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2020年高三物理二轮复习强基础专题五：动能定理 能量守恒定律(带答案解析)

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强基础专题五：动能定理 能量守恒定律

一、单选题

1.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同，形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（ ）

A． 最大速度相同 B． 最大加速度相同

C． 上升的最大高度不同 D． 重力势能的变化量不同

2.如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角，并以的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数，（）则下列有关说法正确的是（ ）

A． 小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式

B． 小物体运动1s后加速度大小为2 m/s2

C． 在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量

D． 在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动

3.运输人员要把质量为，体积较小的木箱拉上汽车。现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车。斜面与水平地面成30o

角，拉力与斜面平行。木箱与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则将木箱运上汽车，拉力至少做功（ ）

A． B． C． D．

4.把质量为m的小球（可看做质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。则（ ）

A． 小球从A上升到B位置的过程中，动能增大

B． 小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大

C． 小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为

D． 一定有

5.如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从止释放，当小环沿直杆下滑距离也为时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）

A． 小环减少的机械能人于重物增加的机械能

B． 小环到达B处时，重物上升的高度也

C． 小环在B处的速度为

D． 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于

6.如右图甲所示，质量m＝1kg的物块（可视为质点）以v0＝10m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回，其速率随时间变化的图像如图乙所示，已知斜面固定且足够长．且不计空气阻力，取g＝10m/s2．下列说法中正确的是（ ）

A． 物块所受的重力与摩擦力之比为3 ：2

B． 在t＝1s到t＝6s的时间内物块所受重力的平均功为50W

C． 在t＝6s时物体克服摩擦力做功的功率为20W

D． 在t＝0到t＝1s时间内机械能的变化量大小与t＝1s到t＝6s时间内机械能变化量大小之比为1 ：5

7.蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从P点静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，B离水面还有数米距离。蹦极者（视为质点）在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为ΔE1，绳的弹性势能增加量为ΔE2，克服空气阻力做功为W，则下列说法正确的是（ ）

A． 蹦极者从P到A的运动过程中，机械能守恒

B． 蹦极者与绳组成的系统从A到B的运动过程中，机械能守恒

C．

D．

8.如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置。光滑3/4圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R。弹射榉固定于A处。某-实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道 内侧到达最髙点C,然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面。取重力加速度为g下列说法正确的是（ ）

A． 小球从D处下落至水平面的时间为

B． 小球至最低点B时对轨道压力为

C． 小球落至水平面时的动能为

D． 释放小球前弹射器的弹性势能为

9.一质量为0.2kg的小球在空中由静止下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图，假设小球在空中运动时所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间可忽略不计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）

A． 小球在空中运动过程中所受阻力大小为2N

B． 小球与地面相碰后上升至最高点所用时间为0.2s

C． 在0-t1时间内，由于空气阻力作用小球损失的机械能为2.2J

D． 小球在与地面碰撞过程中损失机械能2.8J

10.小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是( )

A． 绳对球的拉力不做功

B． 球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能

C． 绳对车做的功等于球减少的动能

D． 球减少的重力势能等于球增加的动能

11.在倾角为的同定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A，B，它们的质最分别为m1，m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ ）

A． 拉力做功的瞬时功率为Fvsin B． 物块B满足m2gsin=kd

C． 物块A的加速度为 D．

弹簧弹性势能的增加量为

二、多选题

12.如图所示，周定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A点，开始弹簧竖直并且长度恰好为原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g．则在圆环下滑的整个过程中（ ）

A． 圆环，弹簧和地球组成的系统机械能不守恒

B． 弹簧的弹性势能先增大后减小

C． 弹簧的弹性势能增大了

D． 弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量

13.如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（ ）

A． 球1的机械能守恒 B． 球6在OA段机械能增大

C． 球6的水平射程最小 D． 六个球落地点各不相同

14.(多选)如图所示在一个固定的十字架上(横竖两杆连结点为O点)，小球A套在竖直杆上，小球B套在水平杆上，A，B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，并竖直静止。由于微小扰动，B从O点开始由静止沿水平杆向右运动。A，B的质量均为m，不计一切摩擦，小球A，B视为质点。在A下滑到O点的过程中，下列说法中正确的是

（ ）

A． 在A下滑到O点之前轻杆对B一直做正功

B． 小球A的机械能先减小后增大

C． A运动到O点时的速度为

D． B的速度最大时，B对水平杆的压力大小为2mg

15.如图所示，竖直轻质弹簧，下端固定在地面，上端固定一质量为M的木板，木板上方放一质量为m的物块，木板和物块间不粘连，一竖直向下的力F作用在物块上，整个系统处于静止状态。在撤去F，木板和物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A． 物块先处于超重状态，再处于失重状态

B． 木板对物块做正功，物块的机械能增加

C． 木板和物块组成的系统机械能守恒

D． 当弹簧处于自然状态时，物块克服重力做功的功率最大

16.（多选题）如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A，B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A，B两物块在开始一段时间内的关系分别对应图乙中A，B图线(时刻A，B的图线相切，时刻对应A图线的最高点)，重力加速度为g，则（ ）

A．时刻，弹簧形变量为0

B．时刻，弹簧形变量为

C． 从开始到时刻，拉力F逐渐增大

D． 从开始到时刻，拉力F做的功比弹簧弹力做的功少

17.(多选)某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为，供水系统的效率为，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A． 出水口单位时间内的出水体积

B． 出水口所出水落地时的速度

C． 出水后，手连续稳定按压的功率为

D． 手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和

18.我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值。设在加速过程中发

动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为时，所受牵引力为F。以下说法正确的是 ( )

A． 坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为Fs

B． 坦克的最大速度

C． 坦克速度为v时加速度为

D． 坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间

19.如图所示，离地H高处有一个质量为m的物体，给物体施加一个水平方向的作用力F，已知F随时间的变化规律为：（以向左为正，F0，k均为大于零的常数），物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，且。时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是( )

A． 当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动

B． 物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线

C． 物体克服摩擦力所做的功

D． 物体与墙壁脱离的时刻为

三、计算题

20.如图1所示，A，B两个小球分别固定在一根轻质的刚性直角杆两端，杆的顶点O

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2020高三高考物理二轮复习专题强化练习卷：机械能守恒及能量守恒定律

2020高三高考物理二轮复习专题强化练习卷：机械能守恒及能量守恒定律

机械能守恒及能量守恒定律

1．(2019·山西高三二模)2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘，在同一水平面，b为U形池最低点。刘佳宇从a点上方h高的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升至最高位置d点相对c点高度为h2。不计空气阻力，下列判断正确的是( )

A．从O到d的过程中机械能减少

B．从a到d的过程中机械能守恒

C．从d返回到c的过程中机械能减少

D．从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能

2. (2019·广东省“六校”高三第三次联考)(多选)如图固定在地面上的斜面倾角为θ＝30°，物块B固定在木箱A的上方，一起从a点由静止开始下滑，到b点接触轻弹簧，又压缩至最低点c，此时将B迅速拿走，然后木箱A又恰好被轻弹簧弹回到a点。已知木箱A的质量为m，物块B的质量为3m，a、c间距为L，重力加速度为g。下列说法正确的是( )

A．在A上滑的过程中，与弹簧分离时A的速度最大

B．弹簧被压缩至最低点c时，其弹性势能为0.8mgL

C．在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中，因摩擦产生的热量为1.5mgL

D．若物块B没有被拿出，A、B能够上升的最高位置距离a点为L4

3. (2019·东北三省三校二模)(多选)如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b(视为质点)质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接。将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是( )

A．a球和b球所组成的系统机械能守恒

B．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g

C．b球的最大速度为 2＋2gL

D．a球的最大速度为 2gL

专题05 能量观点和动量观点在电磁学中的应用 【讲】-2023年高考物理二轮热点题型归纳(解析)

专题05 能量观点和动量观点在电磁学中的应用 【讲】-2023年高考物理二轮热点题型归纳(解析)

1专题05能量观点和动量观点在电磁学中的应用

【要点提炼】

1.电磁学中的功能关系

(1)电场力做功与电势能的关系：W

电＝－ΔE

p

电。

推广：仅电场力做功，电势能和动能之和守恒；仅电场力和重力及系统内弹力做功，电势

能和机械能之和守恒。

(2)洛伦兹力不做功。

(3)电磁感应中的功能关系

其他形式

的能量――→克服安培

力做功电

能――

→电流做功

焦耳热或其他

形式的能量

2．电路中的电功和焦耳热

(1)电功：W

电＝UIt；焦耳热：Q＝I

2Rt。

(2)纯电阻电路：W

电＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2

Rt，U＝IR。

(3)非纯电阻电路：W

电＝Q＋E

其他，U>IR。

(4)求电功或电热时用有效值。

(5)闭合电路中的能量关系

电源总功率任意电路：P

总＝EI＝P

出＋P

内

纯电阻电路：P

总＝I

2(R＋r)＝E2

R＋r

电源内部消耗的功率P

内＝I

2r＝P

总－P

出

电源的输出功率任意电路：P

出＝UI＝P

总－P

内

纯电阻电路：P

出＝I

2R＝E2R

（R＋r）

2

P

出与外电阻R的关系

2

电源的效率任意电路：η＝P

出

P

总×100%＝U

E×100%纯电阻电路：η＝R

R＋r×100%

由P

出与外电阻R的关系可知：

①当R＝r时，电源的输出功率最大为P

m＝E2

4r。

②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小。

③当R

④当P

出

m时，每个输出功率对应两个外电阻R

1和R

2，且R

1R

2＝r

2。

3．动量观点在电磁感应中的应用

(1)动量定理在电磁感应中的应用

导体在磁场对感应电流的安培力作用下做非匀变速直线运动时，在某过程中由动量定理有：

BLI1Δt

1＋BLI

2Δt

2＋BLI

3Δt

3＋…＝mv－mv

0

通过导体横截面的电荷量q＝I

1Δt

1＋I

2Δt

2＋I

3Δt

3＋…得BLq＝mv－mv0，在题目涉及

通过电路横截面的电荷量q时，可考虑用此表达式。又I

＝BLv

R

总，q＝I·Δt＝BLv

t

R

总＝BLx

R

总＝ΔΦ

R

总，故也可考虑用表达式q＝ΔΦ

R

总。

(2)动量守恒定律在电磁感应中的应用

双导体棒在光滑水平等距导轨上自由切割磁感线时，同一时刻磁场对两导体棒的安培力大

2020年高考物理二轮复习讲练测 专题05 能量和动量(测)(解析版)

2020年高考物理二轮复习讲练测 专题05 能量和动量(测)(解析版)

专题测试

【满分：100分 时间：90分钟】

一、选择题（本题共包括12小题，每小题5分，共60分）

1．(2020·吉林省吉林市高三联考)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过

程中，下列说法不正确的是( )

A．摩擦力对物体做正功

B．摩擦力对物体做负功

C．支持力对物体不做功

D．合外力对物体做功为零

【答案】B

【解析】物体P匀速向上运动的过程中，摩擦力的方向沿传送带向上，与运动的方向相同，所以摩擦

力做正功，A正确，B错误；支持力的方向与物体运动的方向垂直，则支持力对物体不做功，C正确；物体

匀速上升，动能变化量为零，根据动能定理可知，合力对物体做功为零，D正确。

2．(2020·浙江宁波高三十校联考)设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重

的0.02倍，则骑车人的功率最接近于( )

A．10－1 kW B．10－3 kW

C．1 kW D．10 kW

【答案】A

【解析】设人和车的总质量为80 kg，总重力即为800 N，则受到的阻力大小为16 N，假设骑自行车的

速度为10 m/s，则匀速行驶时，骑车人的功率为P＝Fv＝fv＝16×10 W＝160 W，最接近于0.1 kW，A正确。

3. (2020·河北张家口高三模拟)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( )

A．运动员先处于超重状态后处于失重状态

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。

4．(2020·山东烟台高三质检)如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v

2020届高三高考物理二轮复习强化练习：功能关系和能量守恒

2020届高三高考物理二轮复习强化练习：功能关系和能量守恒

功能关系与能量守恒

一、单选题（共8题，40分）

1、将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法不正确的是( )

A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时物块的速率相同

B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大

C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的

D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的

2、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变化的图象如图乙所示，则( )

A．t1时刻小球动能最大 B．t2时刻小球动能最大

C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少

D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

3、足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是( )

A．W＝0，Q＝mv2 B．W＝0，Q＝2mv2

C．W＝mv22，Q＝mv2 D．W＝mv2，Q＝2mv2

4、安徽首家滑雪场正式落户国家AAAA级旅游景区——安庆巨石山，现已正式“开滑”．如图所示，滑雪者从O点由静止沿斜面自由滑下，接着在水平面上滑至N点停下．斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ＝0.1.滑雪者(包括滑雪板)的质量为m＝50 kg，g取 10 m/s2，O、N两点间的水平距离为s＝100 m．在滑雪者经过ON段运动的过程中，克服摩擦力做的功为( )