位移是150 mC．雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W6.材料相同的A、B两块滑块质量mA＞mB，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离xA和xB的关系为（）A．xA＞xBB．xA=xBC．xA＜xBD．无法确定7.如图所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定8.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中()A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零9.关于能量耗散，下列说法中正确的是()A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了B．能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上越来越少D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性10.物体1的重力势能E p1＝3 J，物体2的重力势能E p2＝－3 J，则() A．E p1＝E p2B．E p1＞E p2C．E p1＜E p2D．无法判断11.以下关于物体的动能的叙述中，正确的是()A．速度不变、运动物体的质量发生变化，它的动能不一定变化B．质量不变、运动物体的速度大小发生变化，它的动能不一定会变化C．速度减半，质量增大到原来的4倍，物体的动能是原来的2倍D．质量减半、速度增大到原来的2倍，物体的动能是原来的2倍12.下列各种能源属于“可再生能源”的是()A．水流能B．核能C．石油D．煤炭13.如图所示，小朋友在荡秋千．他从P点向右运动到Q点的过程中，重力势能的变化情况是()A．先增大，后减小B．先减小，后增大C．一直减小D．一直增大14.关于功率，下列说法正确的是()A．由P＝可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率B．由P＝Fv可知，汽车的功率一定与它的速度成正比C．由P＝Fv可知，牵引力一定与速度成反比D．当P一定时，牵引力一定与速度成反比15.在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是()A．重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关，重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k有关，因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k和弹簧的伸长量的二次方x2有关B． A选项中的猜想有一定道理，但不应该与x2有关，而应该是与x3有关C． A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即x有关D．上面三个猜想都没有可能性第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如图所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F f的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力F T、空气阻力F f各做了多少功？17.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J．如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做多少功？(取g＝10 m/s2)18.如图所示，让摆球从图中A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断．设摆线长l＝1.6 m，O点离地高H＝5.8 m，不计绳断时的机械能损失，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)摆球刚到达B点时的速度大小；(2)落地时摆球的速度大小．19.质量为M的木板放在光滑水平面上，如图所示．一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少？答案解析1.【答案】B【解析】木块的加速度a＝，t＝T时的速度v＝aT＝，瞬时功率P＝Fv＝.2.【答案】B【解析】物体若在水平面内做匀速圆周运动，动能、势能均不变，物体的机械能不变；物体在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变、势能改变，故物体的机械能发生变化；物体沿光滑的曲面自由下滑，只有重力做功，机械能守恒；用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体以一定的初速度沿斜面向上运动时，除重力以外的力做功之和为零，物体的机械能守恒，故选B.3.【答案】C【解析】A从静止到下落过程中，系统中只有重力和弹簧的弹力做功，所以在A下落至地面的过程中系统的机械能守恒，而A的机械能不守恒，故A错误；在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，以B为研究对象，据平衡求得此时弹簧的弹力为F T＝4mg sin 30°＝2mg；再以A为研究对象，当A静止释放的瞬间，A受重力mg，其合力方向向下，大小为mg；当A落地瞬间，A 受重力mg和弹簧的弹力2mg，其合力向上，大小为mg，A做简谐运动，据对称性可知，落地瞬间其速度为零；据弹簧振子的运动情况可知，A向下运动时，先做加速度减小的加速运动，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故B、D错误；据A做简谐运动和机械能守恒可知，A落地瞬间，A 的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹力做功为mgh，故C正确．4.【答案】CD【解析】功率P＝，表示单位时间内所做的功，当t一定时，W越大，P越大；当W一定时，t 越小，P越大．单纯只强调两个因素中的一个，而不说另一个因素的说法是错误的，故A、B错误；如果W小，但当t很小时，P也可能很大；如果W较大，但t很大时，P也可能较小，所以C正确；由P＝可知P是表示做功快慢的物理量，P越大，反映的是单位时间内做功越多，也就是做功越快．5.【答案】D【解析】关闭发动机后，雪橇的加速度为a＝m/s2＝－0.5 m/s2，故A错误．雪橇停止前30 s内通过的位移是s＝×(30＋10)×10＝200 m，故B错误．关闭发动机后，a＝＝0.5 m/s2，得：μ＝0.05，故C错误；雪橇匀速运动过程中发动机的功率为P＝Fv＝μmgv＝5×103W，故D正确．6.【答案】B【解析】在A滑块滑行过程中，运用动能定理得：0﹣mAv02=﹣μmAgxA解得：xA=在B滑块滑行过程中，运用动能定理得：0﹣mBv02=﹣μmBxB得：xB=所以xA=xB7.【答案】B【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，由于人对车的压力对车不做功，故人对车做负功，B正确．8.【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，其机械能不守恒，故A错误；对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确；将b的实际速度进行分解，如图：由图可知v a＝v b cosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误；在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于－F T v a t，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：F T v b cosθt，又v a＝v b cosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．9.【答案】D【解析】能量耗散是不可避免的，但是能量耗散也遵守能量守恒定律，故选D.10.【答案】B【解析】E p1＞ 0，在零势能面以上；E p2＜0，在零势能面以下．11.【答案】D【解析】由动能的表达式可知，速度不变，而质量发生变化时，动能一定发生变化，故A错误；质量不变、运动物体的速度大小发生变化，它的动能一定会变化，故B错误；速度减半，质量增大的原来的4倍时，它的动能不变，故C错误；质量减半、速度增大到原来的2倍时，动能变为原来的2倍，故D正确．12.【答案】A【解析】核能、石油、天然气都属于不可再生能源，只有水流能是可再生能源，即选项A符合题意．13.【答案】B【解析】小朋友在荡秋千．他从P点向右运动到Q点的过程中，以最低点所在面为零势能面，高度先减小后增大，由E p＝mgh可知，重力势能先减小后增大，故B正确，A、C、D错误．14.【答案】D【解析】公式P＝求的是这段时间内的平均功率，不能求瞬时功率，故A错误；由P＝Fv知，当汽车牵引力一定时，汽车的功率与速度成正比，故B错误；功率等于牵引力与运动速度的乘积，当功率一定时，牵引力与速度成反比，当功率不一定时，牵引力不一定与速度成反比，故C错误；在功率一定时，牵引力与运动速度成反比，故D正确．15.【答案】A【解析】根据重力做功与重力势能变化的关系，类比弹力做功与弹性势能变化的关系，有理由猜想：重力势能E p＝Fl＝mgh；弹性势能E p也应与弹力F＝kx与伸长量x的乘积有关．即可得E p与x2有关．故本题猜想中A是有依据的，因此也是可能的．故本题应选A.16.【答案】W G＝mgl W T＝0W f＝－F fπl【解析】因为拉力F T在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即W T＝0.重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影OB，且OB ＝l，所以重力做功W G＝mgl.空气阻力虽然大小不变，但方向不断改变，且任何时刻都与运动方向相反，即沿圆弧的切线方向，因此属于变力做功问题．如果将分成许多小段弧，使每一小段弧小到可以看成直线，在每一小段弧上F f的大小、方向可以认为是不变的(即为恒力)，这样就把变力做功的问题转化为了恒力做功的问题，如图所示．因此F f所做的总功等于每一小段弧上F f所做功的代数和．即W f＝－(F fΔl1＋F fΔl2＋…)＝－F fπl，故重力mg做的功为mgl，绳子拉力F T做的功为零，空气阻力F f做的功为－F fπl.17.【答案】20 J【解析】设绳子的重心离乙端距离为x，则当乙端刚离开地面时有mgx＝10 J，可得：x＝m.则绳子的重心离甲端为m，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做功W＝mg(1－x)＝20 J.18.【答案】(1)4 m/s(2)10 m/s2020届全国高考物理一轮专题集训《机械能守恒定律》测试 含答案和详细解析11 / 11 【解析】(1)摆球由A 到B 的过程中只有重力做功，故机械能守恒．根据机械能守恒定律得mg (1－sin 30°)l ＝mv ， 得v B ＝＝＝m/s ＝4 m/s.(2)设摆球落地点为题图中的D 点，则摆球由B 到D 过程中只有重力做功，机械能守恒．根据机械能守恒定律得mv －mv ＝mg (H －l )得v D ＝＝m/s ＝10 m/s.19.【答案】－μmg (l ＋x ) μmgx －μmgl【解析】由题图可知，木板的位移为lM ＝x 时，滑块的位移为lm ＝l ＋x ，m 与M 之间的滑动摩擦力F f ＝μmg .由公式W ＝Fl cos α可得，摩擦力对滑块所做的功为Wm ＝μmglm cos 180°＝－μmg (l ＋x )，负号表示做负功．摩擦力对木板所做的功为WM ＝μmglM ＝μmgx .这对滑动摩擦力做的总功：W ＝Wm ＋WM ＝－μmg (l ＋x )＋μmgx ＝－μmgl。

2023届高考物理一轮基础巩固题：机械能及其守恒定律含答案一、选择题。

1、(多选)如图甲所示，静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力F作用下开始向上加速运动，拉力的功率恒定为P，运动过程中所受空气阻力大小不变，物体最终做匀速运动，物体运动速度的倒数与加速度a的关系如图乙所示．若重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．物体的质量为Pv0a0B．空气阻力大小为P(a0－g) v0a0C．物体加速运动的时间为v0 a0D．物体匀速运动的速度大小为v02、(多选)如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成，A点为抛物线顶点，已知h=0.8 m，x=0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是()A.小环以初速度v0=2 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力B.小环以初速度v0=1 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力C.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的速度为4 m/sD.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的时间为0.4 s3、下列运动的物体中，机械能守恒的是()A．加速上升的运载火箭B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．在粗糙水平面上运动的物体4、汽车发动机的额定功率是60 kW，汽车的质量为2×103 kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍。

若汽车从静止出发，以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，则出发50 s时，汽车发动机的实际功率为(取g＝10 m/s2)() A．25 kW B．50 kW C．60 kW D．75 kW5、图1为沿斜坡向上行驶的汽车，当汽车以牵引力F向上运动时，汽车的机械能E与位移x的关系如图2所示(AB段为曲线)，汽车与斜面间的摩擦忽略不计．下列说法正确的是()A．0～x1过程中，汽车所受拉力逐渐增大B．x1～x2过程中，汽车速度可达到最大值C．0～x3过程中，汽车的动能一直增大D．x1～x2过程中，汽车以恒定的功率运动6、如图所示，倾角θ＝37°的斜面AB与水平面平滑连接于B点，A、B两点之间的距离x0＝3 m，质量m＝3 kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.4。

第13讲机械能守恒定律1.掌握重力势能、弹性势能的概念，并能计算.2.掌握机械能守恒的条件，会判断物体的机械能是否守恒.3.掌握机械能守恒定律的三种表达形式，理解其物理意义，并能熟练应用．考点一机械能守恒的判断1．内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变．2．条件只有重力或弹力做功．3．判断方法(1)用定义判断：若物体动能、势能均不变，则机械能不变．若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减少)，其机械能一定变化．(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒．(3)用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守恒．(4)对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失．[例题1]（2024春•洛阳期中）不考虑空气阻力，下列说法正确的是（）A．甲图中整个下落过程，蹦极者与弹性绳（在弹性限度内），组成的系统机械能守恒B．乙图中运动员在蹦床上越跳越高，运动员的机械能守恒C．丙图中小孩从滑梯顶端匀速滑下，小孩的机械能守恒D．丁图中旋转飞椅和人一起以恒定角速度做匀速圆周运动的过程，人的机械能不守恒【解答】解：A、甲图中整个下落过程，蹦极者与弹性绳（在弹性限度内）组成的系统只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒，故A正确；B、乙图中运动员在蹦床上越跳越高，蹦床的弹力对运动员做正功，运动员的机械能不守恒，故B错误；C、丙图中小孩从滑梯顶端匀速滑下，受到摩擦力，摩擦力对小孩做负功，小孩的机械能不守恒，故C错误；D、丁图中旋转飞椅和人一起以恒定角速度做匀速圆周运动的过程，人的动能和重力势能都不变，所以人的机械能守恒，故D错误。

故选：A。

第13讲机械能守恒定律与能量守恒定律【知识总览】【考点探究】考点1机械能守恒条件(d)·条目解析对机械能守恒条件的理解(1)只受重力作用,例如不考虑空气阻力的各种抛体运动,物体的机械能守恒.(2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零.(3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球在下摆的过程中机械能减少.·典型例题例1[2019·湖州安吉模拟]下列研究对象在运动过程中机械能一定守恒的是()A.小球做平抛运动B.汽车在水平公路上以2 m/s2的加速度启动过程C.树叶从空中匀速下降过程D.箱子在拉力作用下沿光滑斜面上滑过程变式结合图13-1,关于机械能守恒的说法正确的是(忽略空气阻力)()图13-1A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,弓和箭组成的系统机械能守恒B.过山车在动力作用下沿轨道缓慢上行,过山车的机械能守恒C.蹦床比赛中,运动员某次离开床垫在空中完成动作的过程,运动员的机械能守恒D.滑草运动中,某段时间内人与滑板车一起匀速下滑,人与滑板车的机械能守恒[要点总结]机械能是否守恒的三种判断方法:(1)利用机械能的定义判断:若物体的动能与势能之和不变,则机械能守恒.(2)利用守恒条件判断.(3)利用能量转化判断:若物体系统与外界没有能量交换,物体系统内也没有机械能与其他形式的能相互转化,则物体系统机械能守恒.考点2机械能守恒定律的应用(d)·条目解析1.内容:在只有重力(或弹力)做功的情形下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.2.条件:只有重力(或弹力)做功可以分为三种情况:(1)只受重力(或弹力);(2)受到的其他力不做功;(3)其他力做的总功为零.3.数学表达式(1)E1=E2(即两个状态的机械能相等:E k1+E p1=E k2+E p2).(2)ΔE k=-ΔE p(即动能和势能的变化量相等:E k2-E k1=E p1-E p2).·典型例题例2[2019·桐乡凤鸣高中期中]如图13-2所示,某人将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,石块落地时的动能为()图13-2A.mghB.12m v02C.1 2m v02-mghD.12m v02+mgh变式[2019·学军中学月考]如图13-3所示,荡秋千是小朋友们喜欢的一项传统游戏,人通过下蹲和站起,使秋千越荡越高.若忽略绳的重力及空气阻力,则()图13-3A.在最高点人下蹲时,重力势能转化为动能B.在最高点时,人和秋千板受到的合力为零C.在最低点时,秋千板对人的支持力大小等于人的重力D.在摆动过程中,人和秋千的机械能总和不变[要点总结]机械能守恒的判断方法:(1)用定义判断:若物体的动能与势能之和不变,则机械能不变.若物体的动能不变、重力势能变化,或重力势能不变、动能变化,或动能和重力势能同时增加(减少),则机械能一定变化.(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,则机械能守恒.(3)用能量转化来判断:若物体或系统中只有动能和势能相互转化而无机械能与其他形式的能相互转化,则物体或系统机械能守恒.考点3能量守恒定律与能源(c)·条目解析1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程,不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的.(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能相互转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等.2.几种常见的功能关系及其表达式各种力做功对应能的变化定量的关系合力做的功动能变化W合=E k2-E k1重力做的功重力势能变化W G=-ΔE p弹簧弹弹性势能变化W弹=-ΔE p 力做的功只有重力、不引起机械能变化机械能守恒,ΔE=0弹力做的功非重力或机械能变化W其他=ΔE 弹力做的功电场力电势能变化W电=-ΔE p 做的功·典型例题例3如图13-4所示,一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度大小为0.9g,g为重力加速度.若这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这个过程中()图13-4A.物体的重力势能增加了0.9mgHB.物体的机械能损失了0.5mgHC.物体的动能损失了0.5mgHD.物体的重力势能增加了0.6mgH变式[2019·温州中学月考]如图13-5所示,人用平行于粗糙斜面的力将物体拉至斜面顶端,使物体获得动能.关于人体消耗的化学能,下列说法正确的是()图13-5A.人体消耗的化学能等于物体增加的动能B.人体消耗的化学能等于物体增加的重力势能C.人体消耗的化学能等于物体增加的机械能D.人体消耗的化学能大于物体增加的机械能[要点总结](1)能及其基本性质①物体具有能量就能对外界做功,因而能是物体所具有的做功本领.②能的最基本的性质:各种不同形式的能互相转化的过程中,能的总量是守恒的.(2)功和能的关系做功的过程就是能量转化的过程,做功的多少与有多少能发生转化相对应,所以功是能量转化的量度.第13讲 机械能守恒定律与能量守恒定律【考点探究】考点1 机械能守恒条件(d ) 典型例题例1 A [解析] 做平抛运动的小球只受重力,在运动过程中机械能一定守恒,故A 正确;汽车在水平公路上以2 m/s 2的加速度启动过程,动能增大,重力势能不变,所以机械能增大,故B 错误;树叶匀速飘落,空气阻力做负功,其机械能不守恒,故C 错误;箱子除受重力以外,还受到拉力作用,由于拉力做功,所以箱子的机械能不守恒,故D 错误.变式 C [解析] 拉弓的整个过程,人对弓和箭做功,机械能不守恒;过山车在动力的作用下沿轨道缓慢上行,有牵引力对过山车做功,机械能不守恒;滑草运动中,人与滑板车一起匀速下滑,有摩擦力做功,机械能不守恒;蹦床比赛中,运动员离开床垫在空中完成动作,只有重力做功,运动员的机械能守恒,故选项C 正确. 考点2 机械能守恒定律的应用(d ) 典型例题例2 D [解析] 根据机械能守恒定律得mgh+12m v 02=E k ,故选项D 正确.变式 A [解析] 在最高点人下蹲时,重力势能转化为动能,选项A 正确;在最高点时,人和秋千板的速度为零,但是受到的合力不为零,有斜向下的切向加速度,选项B 错误;在最低点时,加速度竖直向上,则秋千板对人的支持力大于人的重力,选项C 错误.在摆动过程中,人和秋千的机械能总和增加,选项D 错误. 考点3 能量守恒定律与能源(c ) 典型例题例3 B [解析] 重力势能的增加量等于克服重力做的功,所以重力势能增加了mgH ,故A 、D 错误;物体上滑过程,根据牛顿第二定律有F 合=mg sin 37°+f=ma ,解得f=0.3mg ,动能减少量等于克服合力做的功,W 克合=F 合·Hsin37°=1.5mgH ,物体的机械能减少量等于克服阻力做的功,W 克阻=f ·Hsin37°=0.5mgH ,故B正确,C 错误.变式 D [解析] 物体上升过程中,动能和重力势能增加,同时由于摩擦生热,人体消耗的化学能等于物体机械能的增量与系统内能增量之和,故选项D 正确.。

高考物理复习机械能守恒定律专题练习（附答案）在只要重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体系统的动能和势能发作相互转化，但机械能的总量坚持不变。

以下是查字典物理网整理的2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习，请考生及时练习。

1.本实验中，除铁架台、夹子、高压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是()A.秒表B.刻度尺C.天平D.打点计时器2.在验证机械能守恒定律的实验中(1)不需测量或计算的物理量是()A.下落高度B.瞬时速度C.重物质量D.时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带经过时遭到了较大的阻力，这样会招致实验结果mgh________mv2(选填或).3.在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1 kg 的重物自在下落，在纸带上打出一系列的点，如图1所示(打点距离为0.02 s)，单位cm.那么(1)纸带的________端与重物相连;(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________;(3)从终点O到打下计数点B的进程中重力势能减大批是Ep=________.此进程中物体动能的添加量Ek=________(g取9.8 m/s2);(4)经过计算，数值上Ep________Ek(填、=或)，这是由于__________________________________;(5)实验的结论是___________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________.4.在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器打点距离为T，某一组同窗失掉了一条如图2所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同窗选择了不同的数据处置方法：图2甲同窗测出了C点到第一点O的距离hOC，应用v=2ghOC计算失掉了C点的速度，然后验证mghOC与mv相等.乙同窗测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD，应用vB=、vC=计算B、C点的速度，然后验证了mg(hC-hB)与mv-mv能否相等.请你对甲乙两位同窗的做法逐一剖析，不合理之处提出完善方法.5.在用自在落体法验证机械能守恒定律的实验中，失掉如图3所示的一条纸带.起始点O到A、B、C、D、E各点的距离区分为hA、hB、hC、hD、hE.假设重物的质量为m，打点计时器所用电源的频率为f，那么在打B、D两点时，重物的速度vB=________，vD=________.假设选择起始点的位置为零势能参考点，那么在打B、D两点时重物的机械能EB=________，ED=________，假定EB________ED，那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.在验证机械能守恒定律的实验中，应用重物拖着纸带自在下落经过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹停止测量剖析，即可验证机械能守恒定律.(1)正确停止实验操作，从打出的纸带中选出契合要求的纸带，如图4所示.图中O点为打点起始点，且速度为零.选取纸带上打出的延续点，标上A、B、C测得其中E、F、G 点距打点起始点O的距离区分为h1、h2、h3.重物的质量为m，外地重力减速度为g，打点计时器的打点周期为T.为验证此实验进程中机械能能否守恒，需求计算出从打下O点到打下F点的进程中，重物重力势能的减大批Ep=________，动能的添加量Ek=________.(用题中所给字母表示)(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标树立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2-h 图象，如图5所示：由v2-h图线求得重物下落的减速度g=________m/s2.(结果保管三位有效数字)7.在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查妥外地的重力减速度g=9.80 m/s2，某同窗选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图6所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D区分是每打两个点取出的计数点.依据以上数据，重物由O点运动到B点时，重物质量为m(kg).求：(1)重力势能的减大批为多少?(2)动能的添加量是多少?(3)依据计算的数据可得出什么结论?发生误差的主要缘由是什么?参考答案1.BD[ 测量下落高度需用刻度尺，打点计时器打出纸带并能标识时间，选B、D.]2.(1)C (2)解析 (1)本实验需求验证mgh与mv2的关系，所以不需求测量重物质量m，C正确.(2)重物在下落进程中克制阻力做功，使减小的重力势能不能完全转化为动能，所以mghmv2.3.(1)O (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4) 重物和纸带下落时遭到阻力作用 (5)在实验误差允许的范围内，重力势能的减大批等于动能的添加量解析 (1)纸带释放时速度较小，打点较密，先打距重物近的一侧，故O端与重物相连.(2)B点速度vB== cm/s=0.98 m/s(3)从O点到打B点，重力势能减大批Ep=mghB=19.80.0501 J=0.49 J动能添加量mv=0.48 J;(4)由(3)中计算结果知EpEk，由于重物和纸带下落时遭到阻力作用;(5)由(3)中计算结果可知，在实验误差允许的范围内，机械能守恒.4.甲同窗选择从O到C段验证机械能守恒，计算C点的速度用v=2ghOC的话，犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误.计算vC可以选择vC=.乙同窗选择了从B到C段验证机械能守恒，由于BC较近，形成误差偏大，选择BD段相对较为适宜.5.f f mf2(hC-hA)2-mghBmf2(hE-hC)2-mghD =解析依据纸带上瞬时速度的计算方法，得vB==f，vD==f 打B点时，重物的动能和重力势能区分为EkB=mv=m2=mf2(hC-hA)2EpB=-mghB.此时重物的机械能EB=EkB+EpB=mf2(hC-hA)2-mghB，同理EkD=mv=mf2(hE-hC)2，EpD=-mghD，ED=mf2(hE-hC)2-mghD假设EB=ED，那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.(1)mgh2(2)9.71(9.64～9.77均可)解析 (1)从打下O点到打下F点的进程中，重物重力势能的减大批Ep=mgh2，vF=动能的添加量Ek=mv=.(2)由mv2=mgh可得：v2=2gh，由v2-h图线可求得：图线的斜率k=19.42由k=2g可得：物体下落的减速度g=9.71 m/s2.7.(1)1.91m J (2)1.86m J (3)见地析解析 (1)重力势能的减大批为Ep减=mghOB=m9.80.195=1.91m (J)(2)重锤下落到B点时的速度vB== m/s=1.94 m/s所以重锤从末尾下落到B点添加的动能为Ek增=mv=m(1.94)2=1.88m (J)(3)从(1)(2)中计算的数据得出在实验误差允许的范围内重锤增加的重力势能等于其添加的动能，机械能守恒.重锤增加的重力势能略大于其添加的动能的缘由是：重锤在下落时要遭到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力，空气阻力)，克制阻力做功.2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习及解析的全部内容就分享到这里，希望考生效果可以时时有提高。