【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题六 考点17 机械能守恒定律及其应用（A卷）
1.据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为12米处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了2s后落地，若药品质量为，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中( )
A.机械能守恒 B.机械能减少了24J
C.动能增加了9J D.所受的合力做了60J的功
2.下列所述的情景中，机械能守恒的是( )
A.汽车在平直路面上加速行驶 B.木块沿斜面匀速下滑
C.降落伞在空中匀速下落 D.小球在空中做自由落体运动
3.根据最高人民法院的相关《意见》，“故意从高空抛弃物品，尚未造成严重后果，……可能判处三年以上十年以下有期徒刑……”。若图中被抛下物体所受重力做功为50J，则下列说法正确的是( )
A.物体重力势能增加了50J B.物体重力势能减少了50J
C.物体机械能增加了50J D.物体机械能减少了50J
4.智跑游乐园坐落在有3500年城市历史的邢台市，地处七里河风景区，乐园内有华北地区最大的悬挂过山车，最大速度接近100公里/小时。如图所示，某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，该乘客的( )
A.机械能守恒 B.机械能增大 C.动能减小 D.重力势能减小
5.关于下列对配图的说法中正确的是( )
A.图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中机械能守恒
B.图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，飞机机械能守恒
C.图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
6.一个物体在某次运动中，克服重力做功80J，则( )
A.重力势能一定增加80J B.动能一定减少80J
C.重力势能一定减少80J D.机械能一定增加80J
7.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑，在这个过程中( )
A.汽车的机械能守恒
B.汽车的机械能逐渐减少，内能增加，汽车的总能量逐渐减少
C.汽车的机械能逐渐减少，内能增加，汽车的总能量不变
D.汽车的机械能和总能量都不变
8.如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时( )
A.动能为 B.机械能为
C.动能为 D.重力势能为
9.如图所示，质量为m的滑块A套在一水平固定的光滑细杆上，可自由滑动。在水平杆上固定一挡板P，滑块靠在挡板P左侧且处于静止状态，其下端用长为L的不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为3m的小球B，已知重力加速度大小为g。现将小球B拉至右端水平位置，使细线处于自然长度，由静止释放，不计空气阻力，则下列叙述正确的是( )
A.滑块与小球组成的系统机械能不守恒
B.滑块与小球组成的系统动量守恒
C.小球第一次运动至最低点时，细线拉力大小为
D.滑块运动过程中，所能获得的最大速度为
10.有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块分别套在水平杆与竖直杆上，用一不可伸长的轻细绳相连，质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接的绳长为( )
A. B. C. D.
11.用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形框架，在其中两个顶点处各固定一个小球A和B，质量分别为和m.现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点，框架可绕O点自由转动．有一水平力F作用在小球A上，使杆恰好静止于竖直方向，则撤去F后(不计一切摩擦)( )
A.小球A和B线速度始终相同
B.小球A向下摆动的过程机械能守恒
C.小球A向下摆到最低点的过程中速度始终增大
D.杆向左摆动的最大角度大于60°
12.如图所示，用轻杆组成的正三角形，边长为L，其中O点连接在可自由旋转的铰链上，两点各固定一质量为m的小球（可视为质点）。杆从竖直位置由静止释放，转到杆处于水平位置的过程中，不考虑空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.A球机械能守恒，B球机械能不守恒 B.杆水平时，两球的速率均为
C.杆对A球不做功，杆对A球做正功 D.杆对A球做的功为
13.如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列说法正确的是( )
A.释放纸带时，重锤应尽量远离打点计时器
B.可以利用公式计算重物的速度
C.由于阻力，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量
D.交流电源的实际频率若小于，算得的动能偏小
14.如图所示，质量均为的小滑块通过铰链用长为的轻杆连接，M套在固定的竖直光滑杆上，N放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角，原长为的轻弹簧水平放置，右端与N相连，左端固定在竖直杆O点上。M由静止释放，下降到最低点时θ变为60°，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度大小取。则M下降过程中( )
A.组成的系统机械能守恒
B.的速度大小始终相等
C.弹簧弹性势能最大值为3J
D.M达到最大动能时，N受到地面的支持力大小为10N
2
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.药品匀加速下落，由，代入数据解得，故下落过程除重力外还受到阻力的作用，机械能不守恒，故A错误；
B.由，解得，下落过程克服阻力所做的功为，即机械能减少24J，故B正确；
CD.由动能定理可得，即合力做功36J，动能增加36J，故CD错误。
故选：B。
2.答案：D
解析：A.汽车在平直路面上加速行驶，动能增加，重力势能不变，所以汽车的机械能不守恒，故A错误。
B.木块沿斜面匀速下滑，说明此时的木块要受到沿斜面的摩擦力的作用，且对木块做了负功，所以其机械能不守恒。故B错误。
C.降落伞在空中匀速下落，说明重力和空气的阻力大小相等，阻力做了负功，所以机械能不守恒，故C错误。
D.做自由落体运动的物体只受重力的作用，所以小球的机械能守恒，故D正确。
故选D。
3.答案：B
解析：AB.重力做正功50J，则重力势能减小50J，故A错误，B正确；
CD.物体抛下过程，只有重力做功，机械能不变，故CD错误。
故选B。
4.答案：D
解析：某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，重力做正功，重力势能减小，摩擦力和空气阻力做负功，机械能减小，加速下滑，过山车的速度增大动能增大。故ABC错误，D正确。
故选D。
5.答案：C
解析：A.过山车从轨道高处冲下来的过程中，由于空气阻力做功负功，机械能减小，减小的机械能转化为内能，机械能不守恒，A错误；
B.橡皮条弹力对模型飞机做功，弹性势能转化为飞机的动能，飞机的机械能增大，飞机机械能不守恒，B错误；
C.握力器在手的压力下，握力计的形变量增大，弹性势能增大，C正确；
D.撑杆跳高运动员在上升过程中，由于受到空气阻力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为内能，机械能不守恒，D错误。
故选C。
6.答案：A
解析：AC.根据重力做功与重力势能变化量的关系
克服重力做功80J，则重力势能增加80J，故A正确，C错误；
B.根据动能定理，合力做的功等于动能的变化量，由于不知道重力以外的力的做功情况，所以无法判断动能变化情况，故C错误；
D.物体在运动过程中若只有重力做功，则物体的机械能不变，本题中不知道除了重力做功之外有没有其它力做功，所以无法确定机械能的变化，故D错误。
故选A。
7.答案：C
解析：汽车匀速下滑过程，受重力、支持力和摩擦力作用，加速度为零，合力为零，动能不变，重力势能减沙，故机械能逐渐减少所以机械能不守恒：通过克服摩擦力做功，机械能逐渐转化为内能，故内能增加，总能量守恒。
故选C。
8.答案：B
解析：不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，抛出时石块的机械能为；落地时，石块的重力势能为零，根据机械能守恒可得石块的动能，机械能，故A、C、D错误，B正确。
9.答案：D
解析：A滑块与小球运动过程中，系统内没有除重力之外的力对系统做功，所以系统机械能守恒，故A错误；
B.小球向下摆动过程中，滑块受到挡板的作用力，滑块与小球组成的系统合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；
C.设小球第一次运动至最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律有,在最低点根据牛顿第二定律有,联立解得小球第一次运动至最低点时细线拉力大小为,故C错误；
D.当小球通过最低点后，P不再受挡板的作用力，此时小球与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，设某时刻小球和滑块的速度分别为和，规定水平向左为正方向，根据动量守恒有，由上式可知，当与v反向且达到最大值时，也将达到最大值，即小球第二次通过最低点时，滑块速度达到最大，根据机械能守恒定律有,联立解得,故D正确。
故选：D。
10.答案：D
解析：由运动的合成与分解可知滑块A和B在绳长方向的速度大小相等，有，解得，将滑块看成一个系统，系统的机械能守恒，设滑块B下滑的高度为h，有，解得，由几何关系可知绳子的长度为，选项D正确．
11.答案：D
解析：在装置向下摆动的过程中，A和B的线速度大小相等，但它们的方向都沿圆周的切线方向，方向不同，所以线速度不同，故A错误．组成的系统在运动过程中，只有两个球的重力做功，系统机械能守恒，B的机械能增大，根据机械能守恒定律可知A的机械能减小，故B错误．系统的质心靠近A，当质心到达最低点时，系统的重力势能最小，两球的动能最大，速度最大，而此时A还没有到达最低点，所以小球A向下摆到最低点的过程中速度先增大后减小，故C错误．根据系统机械能守恒知：当系统的质心到达左侧等高位置时，杆向左摆动角度达到最大，由于质心靠近A球，所以由几何关系可知：杆向左摆动的最大角度大于60°，故D正确．
12.答案：D
解析：杆从竖直位置由静止释放，转到杆处于水平位置的过程中，A球与B球组成的系统机械能守恒，设杆转到水平位置时，两球的速率均为v，由机械能守恒定律有，得，则A球与B球的机械能均不守恒，选项A、B错误；以A球为对象，设杆对A球做的功为W，由动能定理有，把代入可得，则杆对小球A做负功，选项D正确；假设杆对A球不做功，杆对小球A做正功，则杆对A球做正功，与D项的分析矛盾，故假设不成立，选项C错误。
13.答案：C
解析：A.为了充分利用纸带，减少实验误差，释放纸带时，重锤应尽量靠近打点计时器，故A错误；
B.求解各点的速度，运用某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解，不能根据计算重物的速度，因为重物下落过程受到一定的阻力作用，使得重物的实际加速度小于g，故B错误；
C.由于阻力，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确；
D.交流电频率小于50Hz时，会导致速度测量值偏大，导致算得的动能偏大，故D错误。
故选C。
14.答案：C
解析：在M下滑的过程中，对组成的系统，弹簧弹力做负功，则系统机械能减小，选项A错误；将的速度进行分解，如图所示，可得，即有，仅当时，，选项B错误；当M下降到最低点时，弹簧的弹性势能最大，对及弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律，可得，选项C正确；M达到最大动能时，M的加速度为零，则、轻杆组成的系统在竖直方向的加速度为零，对系统受力分析可得，此时N受到地面的支持力大小等于的总重力，即，选项D错误。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题六 考点15 功与功率（A卷）
1.人造地球卫星在椭圆轨道上运动，由近地点运动到远地点的过程中，万有引力对卫星的做功情况，下列判断正确的是( )
A.做正功 B.做负功 C.不做功 D.不能判定
2.关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B.静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C.作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D.作用力做正功时，反作用力一定做负功
3.对于功和能的理解，下列说法中正确的是( )
A.功就是能，能就是功 B.做功越多，物体的能量就越多
C.能量转化的多少可以用做功来量度 D.外力对物体不做功物体就不会有能量
4.一同学用手拎着一篮水果在电梯中随电梯一起向上做匀速直线运动，在匀速运动过程中，下列说法中正确的是( )
A.电梯对人不做功 B.人对果篮不做功
C.人对果篮做了功 D.果篮的机械能保持不变
5.如图所示，若物体分别沿不同的路径I和Ⅱ从A运动到B，则( )
A.沿路径I重力所做的功大 B.沿路径Ⅱ重力所做的功大
C.沿路径I和Ⅱ重力所做的功一样大 D.条件不足不能判断
6.如图所示，小朋友在荡秋千．在他从P点向右运动到Q点的过程中，重力做功的情况是( )
A.先做负功，再做正功 B.先做正功，再做负功
C.一直做负功 D.一直做正功
7.汽车从静止开始以恒定功率启动，当汽车的速度时，牵引力的大小为( )
A. B. C. D.
8.一辆家用小轿车在水平面上在静止启动，达到最大速度后做匀速运动。整个过程中，小车的牵引力随时间的变化关系如图所示。小轿车发动机的额定功率，质量，运动过程中所受阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.
B.小车能获得的最大速度为60m/s
C.小车能获得的最大速度为15m/s
D.当小车的速度为30m/s时，其加速度为
9.在汽车性能测试中，一汽车以恒定加速度启动后，最终以额定功率在平直公路上行驶。汽车所受牵引力与速度倒数的关系如图所示，已知汽车的质量为，汽车运动过程中所受阻力恒定，下列说法正确的是( )
A.汽车匀加速过程中能达到的最大速度为30m/s
B.汽车做匀加速直线运动的时间为4s
C.汽车做匀加速直线运动的加速度为
D.汽车的额定功率为
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做加速的匀加速直线运动，之后保持以额定功率运动，再经过10s达到最大速度。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取重力加速度，则以下说法正确的是( )
A.加速过程汽车牵引力做功为 B.汽车启动过程中牵引力最大为
C.汽车的额定功率为18kW D.汽车启动过程的位移为32m
11.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和拉力的功率与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体的质量为 B.滑动摩擦力的大小为5 N
C.0~6 s内拉力做的功为30 J D.0~2 s内拉力做的功为20 J
12.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取，则以下说法正确的是( )
A.汽车在前5s内的加速度为 B.汽车的最大速度为10m/s
C.汽车的额定功率为40kW D.汽车在前5s内的牵引力为
13.如图所示，乒乓球先后两次落台起跳后恰好在等高处水平越过球网，过网时速度方向均垂直于球网，不计空气阻力，则从起跳到最高点的过程中( )
A.球1的速度变化率小于球2的速度变化率
B.球1的飞行时间大于球2的飞行时间
C.过网时球1的速度小于球2的速度
D.起跳时，球1的速度大于球2的速度
14.一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上施加一水平作用力F，力F的大小和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内，力F对滑块做的功分别为，则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
2
答案以及解析
1.答案：B
解析：人造地球卫星在椭圆轨道上运动，由近地点运动到远地点的过程中，速度越来越小，动能越来越小，根据动能定理可知，万有引力对卫星的做负功。故B正确，ACD错误。
故选B。
2.答案：A
解析：A、滑动摩擦力可能做正功，比如由静止放到传动带上的物体，在开始的一段时间内滑动摩擦力做正功，摩擦力也可能做负功，也可以不做功，故A正确；
B、相对静止不一定静止，静摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同也可以相反还可以垂直，故静摩擦力可以做正功，可以做负功，也可以不做功，故B错误；
CD、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的，作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，由于力大小相等，但位移可能不同，所以做功大小不一定相等，故CD错误。
故选：A。
3.答案：C
解析：A.能是状态量，功是过程量，功和能是两个不同的概念，所以不能说功就是能，能就是功，故A错误；
B.功是能量转化的量度，故物体做功越大，能量转化或转移的越多，故B错误；
C.功是能量转化的量度，能量转化的多少可以用做功来量度，故C正确；
D.功是能量转化的量度，外力对物体不做功，物体的能量就不会转化或转移，依然有能量，故D错误。
故选C。
4.答案：C
解析：A.电梯对人有向上的支持力，支持力对人做了正功，A错误；
BC.人对果篮的作用力向上，且果篮也向上运动，所以人对果篮做了正功，B错误，C正确；
D.果篮匀速向上运动，动能不变，重力势能增大，故机械能增大，D错误；
故选C。
5.答案：C
解析：物体分别沿不同的路径I和Ⅱ从A运动到B，初、末位置相同，重力做功一样大，C正确。
6.答案：B
解析：解：小朋友从P点向右运动到Q点的过程中，高度先降低再升高，重力先做正功后做负功，故B正确，ACD错误；
故选：B。
7.答案：B
解析：由，所以，故B项正确。
综上所述，本题正确答案为B。
8.答案：B
解析：A.在时间段内，牵引力不变，则
在时，达到额定功率，速度继续增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，做匀速运动，则
则加速度为
功率公式为
解得
故A错误；
BC.小车能获得的最大速度为
故B正确，C错误；
D.当小车速度为
时，随着速度的增加，汽车牵引力减小，以恒定功率加速，则当小车的速度为30m/s时，则牵引力为
则此时加速度为
故D错误。
故选B。
9.答案：D
解析：D.由图可知，汽车的额定功率
D项正确；
C.当汽车速度为
时，由平衡条件可得
汽车刚启动时所受牵引力为
由牛顿第二定律可得汽车做匀加速直线运动的加速度为
C项错误；
A.汽车匀加速运动过程中的最大速度
A项错误；
B.汽车做匀加速直线运动的时间
B项错误。
故选D。
10.答案：B
解析： ABC.汽车受到的阻力为车重的0.1倍，则
由牛顿第二定律
解得牵引力为
此时牵引力最大；4s末的速度为
此时达到额定功率且为
匀加速过程的位移为
加速过程中汽车牵引力做功为
解得
故AC错误，B正确；
D.最大速度为
根据动能定理
代入数据解得启动过程中的位移为
所以汽车启动过程的位移为
故D错误。
故选B。
11.答案：A
解析：由题图知，在2~6 s内，物体做匀速直线运动且速度，有，则滑动摩擦力为，B错误；当时，，得到拉力，0～2 s内物体的加速度，根据牛顿第二定律得，代入数据可得，A正确；在0~2 s内，由图像围成的面积表示拉力做的功，可得，同理在2~6 s内，拉力做的功为，0~6 s内拉力做的功为，CD错误。
12.答案：A
解析：AD.由图像可知，汽车在前5s内匀加速过程的加速度为，根据牛顿第二定律可得，解得，汽车在前5s内的牵引力为，故A正确，D错误；
BC.汽车在5s末达到额定功率，则有，且当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则有，解得，故BC错误。
故选A。
13.答案：D
解析：A.乒乓球做斜抛运动，只受重力，则速度的变化率都为，故A错误；
B.从起跳到最高点的过程中可以看成逆向的平抛运动，由于高度相同，则飞行时间相同。故B错误；
C.水平方向，根据公式可知，时间相同，水平位移大，则水平速度大，即过网时球1的速度大于球2的速度。故C错误；
D.由于球1水平速度大，又高度相同，即竖直速度相同，根据公式可知，起跳时，球1的速度大于球2的速度。故D正确。
故选D。
14.答案：B
解析：由题中图像可知，第1 s内，，则；第2 s内，，则；第3 s内，，则；故，所以选项B正确。专题六 机械能守恒定律（B卷）
1.关于物理规律，以下说法正确的是( )
A.物体所受合力的冲量为零时，合力做功也为零
B.物体发生了位移，力一定对它做功
C.只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析
D.在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量
2.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.250J
3.如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力F做的功为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力对物体做功，力对物体做功，则力和的合力对物体做功为( )
A.7J B.1J C.5J D.12J
5.如图所示，一物体沿固定粗糙斜面下滑，关于它受到的各力做功的判断，正确的是( )
A.重力做正功，支持力做正功 B.重力做正功，摩擦力做负功
C.重力做负功，摩擦力做负功 D.摩擦力做正功，支持力不做功
6.如图所示，两个质量相同的物体a、b，在同一高度处，a自由下落，b沿光滑斜面由静止下滑，则下列说法正确的是( )
A.从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
B.从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
C.落地前瞬间重力的瞬时功率
D.落地前瞬间重力的瞬时功率
7.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动.其图象如图所示.已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是( )
A.汽车在前5s内的牵引力为
B.汽车在前5s内的牵引力为
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为20m/s
8.一辆质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，行驶过程中受到的阻力大小一定，如果发动机的输出功率恒为P，经过时间t，汽车能够达到的最大速度为v。则( )
A.当汽车的速度大小为时，汽车的加速度的大小为
B.汽车速度达到的过程中，牵引力做的功为
C.汽车速度达到v的过程中，汽车行驶的距离为
D.汽车速度达到v的过程中，牵引力做的功为
9.如图所示，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为的小物块相连，弹簧处于自然长度时，物块位于O点。将小物块向右拉到P点后由静止释放。已知弹性势能，式中x为弹簧的形变量，若弹簧的劲度系数，小物块与水平面间的动摩擦因数为取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下判断错误的是( )
A.时，小物块将停在P点
B.时，小物块将停在P点与O点之间
C.时，小物块将停在O点
D.时，小物块将停在P点与O点之间
10.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中( )
A.动能增加了1900J B.动能增加了2000J
C.重力势能减小了1900J D.重力势能减小了2000J
11.如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个竖直向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，若小球能够通过C点，不计空气阻力，那么OD的距离最少为( )
A. B. C. D.
12.如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
A.动量不守恒，机械能不守恒 B.动量守恒，机械能不守恒
C.动量不守恒，机械能守恒 D.动量守恒，机械能守恒
13.某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图所示。模型放到0.8m高的水平桌子上，最高点距离水平地面2m，右端出口水平。现让小球由最高点静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为( )
A.0 B.0.1m C.0.2m D.0.3m
14.如图所示，两个质量分别为和的小物块A和B（已知>），分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，滑轮的尺寸，质量忽略，并且不计摩擦，两物体离地足够高，初始时用手托住A保持静止，然后手撒开。物块A从静止开始下落。下列说法正确的是( )
A.物块A重力势能减小，动能增加，机械能守恒
B.物块B重力势能增大，动能增加，机械能守恒
C.物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功
D.物块B机械能的变化量大于拉力对B做的功
2
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.物体所受合力的冲量为零时，根据动量定理可知物体的动量变化量为零，即速度变化量为零，由动能定理可知当动能不变时合力做功为零，A正确；
B.物体发生了位移，若力与位移方向垂直，该力不做功，B错误；
C.当反冲运动系统的内力远大于系统受到的外力时，此时也可以用动量守恒定律来分析，C错误；
D.在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，根据
可知以减小码头对船的作用力大小，D错误。
故选A。
2.答案：C
解析：铅球在最高点的速度
则由能量关系可得该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为
A.50J，与结论不相符，选项A错误；
B.150J，与结论不相符，选项B错误；
C.200J，与结论相符，选项C正确；
D.250J，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
3.答案：B
解析：由于木板匀速运动，所受合力为零，对木板进行受力分析，可得拉力大小
物体放在木板上后，做加速运动，加速度大小
与木板达到共同速度所需时间
这段时间内木板的位移
根据功的定义，力F做的功
故选B。
4.答案：A
解析：功是标量，则力和的合力对物体做功为
A正确，BCD错误；
故选A。
5.答案：B
解析：由受力分析知，重力与位移方向成锐角，重力做正功；支持力方向与位移方向垂直，支持力不做功；摩擦力方向与位移方向相反，所以摩擦力做负功，故B正确，ACD错误。
故选B。
6.答案：A
解析：AB.根据可知，两物体落地时重力功相同，a物体做自由落体运动，则有，解得，b沿斜面向下运动，则有，解得，对比可得，根据可知，重力的平均功率，A正确，B错误；
CD.根据机械能守恒定律可知，则两物体落地前的速度大小相同，a物体竖直方向的速度为，b物体竖直方向的速度为，根据可知落地前瞬间重力的瞬时功率，CD错误。
故选A。
7.答案：C
解析：由题知，汽车受到的阻力；
AB.前5s内，由图，由牛顿第二定律：，得：，故AB错误；
C.末功率达到额定功率，则有：； 故C正确；
D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，故D错误.
8.答案：A
解析：A.由题意，汽车行驶过程中受到的阻力大小为
当汽车的速度大小为时，汽车的牵引力大小为
设此时汽车的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B.汽车以恒定功率启动，随着速度的增大，牵引力减小，合外力减小，则加速度减小，当速度达到最大值时，加速度为零，其大致的图像如图所示，可知当汽车速度达到时，所经历的时间小于，所以该过程中牵引力做的功小于，故B错误；
C.图像与t轴所围的面积表示位移，根据图像可知，汽车速度达到v的过程中，汽车行驶的距离大于，故C错误；
D.根据动能定理可知
可得
故D错误。
故选A。
9.答案：D
解析：若，在P点释放小物块时，由于，小物块将停在P点，A正确；若，小物块从P点运动到O点过程中，由功能关系有，解得，即小物块恰好停在O点，C正确；若，由于，小物块将停在P点与O点之间，B正确；由于，小物块释放后将越过O点后继续向左运动距离，由功能关系有，解得，若小物块能再返回O点，由功能关系有，解得，即小物块将停在O点，D错误。
10.答案：C
解析：AB、外力对物体所做的总功为，是正功，根据动能定理得：动能增加了1800J.故A、B错误；CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小了1900J.故C正确，D错误；故选：C。
11.答案：C
解析：要使OD的距离最小，则小球应从A点由静止开始向下运动，且恰能通过C点，设小球以D为圆心做圆周运动的半径为r，在C点有
小球从A运动到C，根据机械能守恒定律
联立以上两式解得
则OD的最小距离为
故选C。
12.答案：A
解析：子弹射入木块过程子弹与木块组成的系统动量守恒，但是子弹射入木块后留在其中，这个过和属于完全非弹性碰撞动能损失最大，有内能产生，所以机械能不守恒，在弹簧被压缩至最短的过程，有弹力作用，所以系统动量不守恒，但是机械能守恒，则全过程系统的动量不守恒，机械能也不守恒，所以A正确；BCD错误；故选A。
13.答案：C
解析：小球从最高点到右端出口，满足机械能守恒，有
从右端出口飞出后小球做平抛运动，有
联立解得
根据数学知识知，当
时，x最大，即
时，小球飞得最远，此时右端出口距离桌面高度为
故C正确，ABD错误。
故选C。
14.答案：C
解析：由于A和B都会受到绳子的拉力，且拉力做功不为零，所以A和B的机械能均不守恒。根据功能关系可知物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功，物块B机械能的变化量等于拉力对B做的功，故ABD错误，C正确。
故选C。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题六 考点16 动能定理及其应用（A卷）
1.下列说法正确的是( )
A.如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零
B.如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零
C.物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D.物体的动能不变，所受合力一定为零
2.小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，下图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是( )
A.若为图像，则物体的运动速度可能在减小
B.若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为
C.若为图像，则一定做匀变速直线运动
D.若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻
3.改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变，下列几种情形中，汽车的动能不变的是( )
A.质量不变，速度增大到原来的2倍 B.速度不变，质量增大到原来的2倍
C.质量减半，速度增大到原来的2倍 D.速度减半，质量增大到原来的4倍
4.某同学将质量为4kg的铅球，以5m/s的速度投出，铅球在出手时的动能为( )
A.20J B.40J C.50J D.100J
5.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，它的动能随着位移x的变化而改变，下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能到达的最大高度为( )
A. B. C. D.h
7.一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为（方向与原来相反），在整段时间内，水平力所做的功为( )
A. B. C. D.
8.质量1kg的物体从倾角为30°，长2m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是(g取)( )
A.0J，5J B.10J，15J C.10J，5J D.20J，10J
9.如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止运动，那么摩擦力在AB段对物体做的功为( )
A. B. C. D.
10.有一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )
A.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D.重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
11.如图所示，质量相同的甲、乙两个小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A.两球到达底端时速度相同
B.两球到达底端时动能相同
C.两球运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大
D.两球到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率
12.如图所示，光滑水平面与竖直面内光滑半圆形轨道在最低点B点相接，轻弹簧左端固定在竖直墙面上，已知半圆形导轨半径为R。现用一质量为m的小球将轻弹簧压缩至A点后由静止释放（小球与弹簧不栓接），小球获得向右的速度并脱离弹簧，之后恰好能经过导轨最高点C，则弹簧压缩至A点所具有的弹性势能的值( )
A. B. C. D.
13.放在光滑水平面上的物体，仅在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则这个物体的动能增加了( )
A.14J B.10J C.8J D.6J
14.2016年6月，深受广大足球爱好者关注的欧洲足球锦标赛在法国进行。质量为m、静止于地面1位置的足球被球员踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。如图所示，如果球员踢球过程中对足球做功为W。空气阻力不计。则足球在最高点2时的动能是( )
A. B. C.W D.
2
答案以及解析
1.答案：A
解析：由功的定义可知选项A正确；合力做的功为零，合力不一定为零，例如物体所受的合力和运动方向垂直，合力不做功，选项B错误；物体做变速运动，可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，物体做变速运动，动能可能不变，选项C错误；物体的动能不变，只能说合力不做功，但合力不一定为零，选项D错误。
2.答案：B
解析：本题考查运动图像。若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，A错误；若为图像且物体初速度为零，由动能定理，即，所以物体的最大速度为，B正确；若为图像，假设物体做匀变速直线运动，则有，即对于匀变速直线运动，其图像不可能是一次函数图像，C错误；若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为，出现在时刻，D错误。
3.答案：D
解析：A.由知，质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的4倍，故A错误；
B.由知，速度不变，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍，故B错误；
C.由知，质量减半，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍，故C错误；
D.由知，速度减半，质量增大到原来的4倍，汽车的动能不变，故D正确。
故选D。
4.答案：C
解析：铅球在出手时的动能为
故选C。
5.答案：A
解析：根据和，可得，故与x成正比，选项A正确。
6.答案：C
解析：斜面固定时，由动能定理得：，所以；斜面不固定时，由水平方向动量守恒得：，由机械能守恒得：；解得：。故选C.
7.答案：A
解析：由动能定理得,选项A正确。
8.答案：A
解析：由于斜面不存在摩擦，因此对于小物块而言，只有重力做功，故机械能守恒，在斜面中点时的机械能和初始位置机械能一样，初始位置速度为0，重力势能为0，因此机械能为0。而由动能定理可得
A正确，BCD错误。
故选A。
9.答案：D
解析：物体由轨道顶端A开始，到C处停止，应用动能定理，有
整理，可得
故选D。
10.答案：A
解析：物体向下匀减速运动，加速度a方向向上，受力分析如图所示：
由牛顿第二定律可知：，合外力方向向上，物体位移方向向下，所以重力做正功、拉力F做负功、合外力做负功。
11.答案：B
解析：根据动能定理得，，可知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故A错误，B正确；两物块运动到底端的过程中，乙重力做功的瞬时功率在增大，甲重力做功的瞬时功率先增大后减小，故C错误；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力方向与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D错误。
12.答案：A
解析：刚好能过C点，此时重力提供向心力
从A释放到C点的过程中，根据动能定理
解得A正确，BCD错误。
故选A。
13.答案：A
解析：根据动能定理，合外力做功等于动能增量，物体在水平地面上运动，重力与支持力不做功，故有
故选A。
14.答案：A
解析：从人开始踢球到球运动到最高点2位置，由动能定理可知
解得
故答案选A。【配套新教材】2024届新高考物理高频考点专项练习：专题六 考点18 功能关系（A卷）
1.在学习能量守恒定律时，有同学对“能量耗散”有了新的理解。下列对“能量耗散”理解正确的是( )
A.能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散
B.能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量的数量不但减少，而且可利用的品质降低了
D.能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散
2.一物体从静止开始沿固定的斜面向上做匀加速直线运动，若斜面足够长，以沿斜面向上为正方向，运动起点为势能零点，则物体运动过程中的位移x、动能、重力势能和机械能E随运动时间t的图像关系，可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.新冠肺炎疫情暴发以来，无人机成为抗击疫情的“空中卫士”。无人机夜间巡航、空中防疫消杀、监看核酸检测秩序、展示预登记二维码等。已知一架质量为2.5kg的无人机从地面由静止竖直上升3m后悬停，该过程中无人机所受阻力（不包括重力）的大小恒为5N，取重力加速度大小，则该过程中( )
A.无人机所受的合力做正功 B.无人机动力系统做的功为75J
C.无人机的机械能减少了15J D.无人机的重力势能增加了75J
4.某地有一风力发电场，共有风力发电机20台，如图所示，发电机的叶片转动时可形成直径为40m的圆面。某日该地区的风速是6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如该风力发电机能将通过此圆面内空气动能的10%转化为电能。π取3。下列说法中正确的是( )
A.每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气体积为
B.每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气动能为
C.每台风力发电机发电的功率为
D.该发电场工作3.2h，发电量约
5.如图所示，两个小球分别固定在轻杆的两端，轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动，，现将杆从水平位置处由静止释放，在B球逆时针转动到最高位置的过程中（不计一切摩擦和空气阻力），下列说法正确的是( )
A.轻杆对两球都不做功
B.同一时刻，两球的线速度大小相等
C.A球重力的瞬时功率先增大后减小
D.A球的重力势能减少量等于B球的机械能增加量
6.如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到物体相对木板静止的过程中，需对木板施一水平向右的作用力F，则力F对木板所做的功为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平桌面上，系在物块上的轻质绳子绕过光滑的定滑轮，滑轮右侧绳子水平，人拉着绳子的下端以速度水平向左做匀速运动，在拉紧的绳子与水平方向的夹角由53°变成37°的过程中(、)，人对物体做的功为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，游乐场内的扶梯 AB和水上滑梯轨道BC在B点相接，滑梯轨道BC是半径为R的四分之一光滑圆弧，圆心O点和轨道上C点恰好在水面上，整个装置处在同一竖直平面内。小朋友沿着扶梯 AB运动到B点静止，当受到微小扰动时，小朋友将沿着圆弧轨道下滑。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，小朋友可视为质点。（提示∶在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为），则小朋友滑离圆弧轨道时的速度大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示，两个质量分别为和的小物块A和B（已知>），分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，滑轮的尺寸，质量忽略，并且不计摩擦，两物体离地足够高，初始时用手托住A保持静止，然后手撒开。物块A从静止开始下落。下列说法正确的是( )
A.物块A重力势能减小，动能增加，机械能守恒
B.物块B重力势能增大，动能增加，机械能守恒
C.物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功
D.物块B机械能的变化量大于拉力对B做的功
10.小球以一定的初速度竖直上抛，在其向上运动过程中，空气阻力与速度大小成正比，则其机械能E（以抛出点为零势能点，抛出时机械能为）随小球上升高度h变化的规律下列描绘正确的是( )
A. B. C. D.
11.一个系统的机械能增大，下列原因分析正确的是( )
A.一定是重力对系统做了正功
B.一定是合力对系统做了正功
C.一定是合力对系统做了负功
D.一定是除重力以外的力对系统做了正功
12.如图所示，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为的小物块相连，弹簧处于自然长度时，物块位于O点。将小物块向右拉到P点后由静止释放。已知弹性势能，式中x为弹簧的形变量，若弹簧的劲度系数，小物块与水平面间的动摩擦因数为取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下判断错误的是( )
A.时，小物块将停在P点
B.时，小物块将停在P点与O点之间
C.时，小物块将停在O点
D.时，小物块将停在P点与O点之间
13.子弹以水平速度v射入静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则该过程中( )
A.子弹减少的动能大于木块增加的动能 B.子弹减少的动能等于木块增加的动能
C.子弹减少的动能小于木块增加的动能 D.子弹克服阻力做功等于子弹对木块做功
14.一条长为L，质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其中悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地把链条全部拉到桌面上需做功为( )
A. B. C. D.
2
答案以及解析
1.答案：D
解析：能量耗散的过程中能量向品质低的能量转变，但是总的能量是守恒的，能量的数量并未减少，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，机械能转化为内能后，我们无法将它们收集起来重新利用。D正确，ABC错误。
故选D。
2.答案：C
解析：A.物体做初速度为零的匀加速直线运动
故A错误；
B.物体的动能
故B错误；
C.重力势能
故C正确；
D.机械能
故D错误。
故选C。
3.答案：D
解析：根据动能定理可知，该过程中无人机所受合力做的功为0，因此无人机动力系统做的功等于无人机克服阻力与重力做的功之和。可知动力系统做的功，选项A、B均错误；该过程中，无人机的动能不变、重力势能增加，因此无人机的机械能增加，无人机增加的重力势能，选项C错误、D正确。
4.答案：D
解析：A.设冈速为，每秒能到达圆面的空气柱的长度为。叶片的长度为，则每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气体积为，故A错误；
B.每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气质量为，则其动能为，故B错误；
C.每台风力发电机发电的功率为，故C错误；
D.该发电场工作3.2h，发电量约，故D正确。
故选D。
5.答案：C
解析：A、对B球可知其动能与重力势能都增大，其机械能增大，所以杆对B球做正功，故A错误；
B、两球同轴转动，角速度相等，根据，可知A的速度大于B的速度，故B错误；
C、根据可知A球重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确；
D、根据功能关系可知A球重力势能的减少量转化为B球机械能的增加量和A球动能的增加，所以A球的重力势能减少量大于B球的机械能增加量，故D错误；
故选：C。
6.答案：C
解析：由能量守恒定律可知，力F对木板所做的功W一部分转化为物体的动能，另一部分转化为系统的内能，故，其中，联立以上各式可得，故选项C正确。
7.答案：B
解析：把绳子下端的速度分别沿着垂直绳子方向和沿着绳子方向分解，物块在各个时刻的速度等于对应时刻沿着绳子方向的分速度，由功能关系可得人做的功等于物块动能的增加量，则，故B正确，ACD错误；
故选：B。
8.答案：C
解析：设滑离轨道时的位置与O点连线与竖直方向的夹角为θ，则，由能量关系可知，解得，故选C。
9.答案：C
解析：由于A和B都会受到绳子的拉力，且拉力做功不为零，所以A和B的机械能均不守恒。根据功能关系可知物块A机械能的变化量等于拉力对A做的功，物块B机械能的变化量等于拉力对B做的功，故ABD错误，C正确。
故选C。
10.答案：C
解析：根据功能关系
解得
即图线斜率的绝对值等于空气阻力的大小。在上升过程中，h增大，小球的速度减小，在其向上运动过程中，空气阻力与速度大小成正比，所以空气阻力随之减小，图线的斜率逐渐减小，直至为零。故C正确，ABD错误。
故选C。
11.答案：D
解析：根据功能关系可知，除重力和系统内弹力以外的力对系统做功才使系统机械能不守恒，故一定是除重力以外的力对系统做了正功使得一个系统的机械能增大，D正确，ABC错误。
故选D。
12.答案：D
解析：若，在P点释放小物块时，由于，小物块将停在P点，A正确；若，小物块从P点运动到O点过程中，由功能关系有，解得，即小物块恰好停在O点，C正确；若，由于，小物块将停在P点与O点之间，B正确；由于，小物块释放后将越过O点后继续向左运动距离，由功能关系有，解得，若小物块能再返回O点，由功能关系有，解得，即小物块将停在O点，D错误。
13.答案：A
解析：由能量守恒定律可知，子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹、木块系统增加内能之和，选项A正确，选项B、C、D错误。故选：A。
14.答案：C
解析：悬在桌外的长的链条重心在其中点处，离桌面的高度为：。
它的质量是，当把它拉到桌面时，外力需要做的功等于增加的重力势能，
由功能关系：，故ABD错误，C正确。
故选：C。专题六 机械能守恒定律（A卷）
1.一同学用力推放在粗糙水平面上的木箱, 木箱沿着推理的方向移动了一段距离，此过程中关于木箱所受摩擦力做功情况的说法正确的是( )
A.做了正功 B.做了负功
C.没有做功 D.条件不足，无法判断
2.一个儿童的质量是20kg,从高度为2m的滑梯端由静滑下到达底端时的速度大小2m/s；g取则儿童滑下过程中摩擦力做的功为( )
A.360J B. C.200J D.
3.某同学将一质量为1kg的物体以3m/s的初速度水平抛出，经过1s物体落地，不计空气阻力，g取，则此过程中物体重力的平均功率大小为( )
A.20W B.30W C.40W D.50W
4.如图所示，质量为m的小球，用一长为l的轻质细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个竖直向下的速度，让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知，重力加速度大小为g，则小球由A点运动到C点的过程中( )
A.重力做功，重力势能减少
B.重力做功，重力势能减少
C.重力做功，重力势能减少
D.重力做功，重力势能增加
5.打网球是同学们酷爱的运动项目之一。在某次运动过程中，一质量为0.06kg的网球，以的水平速度飞向球拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为，则( )
A.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为-39J
B.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为15J
C.网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为
D.网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为
6.如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J，则下列说法正确的是( )
A.粒子带负电 B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5 J D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
7.如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物。将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A.重物的机械能增大 B.重物的机械能守恒
C.重力做正功，弹力不做功 D.重物和弹簧组成的系统机械能不变
9.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一根长为的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为的小球，小球沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点A，则小球在最高点A的最小速度是（重力加速度，小球可视为质点）( )
A.2 m/s B. C. D.
10.在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道。一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是( )
A.圆环最终停在轨道的最低点B
B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C
C.圆环运动过程中机械能守恒
D.圆环在运动过程中感应电流方向一直是顺时针方向
11.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功
B.在小球压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒
C.小球离开弹簧后，小球和弧形槽组成的系统机械能守恒，但小球不能回到弧形槽h高处
D.在整个过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒
12.某同学利用利用重锤和打点计时器做“验证机械能守恒定律”实验，请回答下列问题。如图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是( )
A. B. C. D.
13.在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学依据纸带求得各点的瞬时速度，以及与此相对应的重物下落距离h，以为纵轴，以h为横轴，建立坐标系，描点后画出图线，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，则得到的图像可能是( )
A. B. C. D.
14.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能守恒
C.动量守恒，机械能不守恒 D.无法判定动量、机械能是否守恒
2
答案以及解析
1.答案：B
解析：木箱所受摩擦力做负功，B正确。
2.答案：B
解析：儿童沿滑梯下滑过程中，设摩擦力做的功为W，由动能定理得，解得，所以儿童滑下过程中摩擦力做的功为，B正确。
3.答案：D
解析：物体下落的高度，重力做的功为，物体重力的平均功率大小为，D正确。
4.答案：A
解析：小球由A点运动到C点的过程中，小球下落的高度为，故重力做功，重力做正功，重力势能减少，选项A正确。
5.答案：C
解析：AB.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为
故AB错误；
CD.网球与球拍作用前后，设水平向右为正方向，网球的动量变化量的大小为
故C正确，D错误。
故选C。
6.答案：D
解析：粒子在电场力的作用下向右偏转，电场力方向向右，与电场方向相同，可知粒子带正电，故A错误；粒子从A点运动到B点电场力做正功，电势能减少，则粒子在A点的电势能比在B点多1.5 J，故B错误；从A点运动到B点过程中，克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J，故粒子所受合力做负功，在A点的动能比在B点多0.5 J，故C错误；从A点运动到B点，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5 J，D正确.
7.答案：C
解析：由能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故，以上三式联立可得，故C项正确。
8.答案：D
解析：ABC.在重物下落的过程中，弹簧被拉伸，重力做正功，弹簧弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，重物的机械能减小，故ABC错误；
D.在重物下落的过程中，对于由重物和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，故系统机械能守恒，故D正确。
故选D。
9.答案：D
解析：小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，刚小球通过A点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有：
解得：
选项D正确；
10.答案：A
解析：A.由于小环运动的范围内，各处的磁场强度不同，所以小环运动的过程中机械能不断转化为电能，故小球的机械能会越来越小，最终停在最低点B，故A正确；
B.因为圆环在运动的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到右侧与C点等高处，故B错误；
C.整个过程重力势能转化为电能，机械能不守恒，故C错误；
D.圆环来回运动，磁通量不断变化，所以感应电流方向不断变化，故D错误。
故选A。
11.答案：C
解析：A.在小球下滑过程中，虽然小球总是沿着弧形槽的上表面运动，但弧形槽有水平向左的位移，故而小球相对于地面的速度方向不是沿着弧形槽的切线的，而弧形槽对小球的作用力是弹力，方向始终垂直于接触面，故弹力和小球运动速度不垂直，弹力做功，A错误；
B.当小球压缩弹簧的过程中，弹簧和小球组成的系统机械能守恒。但弹簧对小球的弹力做负功，故小球的机械能减小，B错误；
C.小球在弧形槽上下滑过程中系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，小球与弧形槽分离时两者动量大小相等，由于，则小球的速度大小大于弧形槽的速度大小，小球被弹簧原速率弹回后将追上弧形槽并要滑上弧形槽。在小球离开弹簧后，只有重力和系统内弹力做功，故小球和弧形槽组成的系统机械能守恒。由于球与弧形槽组成的系统总动量水平向左，球滑上弧形槽的最高点时两者共速，则此共同速度也必须水平向左，则二者从静止开始运动到共速状态，系统的动能增加，重力势能一定要减小，小球上升的最大高度要小于h，C正确；
D.整个运动过程中小球和弧形槽、弹簧所组成的系统只有重力与系统内弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程中，墙壁对系统作用力水平向左，系统水平方向动量不守恒，D错误。
故选C。
12.答案：C
解析：由于重锤下落速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，重锤应靠近打点计时器释放。另外，为了尽可能减小纸带与打点计时器之间的摩擦，释放前应保持提起的纸带保持竖直状态。故选C。
13.答案：C
解析：由得，可知，所画图线应是一条过原点的直线。
14.答案：C
解析：在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒.在此过程中，有子弹跟木块A之间的摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒.选项C正确，A、B、D错误.
