廣東省2021高考物理總復習第6章機械能和能源教案

1、第6章 機械能和能源考綱展示考綱匯總備考指導201520162017201820192020功和功率()t14(1)、t15(1)、t37、t39(1)t16 t35 t38t14、t16、t40t10從歷年考試出題情況可知，側重于考查對物體的做功有無，以及做功類型的判斷，考查的功和功率的公式都比較簡單，直接套用公式就可以計算出答案.第2個考點側重于考查動能定理的應用，此考點較難，要能很好地理解動能變化量這個概念，以及能識別出初末狀態(tài)速度以及該過程中合外力做功或者各力做功代數(shù)和情況.第3個考點是重力做功和重力勢能，考查方式比較簡單，抓住公式計算，區(qū)別好高度數(shù)值，以及掌握重力做正功，重力勢能減少

2、，重力做負功，重力勢能增大的關系.第4個考點，要求較高，要靈活判斷出機械能是否守恒，并能計算出相應的動能與勢能的總和.第5個考點，考查的難度較低，要有能量轉化、轉移等思想，并能分析出能量守恒的特點.動能和動能定理()t16(1)、t35(1)、t40(1)t31重力做功與重力勢能()t15、t51t55、t56t36、t38機械能守恒定律及其應用()t4、t40(1) t55、t56(1)t53t18t37、t52t41、t55t11能量守恒與能量轉化和轉移()t45(1)、t56t53t30、t57t30功和功率基礎知識填充1功(1)做功的兩個不可缺少的因素：力和在力的方向上發(fā)生的位移. (

3、2)公式：wfscos ，式中是力與位移的夾角，此式主要用于求恒力的功或f隨s做線性變化的變力功(此時對應的是力的平均值)當90時，力對物體不做功，當90時，力對物體做正功，當90180時力對物體做負功(3)單位：焦耳(j).1 j1 nm.(4)矢量性：功是標量，但有正負之分，正功表示動力對物體做功，負功表示阻力對物體做功2功率(1)定義：功跟完成這些功所用時間的比值(2)物理意義：功率描述做功的快慢功率大則做功快，功率小則做功慢(3)公式p；pfvcos (為f與v的夾角，其中v若為平均速度，則對應的p為平均功率；若v為瞬時速度，則相對應的p為瞬時功率)(4)額定功率：機械正常工作時的最大

4、輸出功率(5)實際功率：機械實際工作時輸出的功率，機械在工作時并不是任何時候發(fā)動機的功率都等于額定功率，實際輸出功率在零和額定值之間學考真題對練1(2020廣東學業(yè)水平考試)為提高學生的體能素質，學校開展跳繩活動小張同學的體重是50 kg，某次跳繩訓練中，他每分鐘跳繩100次，若他每次跳繩時重心平均升高5 cm，則他每分鐘克服自身重力所做的功最接近()a25 j b250 j c2 500 j d5 000 j答案c2(2019廣東學業(yè)水平考試)在下列情景中，重力對物體m做了功的是()a bcd答案b3.(2019廣東學業(yè)水平測評)如圖所示，貨物放在自動扶梯的水平臺階上，隨扶梯一起向斜上方做勻

5、速直線運動，下列說法正確的是()a重力對貨物做正功b摩擦力對貨物做正功c支持力對貨物做正功d合外力對貨物做正功答案c4(2019廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，重為20 n的物體，沿固定的斜面由靜止開始下滑，經(jīng)過1 s下降了1 m的高度，在此過程中重力做功的平均功率為()a20 wb40 wc30 wd50 w答案a5(2018廣東學業(yè)水平考試)用力將重物豎直提起，先勻加速上升，再勻速上升若前后兩過程上升的高度相等，則 ()a加速過程中重力做功與勻速過程中重力做功一樣多b加速過程中拉力做功比勻速過程中拉力做功少c加速過程中重力做功比勻速過程中重力做功多d加速過程中拉力做功與勻速過程中拉力做功一樣多

6、a由重力做功wgmgh，得兩次重力做功一樣多，加速過程中拉力做功比勻速過程中拉力做功多6(2018廣東學業(yè)水平考試)汽車在恒定牽引力的作用下沿平直路面行駛，速度為v時，發(fā)動機的輸出功率為p，當汽車速度為2v時，若發(fā)動機的輸出功率仍未超出額定功率，則發(fā)動機的輸出功率為 ()a3p bpc4pd2pd牽引力不變，故當速度為v時，此時的功率為pfv，當速度為2v時，此時的功率為pf2v2p.7.(2017廣東學業(yè)水平考試1月)如圖所示，木箱在與水平方向成角的拉力f作用下，沿水平地面向右移動了距離l，此過程中拉力f對木箱所做的功為()a0bflcflcos dflsin 答案c8.(2017廣東學業(yè)水

7、平考試)(多選)如圖所示，一木塊從固定的粗糙斜面頂端沿斜面加速下滑，在下滑過程中，下列說法正確的有()a重力對木塊做正功b重力對木塊做負功c摩擦力對木塊做正功d摩擦力對木塊做負功ad一木塊從固定的粗糙斜面頂端沿斜面加速下滑，受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力及沿斜面向上的摩擦力，根據(jù)力做正負功的條件可知，重力對木塊做正功，摩擦力對木塊做負功，a、d正確1.正功和負功：從公式wfscos 中的可能值入手，得出功w可能為正值、負值或零，如下表：的取值cos 的值w的值物理意義00力對物體做正功，力是動力/20w0力和位移垂直時，做功為零/2小于0ww2cp1p2dp1p2答案ac動能和動能定理

8、基礎知識填充1動能(1)定義：物體由于運動而具有的能(2)公式：ekmv2.(3)單位：焦耳，1 j1 nm1 kgm2/s2.(4)矢標性：動能是標量，只有正值(5)動能是狀態(tài)量，因為v是瞬時速度2動能定理內容合外力對物體所做的功等于物體動能的變化表達式wekmvmv對定理的理解w0，物體的動能增加wepbbepaepbcepaepbd無法比較答案c8.(2018中山學考模擬)(多選)質量為m的小物塊，從離桌面高h處由靜止下落，桌面離地面高為h，如圖所示如果以桌面為參考平面，那么小物塊落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化是()amghbmghc增加mg(hh)d減少mg(hh)答案bd

9、機械能守恒定律及其應用、能量守恒與能量轉化和轉移基礎知識填充1機械能包括動能和勢能，重力做功時重力勢能和動能可以轉化，彈力做功時彈性勢能和動能可以轉化2機械能守恒定律：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內，重力勢能與動能可以相互轉化，而總的機械能保持不變3能量守恒定律內容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化成另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變4能源和能源的利用(1)非再生能源不能再次產(chǎn)生，也不可能重復使用的能源(2)人類利用的能源常規(guī)能源：煤炭、石油、天然氣有待開發(fā)和利用的新能源主要指：太陽能、地熱能、風能、水能、核能學考真題對練1(2020

10、廣東學業(yè)水平考試)小鋼球從桌面的邊緣滑落到地面的過程可視為自由落體運動，下列關于小鋼球能量轉化情況的正確說法是()a動能不斷減少，勢能不斷增加，且動能和勢能之和保持不變b動能不斷減少，勢能不斷增加，且減少的動能總是小于增加的勢能c動能不斷增加，勢能不斷減少，且增加的動能總是等于減少的勢能d動能不斷增加，勢能不斷減少，且增加的動能總是大于減少的勢能答案c2(2019廣東學業(yè)水平考試)小球以一定的速度從o點豎直上拋，從拋出到落回o點的過程中，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是()a小球的重力勢能一直在增加b小球的動能一直在減小c小球的動能一直在增加d小球的機械能守恒答案d3(2019廣東學業(yè)水平考試

11、)(多選)如圖所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高h處從靜止開始下落，不計空氣阻力，以桌面為零勢能面，則小球落到地面時()a機械能為mghb機械能為mghc重力勢能減少了mg(hh)d動能增加了mg(hh)答案acd4(2018廣東學業(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a一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉換的能量資源，石油、天然氣、太陽能都屬于一次能源；由一次能源經(jīng)過加工轉換以后得到的能源產(chǎn)品，稱為二次能源，電能屬于二次能源5(2018廣東學業(yè)水平考試)(多選)關于能源和能量，下列說法正確的有 ()a自然界的能量是守恒的

12、，所以地球上的能源永不枯竭b能源的利用過程中有能量耗散，所以自然界的能量是不守恒的c電磁波的傳播過程也是能量傳播的過程d電動機是將電能轉化為機械能的裝置cd自然界的能量是守恒的，但可利用的能源卻越來越短缺a、b錯誤6(2016廣東學業(yè)水平考試)(多選)以下運動過程近似滿足機械能守恒的有 ()a小朋友沿滑梯勻速下滑b樹葉從空中飄落c運動員擲出的鉛球d熟透的蘋果從樹上落下cd機械能守恒條件是：只有重力做功小朋友沿滑梯勻速下滑，有摩擦力做功，機械能不守恒，樹葉從空中飄落，有空氣阻力做功，機械能不守恒7(2017廣東學業(yè)水平考試)海洋能是一種蘊藏量極大的可再生能源，具有廣闊的應用前景下列能源不屬于海洋

13、能的是()a潮汐能b波浪能c太陽能d海流能c太陽能不屬于海洋能8(2020廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，為了節(jié)能降耗，某高鐵站設計了“節(jié)能坡”現(xiàn)有一列“復興號”列車沿mn軌道進站后在no軌道上停留了幾分鐘，然后沿op軌道出站試簡要回答下列問題：(1)如果關閉動力，列車在上坡過程中受到哪些外力作用？(2)列車沿op軌道下坡的過程中動能和勢能分別如何變化？(3)“節(jié)能坡”是如何實現(xiàn)節(jié)能降耗的？解析(1)如果關閉動力，列車在上坡過程中受到自身的重力g、坡面的支持力n和摩擦力f以及空氣的阻力f.(2)列車沿op軌道下坡的過程中，重力勢能減少，動能增加(3)當列車上“節(jié)能坡”時，列車的大部分動能轉化為重力

14、勢能，在列車啟動后在下坡的過程中重力勢能大部分轉化為列車的動能答案見解析1.應用機械能守恒定律的基本思路(1)選取研究對象物體系或物體(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒(3)恰當?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程初、末態(tài)時的機械能(4)根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解2能量耗散雖然能量的總量保持不變，但可利用的能量將減少，即能量的品質降低了，因此仍要節(jié)約能源最新模擬快練1(2018化州學考模擬)下列說法中正確的是()a某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加b能量耗散表明，能量的總量并不守恒c隨著科技的發(fā)展，能量是可以憑空產(chǎn)生的d隨著科技的發(fā)展，永

15、動機是可以制成的答案a2(2019湛江學測模擬)下列過程中，運動物體機械能守恒的是()a物體沿斜面勻速下滑b物體沿水平面做勻速直線運動c物體在豎直平面內做勻速圓周運動d物體豎直向下做勻速直線運動答案b3(2018潮州學考模擬)木星的衛(wèi)星“愛奧”上有一火山，巖石豎直噴出后上升的高度可達100 km.已知“愛奧”周圍沒有空氣，重力加速度為1.8 m/s2，則巖石噴出時的最大速度為()a300 m/sb600 m/sc3.3103 m/sd3.6104 m/s答案b4.(2018陽江學考模擬)木塊掛在繩子下端，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起擺到一定高度，如圖所示從子彈開始入射到木塊

16、上擺到最大高度的過程中，下面說法正確的是()a子彈的機械能守恒b木塊的機械能守恒c子彈和木塊的總機械能守恒d以上說法都不對答案d5.(2018清遠學考模擬)如圖所示，豎直上拋運動的物體，通過圖中b、c兩點時具有相同的()a速度b動能c機械能d重力勢能答案c6(2019中山學測模擬)在一次軍事演習中，傘兵跳離飛機后打開降落傘，實施定點降落，在傘兵勻速下落的過程中，下列說法正確的是()a傘兵的機械能守恒，重力勢能不變b傘兵的機械能守恒，重力勢能減小c傘兵的機械能不守恒，重力勢能不變d傘兵的機械能不守恒，重力勢能減小答案d7(2018湛江學考模擬) 如圖所示，在水平臺面上的a點，一個質量為m的物體以

17、初速度v0被拋出，不計空氣阻力，則它到達b點時速度的大小()avbbvbcvbdvb答案b8(2019肇慶學測模擬)(多選)有一種大型游戲機叫“跳樓機”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，先由電動機將座椅沿豎直軌道提升到離地面高h處，然后由靜止釋放游客們的總質量為m，重力加速度為g，下列關于游客們緩慢上升的過程說法正確的是()a合力對游客們所做的功為mghb游客們的重力勢能增加了mghc電動機所做的功為mghd游客們的機械能增加答案bd一、選擇題1(2020中山學考模擬)自行車、電動自行車、普通汽車消耗的能量分別是()生物能核能電能太陽能化學能abc d答案b2如圖甲所示，為一女士站立在臺階

18、式自動扶梯上勻速上樓，圖乙為一男士站在履帶(斜面)式自動扶梯上勻速上樓下列關于兩人受到的力做功的判斷正確的是()甲乙a甲圖中支持力對人做正功b乙圖中支持力對人做正功c甲圖中摩擦力對人做負功d乙圖中摩擦力對人做負功答案a3(2020廣州學考模擬)汽車從山腳行駛到山頂?shù)倪^程中，下列說法正確的是()a重力對汽車做正功b牽引力對汽車做正功c支持力對汽車做正功d汽車重力勢能減少答案b4如圖所示是跳高運動員正在飛越橫桿時的情景對運動員從起跳到圖示位置的過程，下列說法正確的是()a運動員的重心升高b運動員的重力勢能減小c運動員所受重力不做功d運動員所受重力做正功答案a5一質量為2 kg的物體在合外力作用下，

19、由靜止開始做直線運動，到達某點時速度為2 m/s.在此過程中，合外力對物體做的功是()a2 j b4 j c8 jd16 j答案b6(2020茂名學考模擬)起重機把2.0104 n的重物勻速提升10 m，其輸出功率是5.0104 w起重機()a用時4 s b用時5 sc做功8.0105 jd做功5.0105 ja由功率公式p，得t s4 s7質量為m的飛機在水平甲板上，受到與豎直方向成角的斜向下的拉力f作用，沿水平方向移動了距離s，飛機與水平面之間的摩擦力大小為ff，則在此過程中()a摩擦力做的功為ffsb力f做的功為fscos c重力做的功為mgsd力f做的功為fssin 答案d8. 用輕繩

20、拴一質量為m的小球以加速度a在水平方向上移動一段距離s，則重力對小球做的功為()a0bm(ga)scmasdm(ga)sa在力的方向上沒有位移，故正確選項為a.9大掃除時，某同學將一張課桌向上搬起后再緩慢放下，此過程中該同學對課桌做功的情況是()a一直做正功b先做正功，再做負功c一直做負功d先做負功，再做正功答案b10.如圖所示，汽車在拱形橋上由a勻速率運動到b，以下說法正確的是()a牽引力與克服摩擦力做的功相等b牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功c合外力對汽車做負功d重力做功的瞬時功率會變化d牽引力和重力做的總功與摩擦力做的功的代數(shù)和為零，a、b錯誤；因汽車做勻速率運動，動能增量為零，

21、故合外力對汽車不做功，c錯誤；重力做功的瞬時功率等于重力與重力方向的分速度的乘積，故瞬時功率會變化，d正確11一質量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t0開始，將一個大小為f的水平恒力作用在該木塊上，在tt1時刻f的功率()a. b.c. d.答案c12籃球從一定高度下落，經(jīng)多次與地面碰撞反彈，最后停在地面上籃球在此過程中()a動能時刻在減少b重力做功為零c機械能保持不變d上升過程重力勢能增加，下降過程重力勢能減少d籃球向下運動時，動能增大，a項錯誤；重力做功與路徑無關，只取決于始、末位置的高度，b項錯誤；由于與地面碰撞有機械能損失，機械能減小，c項錯誤；上升過程中，重力做負功，重力勢能增加，

22、下降過程中，重力做正功，重力勢能減少，d項正確13飛機從8 500 m高空下降到1 500 m高度的過程中()a重力做正功，重力勢能減少b重力做正功，重力勢能增大c重力做負功，重力勢能減少d重力做負功，重力勢能增大答案a14將質量為100 kg的物體從地面提升到10 m高處，在這個過程中，g取10 m/s2，下列說法中正確的是()a重力做正功，重力勢能增加1.0104 jb重力做正功，重力勢能減少1.0104 jc重力做負功，重力勢能增加1.0104 jd重力做負功，重力勢能減少1.0104 jc因為物體是從低處往高處運動，故重力做負功，重力勢能增加，重力做功wgmgh1001010 j1.0

23、104 j，所以重力勢能增加1.0104 j15.物體在合力作用下做直線運動的vt圖象如圖所示下列表述正確的是()a在01 s內，合力做正功b在02 s內，合力總是做負功c在12 s內，合力不做功d在03 s內，合力總是做正功a根據(jù)動能定理合力做的功等于物體動能的變化，在01 s內，動能增加，所以合力做正功，a正確.02 s內，動能先增加后減少，合力先做正功后做負功，b錯誤.12 s內，動能減少，合力做負功，c錯誤.03 s內，動能變化量為零，合力做功為零，d錯誤16將一個物體由a處移到b處，重力做功()a與運動過程是否存在阻力有關b與運動的具體路徑有關c與運動的豎直高度有關d與物體運動速度大

24、小有關答案c17.如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連接一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力f作用下物體處于靜止狀態(tài)，當撤去f后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是()a彈簧對物體做正功，彈簧的彈性勢能逐漸減少b彈簧對物體做負功，彈簧的彈性勢能逐漸增加c彈簧先對物體做正功，后對物體做負功，彈簧的彈性勢能先減少再增加d彈簧先對物體做負功，后對物體做正功，彈簧的彈性勢能先增加再減少答案c18一輛汽車以v16 m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離s2應為()a6.4 mb5.6 mc7

25、.2 md10.8 ma設摩擦阻力為f，由fs10mv，fs20mv，式除以式得：，故汽車滑行距離s2s123.6 m6.4 m19.如圖所示，自動卸貨車靜止在水平地面上，在液壓機的作用下，車廂與水平方向的夾角緩慢增大，在貨物沒有滑動之前的過程中，下列說法正確的是()a貨物受到的靜摩擦力減小b地面對貨車有水平向右的摩擦力c貨物受到的摩擦力對貨物做負功d貨物受到的支持力對貨物做正功答案d20.輕質彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端與一木塊連接在一起，木塊放在粗糙的水平地面上在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于a點，如圖所示現(xiàn)撤去外力，木塊向右運動，當它運動到o點時彈簧恰好恢復原長在此過程

26、中()a木塊的速度先增大后減小b木塊的加速度先增大后減小c彈簧的彈性勢能先減小后增大d彈簧減小的彈性勢能等于木塊增加的動能答案a21.李剛同學將質量為m的實心球斜向上拋出(忽略空氣阻力)，出手后實心球在空中運動的軌跡如圖所示下列說法正確的是()a上升時重力對球做正功，球的重力勢能增大b落地前球具有的機械能始終不變c下落過程中球的動能、機械能均增大d球在最高點處的機械能為mgh(以地面為零勢能面)b上升時重力的方向與運動方向成鈍角，做負功，動能減小，重力勢能增加；下落過程中，重力的方向與運動方向成銳角，做正功，動能增加，重力勢能減小；上升和下落過程中都只受重力的作用，所以機械能守恒；球在最高點時有水平方向的速度，所以在最高點有動能和重力勢能b項正確22下列關于能量的轉化和守恒的說法中錯誤的是()a高山上滾下的石塊越來越快，說明重力勢能轉化為動能b酒精燃燒時，將化學能轉化為內能c發(fā)電機發(fā)電時，將機械能轉化為電能d人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生答案d23.如圖所示是一個摩天輪，現(xiàn)有一游客隨摩