2020年高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試專題考點(diǎn)復(fù)習(xí)講義：專題9機(jī)械能守恒定律與能量

1、專題9ZHUAN Tl JIUV機(jī)械能守恒定律與能量考綱要求0考情分析考綱原文考情分析.重力做功與重力勢(shì)能（I ）.機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用（n ）.能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（I ）該專題涉及的A個(gè)考點(diǎn)是重力做功和重力 勢(shì)能，考查方式比較簡(jiǎn)單，抓住公式計(jì)算， 區(qū)別好高度數(shù)值，以及掌握重力做正功，重 力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大的 關(guān)系.第二個(gè)考點(diǎn)，要求較高，要靈活判斷 出機(jī)械能是否守恒，并能計(jì)算出相應(yīng)的動(dòng)能 與勢(shì)能的總和.第三個(gè)考點(diǎn)，考查的難度較 低，要后能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移等思想，并能分析 出能量守恒的特點(diǎn).基礎(chǔ)梳理G真題過關(guān)考點(diǎn)1重力做功與重力勢(shì)能（I ）如_知識(shí)梳理心.重力做功的特點(diǎn)重力

2、做功與路徑無關(guān)，只決定于初、末位置間的高度差 Ah.重力做功的大小 WG=mgA h,若物體從高處下降，重力做正功，反之，物體克服重力做功.重力勢(shì)能（1）概念：地球上的物體由于受到重力的作用而具有的跟它的高度有關(guān)的能，叫重力勢(shì)臺(tái)匕 目匕.（2）定義式：Ep=mgh.國(guó)際單位：焦（J）.（3）重力勢(shì)能具有相對(duì)性.重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)，因?yàn)檫x擇不同的參因此重力勢(shì)能就不同.若物體在則重力勢(shì)能取負(fù)值.通常選取地面考平面，同一物體在同一位置到參考平面的高度就不一樣,參考面以上，則重力勢(shì)能取正值；若物體在參考面以下,作為零勢(shì)能面.重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù).重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力對(duì)物

3、體做多少正功，物體的重力勢(shì)能就減小多少;重力對(duì)物體做多少負(fù)功，物體的重力勢(shì)能的變化量重力勢(shì)能就增加多少. 重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化量.D. 0與零勢(shì)能面的選取無關(guān).（2018年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試）如圖所示，O至P是一段滑雪賽道，P點(diǎn)的海拔高 度為H, O點(diǎn)的海拔高度為2H,人和雪橇總質(zhì)量為 m,從O點(diǎn)滑到P點(diǎn)重力對(duì)人和雪橇所 做的功為（ ）B. 2mgHC. 3mgH（2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員向下壓跳板，隨跳板一起從位置P1運(yùn)動(dòng)到位置P2,則此過程中（）A.運(yùn)動(dòng)員受到的重力對(duì)他做負(fù)功B.跳板的彈性勢(shì)能一直在增加C.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能一直在增加D.運(yùn)動(dòng)

4、員受到跳板的彈力對(duì)他做正功（2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）如圖所示，質(zhì)量為 m的小孩，從長(zhǎng)為l傾角為30的固定斜面頂端下滑至底端，此過程重力對(duì)小孩做的功為（）mglmgltan 30mglcos 30mglsin 30（2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）下列情景中，紙箱、花盆、鐵球和拖把受到的重力 定做功的是（）向高處堆放班箱 A水平移動(dòng)槍盆B沒能提起鐵球 C水平方向移動(dòng)拖把D考點(diǎn)2機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用（n）知識(shí)梳理一機(jī)械能：物體的動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，即E=Ek+ Ep.其中勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能.（1）內(nèi)容：在只有重力（或彈簧彈力）做功的情形下，物體白動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）發(fā)

5、生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變.2., 12t（2）表達(dá)式： mghi + 2mvi = mghz+2mv2或 Ep2+e=Ep1+E.8考題導(dǎo)練一Q（2019年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）小球以一定的速度從 O點(diǎn)豎直上拋，從拋出到落回O點(diǎn)的過程中，忽略空氣阻氣，則下列說法正確的是（）A.小球的機(jī)械能守恒B.小球的動(dòng)能一直在減小C.小球的動(dòng)能一直增加D.小球的重力勢(shì)能一直在增加（2018年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為 m的物體從水平桌面的 A 點(diǎn)以初速度vo拋出，以桌面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，其機(jī)械能為（）A 12 .A.2mvo+ mghL 2B?mv0C. m

6、gH mgh12 .D.2mvo+mg(H h)（2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）籃球由靜止開始下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上.從籃球開始下落到最終靜止的過程，下列說法正確的是（）A.機(jī)械能不守恒B.重力一直做正功C.重力勢(shì)能時(shí)刻在減少D.重力一直做負(fù)功（2017年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試）忽略空氣阻力，下列物體在各自運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械 能守恒的是（）A.電梯勻速下降B.木塊沿粗糙斜面勻速下滑C.鉛球脫手后在空中運(yùn)動(dòng)D.重物被起重機(jī)吊起加速上升考點(diǎn)3能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 （I ）知識(shí)梳理1.功和能的關(guān)系（1）能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功才能實(shí)現(xiàn).做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程（2）功是能量轉(zhuǎn)化的量度

7、，即某種力做了多少功，一定伴隨多少相應(yīng)能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.物體動(dòng)能的增量由外力做的總功來量度.物體重力勢(shì)能的增量由重力做的功來量度.物體機(jī)械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度.2.能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中其總量不變，這就是能量守恒定律.加考題導(dǎo)練.處 TOC o 1-5 h z （2018年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）能源的種類有很多，下列能源屬于二次能源的是 （）A.電能B.石油C.天然氣D.太陽能（2017年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試）下列能源中，屬于不污染環(huán)境且比較經(jīng)濟(jì)的能源是 （

8、）A.煤B.風(fēng)能C.石油D.天然氣（2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）如圖所示，懸掛在天花板上的擺球在空氣中擺動(dòng)，擺幅越來越小，擺球在擺動(dòng)過程中（）A,機(jī)械能守恒B.機(jī)械能逐漸減少C.重力勢(shì)能保持不變D.動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能（2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）下列用品中利用了彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能進(jìn)行 工作的是（）A.機(jī)械手表B.自行車座C.彈簧秤D.有彈簧的衣服夾學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)。實(shí)戰(zhàn)演練一、單項(xiàng)選擇題.關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是（）A .重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定.重力勢(shì)能恒大于零C.在地面上的物體具有的重力勢(shì)能一定等于零D.重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球所共有的2.質(zhì)量為m的乒乓球從地面彈

9、起到 h高度后又落回到地面.重力加速度為g.在整個(gè)過 TOC o 1-5 h z 程中，重力所做的功為（）A . mghB . 0C. mghD . 2mgh.如圖所示，一張桌子放在水平地面上，桌面高為h2, 一質(zhì)量為m的小球處于桌面上方h1高處的P點(diǎn).若以桌面為參考平面，重力加速度為g.小球從P點(diǎn)下落到地面上的 M點(diǎn), 下列說法正確的是（）A.小球在P點(diǎn)的重力勢(shì)能為 mg（hi+h2）B .小球在桌面N處的重力勢(shì)能為mgh2C.小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少mg（hi+h2）D.小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過程中，克服重力做功mg（hi + h2）不計(jì)空氣阻力,.如圖所示，桌面高為h,

10、質(zhì)量為m的小球從離桌面高 H處自由落下, 設(shè)以地面為零勢(shì)能參考平面，則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為（）C. mg(H + h)D . mg(H h).重力對(duì)物體做功，則下列說法中正確的是（）A.如果重力對(duì)物體做正功，則物體的機(jī)械能增加B.如果重力對(duì)物體做負(fù)功，則物體的機(jī)械能減少C.如果重力對(duì)物體做負(fù)功，則物體的重力勢(shì)能增加D.如果重力對(duì)物體做正功，則物體的動(dòng)能增加.游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑 動(dòng)了一段距離后停下來，則 （）A.下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功B.下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D.在水平面滑動(dòng)過程中摩擦

11、力對(duì)小朋友做負(fù)功.關(guān)于做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升過程中，重力做功和重力勢(shì)能的變化，下列敘述正確的是（）A .重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少.重力做正功，重力勢(shì)能增加C.重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加D.重力做正功，重力勢(shì)能減少.在下列物體運(yùn)動(dòng)中，機(jī)械能守恒的是 （）A .加速向上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)載火箭B.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體C.被勻速吊起的集裝箱D.木塊沿斜面勻速下滑一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為 L的輕繩懸掛于 O點(diǎn)，小球在水平力 F作用下，從平9,則拉力F所做的衡位置P點(diǎn)緩慢地移到 Q點(diǎn)，如圖所示，此時(shí)懸線與豎直方向夾角為功為（）一 FpmgLcos 0mgL（1 cos 0 ）FL sin 0FLcos 0.

12、關(guān)于重力做功、重力勢(shì)能變化的說法正確的是（）A.當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)物體做負(fù)功B.當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能增大C.當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能增大D.當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)物體做正功. （2012年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試）撐桿跳運(yùn)動(dòng)包括三個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫 桿，其中發(fā)生了彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的階段是（）A.助跑階段B.越橫桿階段C.撐桿起跳階段D.越橫桿階段和助跑階段.滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑了一段距離，重力對(duì)他做功為2 000 J,物體克服阻力做功100 J.則物體的（）A.機(jī)械能減小了 100 JB.動(dòng)能增加了 2 100 JC.重力勢(shì)能減小了 1 900 JD,重力勢(shì)能增加了

13、 2 000 J. （2018年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試）能源的種類有很多，下列能源屬于二次能源的是 TOC o 1-5 h z （）A.煤B.石油C.電能D.天然氣.如圖，從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球，一個(gè)豎直口上拋，一個(gè)豎直下拋，另一個(gè)平拋，則它們從拋出到落地過程中（）? 1A.運(yùn)行的時(shí)間相等跟B.落地時(shí)的機(jī)械能不同C.落地時(shí)的速度相同D.在空中任意時(shí)刻三個(gè)物體的機(jī)械能相同.如圖所示，若物體 m沿不同的路徑I和H從 A滑到B,則重力所做的功為（）然后釋放，不當(dāng)運(yùn)動(dòng)員離開蹦A.沿路徑I重力做功多B.沿路徑n重力做功多C.沿路徑I和n重力做功一樣大D.條件不足不能判斷.如圖所示

14、，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn).現(xiàn)將小球拉至水平位置,計(jì)阻力.小球下落到最低點(diǎn)的過程中，下列表述正確的是（）A.小球的機(jī)械能守恒B.小球所受的合力不變C.小球的動(dòng)能不斷減小D.小球的重力勢(shì)能增加.物體在平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)中 （）A.物體的機(jī)械能一定不變B.如果物體的重力勢(shì)能有變化，則它的機(jī)械能一定有變化C.物體的動(dòng)能可能變化，但機(jī)械能一定不變D.物體的重力勢(shì)能可能變化，但它的機(jī)械能一定不變.蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員從蹦床彈向空中表演技巧動(dòng)作的一項(xiàng)體育活動(dòng). 床后上升的過程中，運(yùn)動(dòng)員具有的（）A.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少B.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加C.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少D.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加.下列運(yùn)動(dòng)過

15、程中，可視為機(jī)械能守恒的是（）A.熱氣球緩緩升空B.樹葉從枝頭飄落C.擲出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)D.跳水運(yùn)動(dòng)員在水中下沉20.如圖所示，小朋友在蕩秋千.在他從 P點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)到 Q點(diǎn)的過程中，重力做功的 情況是()-0P召-A.先做負(fù)功，再做正功B.先做正功，再做負(fù)功一直做負(fù)功一直做正功二、非選擇題 TOC o 1-5 h z 21.光滑水平面AB與一半圓形軌道在 B點(diǎn)相連，軌道位于豎直J面內(nèi)，其半徑為R, 一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左少、推物塊使其壓緊彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度， 當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，百S之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)

16、到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為 g.求：(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功；(2)物塊從B到C克服阻力的功；(3)物塊離開C點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)的動(dòng)能.基礎(chǔ)梳理真題過關(guān)考點(diǎn)11. A 2.B 3.D 4.A考點(diǎn)21. A 2.B 3.A 4.C考點(diǎn)31. A 2.B 3.B4【解析】選A.機(jī)械手表利用了彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.學(xué),歸大標(biāo)實(shí)戰(zhàn)演練一、 單項(xiàng)選擇題.【解析】選D.重力勢(shì)能大小由重物質(zhì)量，重力加速度，相對(duì)高度共同決定的，A錯(cuò).重力勢(shì)能可以大于零，等于零，小于零，BC錯(cuò).重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，是物體和地球共有的，D對(duì).【解析】選B.整個(gè)過程乒乓球的位移為零，則重力做功為零.【解析】選C.從P至ij

17、 M ,重力做正功，大小為 mg(hi + h2),重力勢(shì)能減少了 mg(hi + h2).【解析】選C.物體下落過程只有重力做功，故物體的機(jī)械能守恒，以地面為參考平 面，初狀態(tài)小球的機(jī)械能為mg(H + h),故在小球落到地面未碰地之前任一時(shí)刻的機(jī)械能都為mg(H+h).故選項(xiàng)C正確.【解析】選C.重力做功情況只影響物體重力勢(shì)能的變化，重力做正功，重力勢(shì)能減 少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加.【解析】選D.在滑動(dòng)的過程中，人受重力、支持力和摩擦力三個(gè)力作用.下滑過程 中，重力做正功，重力勢(shì)能減少，B錯(cuò)；支持力不做功，摩擦力做負(fù)功，所以機(jī)械能不守恒， A、C錯(cuò).D正確.【解析】選C.豎直上拋的上升

18、過程中，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大.【解析】選B.機(jī)械能守恒條件是只有重力做功，加速向上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)載火箭和被勻速 吊起的集裝箱都有向上的動(dòng)力做功，機(jī)械能不守恒，A、C錯(cuò).木塊沿斜面勻速下滑，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少，D錯(cuò).光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B對(duì).【解析】選B.P到Q的過程中，動(dòng)能變化為零，重力做功為mgL(1 - cos 0 ),根據(jù)動(dòng)能定理得 Wf mgL(1 cos 0 )=0,知B正確.【解析】選C.物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的高度升高，所以重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大； 物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度下降，所以重力做正功，重力勢(shì)能減少.選項(xiàng) C正確.【解析】 選C.

19、助跑階段和越橫桿階段，桿都沒有發(fā)生形變，而且人的重心位置沒發(fā) 生改變，則不存在彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化.撐桿起跳階段，桿有彎曲，人的重心上升， 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.【解析】 選A.重力對(duì)他做功為 2 000 J,重力勢(shì)能減少2 000 J,物體克服阻力做功 100 J,阻力做功100 J,機(jī)械能減少 100 J,動(dòng)能增加為 2 000 J100 J= 1 900 J,選 A. C【解析】 選D. 一個(gè)豎直上拋，一個(gè)豎直下拋，另一個(gè)平拋，三種情況都是只有重力 做功，機(jī)械能守恒.初位置三者的質(zhì)量、速率、高度相等，故在空中任意時(shí)刻三個(gè)物體的機(jī) 械能相同.【解析】選C.重力做功的特點(diǎn)是與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)，只由物體的初末位置決定，本題物體運(yùn)動(dòng)的路徑I和n初末位