廣東省2019高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)講義 專題9 機(jī)械能守恒定律與能量（含解析）.doc
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講義9：機(jī)械能守恒定律與能量 李仕才 考綱原文 6年考題 考情分析 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1.重力做功與重力勢(shì)能(Ⅰ) T24 T39 T51 T15、T51 T55、T56 T36、T38 該專題涉及的第一個(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，要有能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移等思想，并能分析出能量守恒的特點(diǎn). 2.機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用(Ⅱ) T24、T45、T56 T39、T51 T38 T4、T40(1)、T55、T56(1) T53 T18 3.能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(Ⅰ) T55 T45(1)、T56 T53 考點(diǎn)1 重力做功與重力勢(shì)能(Ⅰ) 1.(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(guò)程重力對(duì)小孩做的功為( ) A．mgl B．mgltan 30 C．mglcos 30 D．mglsin 30 2.(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(guò)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)員受到跳板的彈力對(duì)他做正功 3．(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)用拉力F將一個(gè)重為50 N的物體勻速升高3 m，則下列說(shuō)法正確的有( ) A．物體克服重力做的功是0 B．合力對(duì)物體做的功是150 J C．物體的重力勢(shì)能增加了150 J D．拉力F對(duì)物體做的功是150 J 4．(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，“蹦蹦跳”桿中的彈簧向上彈起，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)之前(圖中從1到2)，關(guān)于小孩的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能的變化，下列描述正確的有( ) A．重力勢(shì)能增加 B．重力勢(shì)能減少 C．彈性勢(shì)能增加 D．彈性勢(shì)能減少 5．(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一定做功的是( ) 6．(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)平拋運(yùn)動(dòng)中，關(guān)于物體重力做功，下列說(shuō)法正確的有( ) A．重力不做功 B．重力做正功 C．重力做負(fù)功 D．重力做功與路徑無(wú)關(guān) 7. (2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，一裝置固定在水平地面上，AB是半徑為R的光滑圓軌道，上端A離地面的高度為H.一個(gè)質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)處由靜止滑下，落到地面上C點(diǎn)．若以軌道下端B所在的水平面為參考平面，關(guān)于小球的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是( ) A．在A點(diǎn)為mgR B．在B點(diǎn)為mgR C．在C點(diǎn)為mgH D．在C點(diǎn)為－mg(H－R) 1．重力做功的特點(diǎn) 重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只決定于初、末位置間的高度差Δh.重力做功的大小WG＝mgΔh，若物體從高處下降，重力做正功，反之，物體克服重力做功． 2．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)能． (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擇不同的參考平面，同一物體在同一位置到參考平面的高度就不一樣，因此重力勢(shì)能就不同．若物體在參考面以上，則重力勢(shì)能取正值；若物體在參考面以下，則重力勢(shì)能取負(fù)值．通常選取地面作為零勢(shì)能面．重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)． 3．重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力對(duì)物體做多少正功，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．重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān)． 考點(diǎn)2 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用(Ⅱ) 1．(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)籃球由靜止開(kāi)始下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上．從籃球開(kāi)始下落到最終靜止的過(guò)程，下列說(shuō)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 2．(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)忽略空氣阻力，下列物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滿足機(jī)械能守恒的有( ) A．電梯勻速下降 B．鉛球從被拋出到落地前 C．重物被起重機(jī)從地面提升到樓頂 D．物體從固定的光滑斜面頂端下滑到底端 3.(2015年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，將一個(gè)乒乓球從位置1靜止釋放，乒乓球落地與地面碰撞后反彈，從刻度尺上記錄每一次反彈的最高位置，下列分析正確的有( ) A．從1落地后反彈到2過(guò)程中機(jī)械能守恒 B．從1落地后反彈到2過(guò)程中機(jī)械能不守恒 C．在乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力總是做負(fù)功 D．在乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力有時(shí)做正功有時(shí)做負(fù)功 4．(2012年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)滑雪運(yùn)動(dòng)員從山上加速滑下過(guò)程中，下列表述正確的是( ) A．重力做負(fù)功，動(dòng)能增加 B．重力做正功，動(dòng)能減少 C．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加 D．重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加 5．(2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有關(guān)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量變化，下列說(shuō)法正確的是( ) A．下降過(guò)程中機(jī)械能增大 B．下降過(guò)程中動(dòng)能增大 C．上升過(guò)程中動(dòng)能增大 D．上升過(guò)程中重力勢(shì)能減小 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，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變． (2)表達(dá)式：mgh1＋mv ＝mgh2＋mv或Ep2＋Ek2＝Ep1＋Ek1. 考點(diǎn)3 能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(Ⅰ) 1．(2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)下圖為某城市車(chē)站的站臺(tái)．為了有效地利用能量，進(jìn)站和出站的軌道都與站臺(tái)構(gòu)成緩坡．關(guān)于列車(chē)在進(jìn)站和出站過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是( ) A．出站時(shí)列車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能 B．進(jìn)站時(shí)列車(chē)的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 C．出站時(shí)列車(chē)的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．進(jìn)站時(shí)列車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能 2．(2010年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)(多選)關(guān)于能量和能源，下列表述正確的是( ) A．能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 B．能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭 D．能源在利用過(guò)程中有能量耗散，這表明能量不守恒 3．(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(chē)座 C．彈簧秤 D．有彈簧的衣服夾 1．功和能的關(guān)系 (1)能量的轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)．做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程. (2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，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． ①物體動(dòng)能的增量由外力做的總功來(lái)量度． ②物體重力勢(shì)能的增量由重力做的功來(lái)量度． ③物體機(jī)械能的增量由重力以外的其他力做的功來(lái)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(guò)程中其總量不變，這就是能量守恒定律． 一、單項(xiàng)選擇題Ⅰ：本大題共10小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求． 1．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定 B．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的乒乓球從地面彈起到h高度后又落回到地面．重力加速度為g.在整個(gè)過(guò)程中，重力所做的功為( ) A．－mgh B．0 C．mgh D．2mgh 3.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(shuō)法正確的是( ) A．小球在P點(diǎn)的重力勢(shì)能為mg(h1＋h2) B．小球在桌面N處的重力勢(shì)能為mgh2 C．小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少 mg (h1＋h2) D．小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過(guò)程中，克服重力做功 mg (h1＋h2) 4.如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，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( ) A．mgh B．mgH C．mg(H＋h) D．mg(H－h(huán)) 5．重力對(duì)物體做功，則下列說(shuō)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 6．游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示．小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，則( ) A．下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功 B．下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加 C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒 D．在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功 7．關(guān)于做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升過(guò)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 B．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 8．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 9.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置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θ，則拉力F所做的功為( ) A．mgLcos θ B．mgL(1－cos θ) C．FLsin θ D．FLcos θ 10．關(guān)于重力做功、重力勢(shì)能變化的說(shuō)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 二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ：本大題共10小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求． 11．(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 12．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 J B．動(dòng)能增加了2 100 J C．重力勢(shì)能減小了1 900 J D．重力勢(shì)能增加了2 000 J 13．(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(lái)越小，擺球在擺動(dòng)過(guò)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 14.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(guò)程中( ) A．運(yùn)行的時(shí)間相等 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 15.如圖所示，若物體m沿不同的路徑Ⅰ和Ⅱ從A滑到B，則重力所做的功為( ) A．沿路徑Ⅰ重力做功多 B．沿路徑Ⅱ重力做功多 C．沿路徑Ⅰ和Ⅱ重力做功一樣大 D．條件不足不能判斷 16.如圖所示，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn)．現(xiàn)將小球拉至水平位置，然后釋放，不計(jì)阻力．小球下落到最低點(diǎn)的過(guò)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 17．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 18．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)．當(dāng)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床后上升的過(guò)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 19．下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可視為機(jī)械能守恒的是( ) A．熱氣球緩緩升空 B．樹(shù)葉從枝頭飄落 C．?dāng)S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(guò)程中，重力做功的情況是( ) A．先做負(fù)功，再做正功 B．先做正功，再做負(fù)功 C．一直做負(fù)功 D．一直做正功 三、多項(xiàng)選擇題：本大題共5小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有2個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的． 21.(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，物塊從表面粗糙的固定斜面頂端勻速下滑至底端，下列說(shuō)法正確的有( ) A．物塊的機(jī)械能減少 B．物塊的機(jī)械能守恒 C．物塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．物塊減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 22．一物體正在勻速下落， 則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是( ) A．合力對(duì)物體做功不為零，機(jī)械能守恒 B．合力對(duì)物體做功為零，機(jī)械能不守恒 C．重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能減少 D．重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能增加 23．一起重機(jī)吊著物體以加速度a(a下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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