一、單項(xiàng)選擇題
1．【2019?四川卷】韓曉鵬是我國首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過程中
A．動(dòng)能增加了1 900 J B．動(dòng)能增加了2 000 J
C．重力勢(shì)能減小了1 900 J D．重力勢(shì)能減小了2 000J
【答案】C

考點(diǎn)：功能關(guān)系
【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)功能關(guān)系的考查；關(guān)鍵是搞清功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系：合外力的功等于動(dòng)能的變化量；重力做功等于重力勢(shì)能的變化量；除重力以外的其它力做功等于機(jī)械能的變化量.
2．【2018-2019?浙江卷】功率為10W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率60W的白熾燈相當(dāng)。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2019年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有二只60W的白熾燈，均用10w的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近
A．8?108kW?h B． 8?1010kW?h C． 8?1011kW?h D． 8?1013kW?h
【答案】B
【解析】全國一年節(jié)省的電能最接近 ，故選B．
【考點(diǎn)定位】本題考查功能估算及其相關(guān)知識(shí)
3．【2019?上海卷】在今年上海的某活動(dòng)中引入了全國首個(gè)戶外風(fēng)洞飛行體驗(yàn)裝置，體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下漂浮在半空。若減小風(fēng)力，體驗(yàn)者在加速下落過程中
A．失重且機(jī)械能增加 B．失重且機(jī)械能減少
C．超重且機(jī)械能增加 D．超重且機(jī)械能減少
【答案】B
【解析】據(jù)題意，體驗(yàn)者漂浮時(shí)受到的重力和風(fēng)力平衡；在加速下降過程中，風(fēng)力小于重力，即重力對(duì)體驗(yàn)者做正功，風(fēng)力做負(fù)功，體驗(yàn)者的機(jī)械能減�。患铀傧陆颠^程中，加速度方向向下，體驗(yàn)者處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)B正確。
【考點(diǎn)定位】平衡條件、機(jī)械能變化與外力做功關(guān)系、超重和失重
【方法技巧】通過體驗(yàn)者加速度方向判斷超重和失重，通過除重力外其他力做正功機(jī)械能增加，其他力做負(fù)功機(jī)械能減少判斷機(jī)械能變化情況。
4．【2019?新課標(biāo)Ⅲ卷】如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距 。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為

A． B． C． D．
【答案】A

【考點(diǎn)定位】重力勢(shì)能、功能關(guān)系
【名師點(diǎn)睛】重點(diǎn)理解機(jī)械能變化與外力做功的關(guān)系，本題的難點(diǎn)是過程中重心高度的變化情況。
5．【2018-2019?安徽卷】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力。已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中

A．重力做功2mgR B．機(jī)械能減少mgR
C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功
【答案】D

【考點(diǎn)定位】此題考查動(dòng)能定理、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)
6．【2019?全國大綱卷】地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)。一質(zhì)量為1.00×10-4kg、帶電量為-1.00×10-7C的小球從靜止釋放，在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0m。對(duì)此過程，該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空氣阻力）（ ）
A．-1.50×10-4J和 9.95×10-3J B．1.50×10-4J和9.95×10-3J
C．-1.50×10-4J和 9.65×10-3J D．1.50×10-4J和9.65×10-3J
【答案】D
【解析】根據(jù)功能關(guān)系可知，小球的電勢(shì)能的改變量由電場(chǎng)力做的功決定，有：ΔEp=-WE=-qEh＝-（-1.00×10-7）×150×10.0 J=1.50×10-4J，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；小球動(dòng)能的改變量由總功決定，有：ΔEk=mgh＋WE=mgh＋qEh=1.00×10-4×9.80×10.0J＋（-1.00×10-7）×150×10.0 J=9.65×10-3J，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確。
【考點(diǎn)定位】本題主要考查了功能關(guān)系的應(yīng)用問題，屬于中檔題。
7．【2019?福建卷】如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端。現(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊（ ）

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．重力勢(shì)能的變化量不同
【答案】C

【考點(diǎn)定位】本題考查牛頓第二定律、能量守恒
8．【2019?廣東卷】如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中

A．緩沖器的機(jī)械能守恒
B．摩擦力做功消耗機(jī)械能
C．墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
【答案】B
【解析】由于楔塊與彈簧盒、墊板間有摩擦力，即摩擦力做負(fù)功，則機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，而選項(xiàng)B正確；[墊板動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】本題考查能量轉(zhuǎn)化和機(jī)械能守恒的條件。
9．【2019?全國新課標(biāo)Ⅰ?17】如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中客服摩擦力所做的功。則

A． ，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)
B． ，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)
C． ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離
D． ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離
【答案】C


【考點(diǎn)定位】 功能關(guān)系
【方法技巧】動(dòng)能定理分析摩擦力做功是基礎(chǔ)，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力一定要注意壓力的變化，最大的誤區(qū)是根據(jù)對(duì)稱性誤認(rèn)為左右兩部分摩擦力做功相等。
二、多項(xiàng)選擇題
10．【2018-2019?海南卷】下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法，正確的是
A．在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功
B．合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量
C．物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)
D．運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量
【答案】BC

【考點(diǎn)定位】本題考查重力做功、重力勢(shì)能、動(dòng)能定理及其相關(guān)知識(shí)
11．【2019?海南卷】如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運(yùn)動(dòng)。在a下降的過程中，b始終未離開桌面。在此過程中

A．a(chǎn)的動(dòng)能小于b的動(dòng)能
B．兩物體機(jī)械能的變化量相等
C．a(chǎn)的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量
D．繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零
【答案】AD
【解析】輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿繩方向的分量，動(dòng)能比b小，A對(duì)；因?yàn)閎與地面有摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少，而B、C兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故錯(cuò)誤；輕繩不可伸長，兩端分別對(duì)a、b做功大小相等，符號(hào)相反，D正確。
考點(diǎn)：能量守恒定律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解
12．【2019?江蘇卷】如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中

（A）A的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于 mg
（B）A的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于 mg
（C）彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下
（D）彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 mgL
【答案】AB

【考點(diǎn)定位】物體的平衡 能量守恒 牛頓第二定律
【名師點(diǎn)睛】本題的重點(diǎn)是當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，受合外力為零，在豎直方向整體加速度為零，選擇整體為研究對(duì)象，分析AB兩個(gè)選項(xiàng)；彈性勢(shì)能最大對(duì)應(yīng)A球下降至最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律，可求最大的彈性勢(shì)能．
三、非選擇題
13．【2019?新課標(biāo)Ⅰ卷】（12分）一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.50×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；
（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。
【答案】（1）（1）4.0×108 J 2.4×1012 J （2）9.7×108 J

【考點(diǎn)定位】機(jī)械能、動(dòng)能定理
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查機(jī)械能及動(dòng)能定理，注意零勢(shì)面的選擇及第（2）問中要求的是克服阻力做功。
14．【2019?上海卷】如圖（a），磁鐵A、B的同名磁極相對(duì)放置，置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端，B的質(zhì)量m=0.5kg，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)。將B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測(cè)量B在不同位置處的速度，得到B的勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律，見圖（c）中曲線I。若將導(dǎo)軌右端抬高，使其與水平面成一定角度（如圖（b）所示），則B的總勢(shì)能曲線如圖（c）中II所示，將B在 處由靜止釋放，求：（解答時(shí)必須寫出必要的推斷說明。取 ）

（1）B在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最大的位置；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中B的最大速度和最大位移。
（3）圖（c）中直線III為曲線II的漸近線，求導(dǎo)軌的傾 角。
（4）若A、B異名磁極相對(duì)放置，導(dǎo)軌的傾角不變，在圖（c）上畫出B的總勢(shì)能隨x的變化曲線．
【答案】（1） （在5.9 ~ 6.3cm間均視為正確）（2）1.31m/s （ 在1.29～1.33 m／s間均視為正確），18.0cm （ 在17.9~18.1cm間均視為正確）（3）59.70（ 在 間均視為正確）（4）如圖所示

（3）漸近線III表示B的重力勢(shì)能隨位置變化關(guān)系，即
∴ ，由圖讀出直線斜率
（ 在59°～61°間均視為正確）故導(dǎo)軌的傾角為59.70．
（4）若異名磁極相對(duì)放置，A，B間相互作用勢(shì)能為負(fù)值，總勢(shì)能如圖中紅線所示，

【考點(diǎn)定位】能量守恒定律。
15．【2018-2019?四川卷】四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19kW，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω。已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度取10m/s2。求：
（1）電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；
（2）將蓄水池蓄水864m3的水需要的時(shí)間（不計(jì)進(jìn) 、出水口的水流速度）。
【答案】（l） ；（2）

【考點(diǎn)定位】本題考查電功率、熱功率、能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)
16．【2018-2019?重慶卷】如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量儀，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L。測(cè)量時(shí)，測(cè)量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（s<L），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置。若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求
（1）擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；
（2）在上述過程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功；
（3）橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【考點(diǎn)定位】本題考查功和能之間的關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)
17．【2013?北京卷】蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動(dòng)和比賽動(dòng)作。最初，運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動(dòng)階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動(dòng)作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動(dòng)作階段。
把蹦床簡化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力大小F=kx （x為床面下沉的距離，k為常量）。質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運(yùn)動(dòng)中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員所做的總共W全部用于其機(jī)械能；在比賽動(dòng)作中，把該運(yùn)動(dòng)員視作質(zhì)點(diǎn)，其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的騰空時(shí)間均為△t=2.0s，設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl。取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響。
（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；
（2）求在比賽動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員離開床面后上升的最大高度hm；
（3）借助F-x 圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求 x1 和W的值
【答案】 （1）k=5000N/m （2）5m （3）W=2525J
【解析】 （1）彈力與形變量成正比，因此為過原點(diǎn)正比函數(shù)

根據(jù)mg=kx0，則

【考點(diǎn)定位】機(jī)械能守恒定律，功和能的關(guān)系
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