滬教版高中物理必修二第5講：能量守恒

能量守恒

壇大腦體直

，磅作業(yè)完成情就

壇教學(xué)自忘)

1.理解能量守恒的條件

2.學(xué)會(huì)機(jī)械能守恒能量守恒解決問(wèn)題。

一、功與能

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化，而且能的轉(zhuǎn)化必通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。

功能關(guān)系有：

1.重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量，即％

2.合外力做的功等于物體動(dòng)能的增加量，即=

3.重力、彈簧彈力之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即卬其它=相

4.系統(tǒng)內(nèi)一對(duì)動(dòng)摩擦力做的功等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能，等于系統(tǒng)所增加的內(nèi)能，

即AE-△￡內(nèi)=。=.右xs相對(duì)

二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律

1.內(nèi)容：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失。它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從一

種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而能的總量不變。

2.定律可以從以下兩方面來(lái)理解：

(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量相等。

（2）某個(gè)物體的能量減少，一定存在另一物體的能量增加，且減少量和增加量相等。

這也是我們應(yīng)用能量守恒定律列方程式的兩條基本思路。

三、能量守恒定律解題思路

1.分清有多少種形式的能（如動(dòng)能、勢(shì)能、內(nèi)能、電能等）在變化。

2.分別列出減少的能量減和增加的能量增的表達(dá)式。

3.列恒等式△后減=,增

類型一：機(jī)械能守恒定律計(jì)算

例1:如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的小鐵塊A以水平速度％沖上質(zhì)量為M、長(zhǎng)為/、置于光滑水平面

C上的木板B。正好不從木板上掉下。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，此時(shí)長(zhǎng)木板對(duì)地位移為S。

求這一過(guò)程中：

（1）木板增加的動(dòng)能；v?

（2）小鐵塊減少的動(dòng)能；A

（3）系統(tǒng)機(jī)械能的減少量；R

（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,加〃C

解析:在此過(guò)程中摩擦力做功的情況:A和B所受摩擦力分別為尸、尸，

且尸A在尸的作用下減速，B在尸的作用下加速，當(dāng)A滑動(dòng)到B的右端時(shí)，A、B達(dá)到一

樣的速度A就正好不掉下

（1）根據(jù)動(dòng)能定理有：AEra=/xSB=/Jmgs

（2）滑動(dòng)摩擦力對(duì)小鐵塊A做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系可知△￡m=/x〃="儂5+/）

（3）系統(tǒng)機(jī)械能的減少量AE=6初一E末=；砂：一（gm/+l/nv2）=/.ungl

（4）加、M相對(duì)位移為/,根據(jù)能量守恒。=%xs相對(duì)="mg/

例1.2：某海灣共占面積1.0x1O7m2,漲潮時(shí)平均水深20m,此時(shí)關(guān)上水壩閘門(mén)，可使水位保持在

20m不變。退潮時(shí)，壩外水位降至18m（如圖所示）。利用此水壩建立一座水力發(fā)電站，重力

勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為10%,每天有兩次漲潮，該發(fā)電站每天能發(fā)出多少電能？（g=10/7?2）

解析：打開(kāi)閘門(mén)后，壩內(nèi)的水流出，但和外面相比，水量太小，可以認(rèn)為外面的水位不升高，所以

水位下降（20—18）=2m

減少的重力勢(shì)能（要用重心下降的高度）

AEp=mgh-pVgh=l.OxIO3xl.Ox107x2xlOx1

=2x10"J

轉(zhuǎn)化為電能八￡電=AEpX10%=2xl0i°/

每天有兩次漲潮，故阻總=然乜xZndxlO1。/

類型二：動(dòng)能定理應(yīng)用

例2：物塊質(zhì)量為加，從高為”傾角為。的斜面上端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑?；了矫鍯點(diǎn)

處停止，測(cè)得水平位移為工,若物塊與接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求動(dòng)摩擦因數(shù)。

H\

：.____Q__________□.

--------,-d

解析：以滑塊為研究對(duì)象，其受力分析如圖所示，根據(jù)動(dòng)能定理有

H

mgH一pmgcos0------"mg(x-//cot^)=0

sin。

乃尸Nl

H余、F》

.r；

，〃，〃〃，〃〃/〃r〃〃乙

I-—c

即7/一管=0

H

〃=一

x

類型三：圖像選擇題應(yīng)用

例3.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v—t關(guān)系如圖1所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則

A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W|W(m.J)

B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為一2W_

C.從第5秒末到第7秒末合外力做功為W01234sxy

D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W

解析：由圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：匕=匕=匕，由題知亞=/”耳2一0,

則由動(dòng)能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功嗎=?〃匕故A錯(cuò)；第3秒末到第

5秒末合外力做功嗎=/%一/匕2=°—/%=-W,故B錯(cuò)；第5秒末到第7秒末合外力

做功%=]%匕2—0=；〃7%2=W，故C對(duì)；第3秒末到第4秒末合外力做功網(wǎng)=1/M匕2—3"2匕2

=g/n(gh)2-；"*|2=-0.75W.故D對(duì).

答案：CD

類型四：綜合應(yīng)用類試題

例4.1：如圖所示，水平長(zhǎng)傳送帶始終以V=3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一

質(zhì)量為他=1kg的物塊放于左端（無(wú)初速度）。最終物體與傳送帶一起以3m/s

的速度運(yùn)動(dòng)，在物塊由速度為零增加至V=3m/s的過(guò)程中，求：

（1）由于摩擦而產(chǎn)生的熱量

（2）由于放了物塊，帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)消耗多少電能？

解析：（1）a=F/m=/.ig=1.5m/s2

v3

相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間t=—=—=2s

a1.5

I,1,

物體對(duì)地的位移s=-at2=-xl.5x2~=3m

22

1,],

摩擦力對(duì)物體做的功=-mv2=-xlx32=4.5J

物體對(duì)傳送帶的相對(duì)路程s^=vt-s=3x2-3=3m

產(chǎn)生的熱量Q=于xs相對(duì)=4.5./

（2）由功能關(guān)系得，電動(dòng)機(jī)消耗的電能七=%+。=91

例4.2：（2014?聊城模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由

電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U,物體過(guò)一會(huì)兒能保

持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

【答案】D

A.電動(dòng)機(jī)做的功為Imv?

2

B.摩擦力對(duì)物體做的功為mv2

C.傳送帶克服摩擦力做的功為Imv?

2

D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為umgv

【總結(jié)提升】摩擦力做功的誤區(qū)分析

常見(jiàn)誤區(qū)分析：（1）誤區(qū)之一：計(jì)算摩擦力做功時(shí)，誤把物體的長(zhǎng)度當(dāng)成物體對(duì)地位移。

解決辦法：規(guī)范作出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析示意圖，標(biāo)出物體的受力情況以及運(yùn)動(dòng)位移;同時(shí)切記

力對(duì)物體做的功等于該力與物體對(duì)地位移的乘積。

（2）誤區(qū)之二：誤把外力做的功當(dāng)作系統(tǒng)機(jī)械能的增量。

解決辦法:認(rèn)真分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化，不能遺漏對(duì)任何一種能量改變的分析；同時(shí)對(duì)能量

守恒定律和功能關(guān)系要深刻理解，如果系統(tǒng)內(nèi)除機(jī)械能改變之外，無(wú)其他能量變化，如內(nèi)能的增加，

則外力（除重力之外）做的功就等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。如果有系統(tǒng)的內(nèi)力做功情況且之和不為零，系

統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化，用能量守恒定律求解。

例4.3：如圖所示為一皮帶運(yùn)輸機(jī)，現(xiàn)在令皮帶上只允許有一袋水泥，人將一袋水泥無(wú)初速度的放

到皮帶底端，水泥袋在運(yùn)行過(guò)程中與皮帶達(dá)到共速，最后上升到最高點(diǎn)，已知一袋水泥質(zhì)量為加，

皮帶運(yùn)行速度為n,皮帶斜面的傾角為。，水泥袋與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，水泥袋從底端上升到

最高點(diǎn)總高度為“，總時(shí)間為心帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率為P,取重力加速度為g。

我們認(rèn)為①在這一物理過(guò)程中電動(dòng)機(jī)要消耗的電能為g；②一袋水泥機(jī)械能的增加量為當(dāng)；

③摩擦生熱為④用于其他消耗的能量為E-

要求你根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律寫(xiě)出當(dāng)與￡、瑪及。的定量關(guān)系，用題中所給的物理量來(lái)

表示。

解析：消耗的電能

增加的動(dòng)能為‘加/-0,增加的勢(shì)能為〃zg”，

2

摩擦生熱。=/*4(AL為相對(duì)皮帶滑行的距離)

滑動(dòng)摩擦力為/=""geos。

,、2、+?、，cos61-mesin0_.八

水泥加速度為a=------------------=cos。一gsm。

此時(shí)水泥的位移SI=-?/"

2(〃gcos6-gsine)

此時(shí)皮帶的位移$2=nf=

淡cos。一gsin。

相對(duì)位移AL=$2-S]=

2(〃gcos。一gsind)

………C工,刖v2cos。

產(chǎn)生的熱量Q=于xA=-匕----------

2(〃cos"sinO')

由能量守恒定律得：當(dāng)=片—E-,—Q=Pt—mgH------------------

22(〃cos。-sin。)

類型五：機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)

例5：(2015?煙臺(tái)模擬)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：

(1)運(yùn)用公式g機(jī)/=mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是:

(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=lkg.打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則記錄B點(diǎn)

時(shí)，重物速度VB=，重物動(dòng)能Ek=，從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能減少

量是,由此可得出的結(jié)論是；(gm9.8m/s2)

(單位：mm)

OABCD?

07：81L63L449.0r

V2

（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以——為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是

2

圖中的

解析：⑴重物自由下落時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零.

,,(31.4-7.8)x10-3

⑵%=~ZT=2^02m/s=0.59m/s

此時(shí)重物的動(dòng)能為

1<r21

=-=-xlx(0.59)2J-0.17J

重物的重力勢(shì)能減小量為

AEp=mgh=lx9.8xl7.6xl0-3J-0.17J

故機(jī)械能守恒.

12

由機(jī)械能守恒定律可知，mgh=—機(jī)丫，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，只需

2

1）v2

驗(yàn)證一y2=gh即可.如果縱坐標(biāo)為弓，橫坐標(biāo)為h,則圖象應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，

22

故C正確.

答案：⑴打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零（2）0.59m/s0.17J0.17J機(jī)械能守恒（3）C

六、小結(jié)

我們?cè)诮鉀Q能量的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，要特別注意功是能量轉(zhuǎn)化的量度的關(guān)系，它是解決能量問(wèn)題的

基本方式；注意應(yīng)用能量守恒定律的兩條基本思路：（1）某種形式的能減少，一定存在其他形式的

能增加，且減少量和增加量相等：△后減二郎增，（2）某個(gè)物體的能量減少，一定存在另一物體的

能量增加，且減少量和增加量相等：增。

瘙當(dāng)堂練可）

基礎(chǔ)演練

1.關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是（）

A.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)對(duì)于任意斜面都適用，都可以使小球在另一個(gè)斜面上升到同樣的

高度

B.只有斜面光滑時(shí)，才有可能重復(fù)伽利略實(shí)驗(yàn)

C.在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，只有B斜面"坡度"較緩才有可能使小球上升到同樣高度

D.設(shè)想在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，若斜面光滑，并且使B斜面變成水平，則可以使小球沿

平面運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處

【答案】:BD

2.在室內(nèi)滑雪場(chǎng)，游客們足不出戶即可享受滑雪的樂(lè)趣，游客先乘自動(dòng)扶梯至雪坡頂端,

然后順坡滑下，滑到平地上后很快便停下來(lái)，從雪坡頂端到最后停下來(lái)的整個(gè)過(guò)程中，

下列說(shuō)法中正確的是（）

A.人的動(dòng)能先增加后減小,動(dòng)能與勢(shì)能之和不變

B.人的動(dòng)能先增加后減小,動(dòng)能與勢(shì)能之和一直減小

C.人的動(dòng)能先增加后減小,動(dòng)能與勢(shì)能之和先變大后不變

D.人的動(dòng)能先增加后減小,動(dòng)能與勢(shì)能之和先變大后減小

【答案】：B

3.自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.動(dòng)能與勢(shì)能之和守恒

B,能量正在消失

C.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

D.動(dòng)能與勢(shì)能之和一直減少

【答案】：D

4.伽利略曾設(shè)計(jì)了如圖5：所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至M點(diǎn)放開(kāi)，擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的

N點(diǎn)，如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；反過(guò)來(lái)，如果

讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn).這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明，物體由靜止開(kāi)

始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時(shí)，其末速度的大?。ǎ?/p>

A.只與斜面的傾角有關(guān)

B.只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)

C.只與下滑的高度有關(guān)

D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)‘處

【答案】：C

5.關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是（）”《［二￡：：.'切7

A.舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái)，體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

B.電流通過(guò)電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能圖

C.內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

D.煤炭燃燒的過(guò)程中能量不守恒

【答案】ABC

6.有--根輕繩拴了一個(gè)物體，如圖5-2所示，若整體以加速度a向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上

的各力做功的情況是（）

A.重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功

B.重力做正功，拉力做負(fù)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.重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功

【答案】A

7.下面列舉的情況中所做的功不為零的是（）.

A.舉重運(yùn)動(dòng)員，舉著杠鈴在頭上方停留3s,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做的功

B.木塊在粗糙的水平面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功

C.一個(gè)人用力推一個(gè)笨重的物體，但沒(méi)推動(dòng)，人的推力對(duì)物體做的功

D.自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功

【答案】D

8.一個(gè)物體在兩個(gè)力Fi、F2的共同作用下發(fā)生了一段位移，做功分別為Wi=6J、W2=-6J,下列

說(shuō)法正確的是（）.

A.這兩個(gè)力一定大小相等、方向相反

B.Fi是動(dòng)力，F(xiàn)2是阻力

C.這兩個(gè)力做的總功為0

D.Fi比Fz做的功多

【答案】BC

9.如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的位移I也相同，下列哪種情況F做功最少

圖5-3

答案：D

10.如圖5-4所示，平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻速地沿

著長(zhǎng)為L(zhǎng),傾角為a的斜面的一端向上滑到另一端，物體與斜面間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為U，分別求作用在物體上各力對(duì)物體所做的功.

【答案】拉力做功mgL（sina+ucosa）,重力做功一mgLsina,摩擦力做功一pimgLcosa,斜面彈力對(duì)

物體不做功

11.在用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)的以下說(shuō)法中正確的是（）

A.必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間

B.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，注意手提著紙帶使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器電源，然后松開(kāi)紙帶

C.如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在

紙帶摩擦上，就會(huì)造成重力勢(shì)能的變化小于動(dòng)能的變化

D.驗(yàn)證時(shí)，可以不測(cè)量重物的質(zhì)量或重力

解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)時(shí)間，A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不

豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在紙帶摩擦上，造成重

力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為節(jié)約紙帶，便

于測(cè)量，應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先通電后放手，B正確；因?yàn)閯?dòng)能和勢(shì)能表達(dá)式中都含

有質(zhì)量，可以消去，故不需測(cè)質(zhì)量，D正確.

答案：BD

12.(2014,廣州模擬廠驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行.甲方案

為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(1)比較這兩種方案，(填"甲"或"乙")方案好一些，理由是

(2)圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測(cè)得每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每

兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s.物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=；該紙帶是采用

(填"甲"或"乙")實(shí)驗(yàn)方案得到的.簡(jiǎn)要寫(xiě)出判斷依據(jù)

解析：(1)機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越

好.故甲方案好一些.

：工

(2)a=XDE-XBC+CD-XAB48m/$2

4T2

因a遠(yuǎn)小于g,故為斜面上小車下滑的加速度.所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案.

答案：(1)甲因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少

(2)4.8m/s2(4.7m/s2-4.9m/s2)乙因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多

鞏固提高

1、行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在

空中勻速下降；條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包

含的相同物理過(guò)程是()

A.重力對(duì)物體做功

B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

【答案】D

2、(2015?長(zhǎng)春模擬)下面關(guān)于摩擦力做功的敘述，正確的是()

A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功

B.滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體不一定做負(fù)功

C.一對(duì)靜摩擦力中，一個(gè)靜摩擦力做正功，則另一個(gè)靜摩擦力一定做負(fù)功

D.一對(duì)滑動(dòng)摩擦力中，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，則另一個(gè)滑動(dòng)摩擦力一定做正功

【答案】BC

3、如圖所示，某人用豎直向上的力緩慢提起長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的置于地面上的鐵鏈，則在將鐵鏈提

起到剛要脫離地面的過(guò)程中，提力所做的功為（

111

A.mgLB.—mgLC.-mgLD.-

234

mgL

【答案】B

4、物體在豎直方向上分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng)。在這三種情況下物體機(jī)械能

的變化情況是（）

A.勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減少

B.勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減少

C.勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能可能增加，可能減少，也可能不變

D.三種情況中，物體的機(jī)械能均增加

【答案】C

15.（2015?聊城二模?20）.如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有小物塊a,不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)

大小可忽略的定滑輪連接物塊a和小物塊b,虛線cd水平?，F(xiàn)由靜止釋放兩物塊，物塊a從圖

示位置上升，并恰能到達(dá)c點(diǎn)。在此過(guò)程中，若不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.繩拉力對(duì)物塊a做的功等于物塊a重力勢(shì)能的增加量

B.物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度為零

C.繩拉力對(duì)物塊b做的功在數(shù)值上等于物塊b機(jī)械能的減少量

D.繩拉力對(duì)物塊b先做負(fù)功后做正功

【答案】AC

16.（2015?衡水高三調(diào)）.一質(zhì)點(diǎn)在。?15s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng)，其加速度一時(shí)間圖像

如圖所示，若取豎直向下為正，g取10加/S2,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加

B.在0?5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加

C.在10?15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能一直增加

D.在t-15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能大于t=5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能

【答案】D

17.（2015?肇慶三測(cè)?21）如下圖所示，一質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）的物塊以一定的初速度v0從斜面底

端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，恰能滑行到斜面頂端.設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定，斜面的高度h

和底邊長(zhǎng)度x可獨(dú)立調(diào)節(jié)（斜面長(zhǎng)度隨之改變），下列說(shuō)法正確的是

A.若只增大m,物塊不能滑到斜面頂端

B.若只增大h,物塊不能滑到斜面頂端，但上滑最大高度一定增大

C.若只增大X,物塊不能滑到斜面頂端，但滑行水平距離一定增大

D.若再施加一個(gè)水平向右的恒力，物塊一定從斜面頂端滑出

【答案】BC

18.（2015?成都三診?7）.如圖所示，傾角6=30。的固定斜面上固定著擋板，輕彈簧下端與擋板相連，

彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于D點(diǎn)。用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪連接物體A和B,

使滑輪左側(cè)繩子始終與斜面平行，初始時(shí)A位于斜面的C點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)?，F(xiàn)由靜

止同時(shí)釋放A、B,物體A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，將彈簧壓縮到最短的位置為E點(diǎn)，D、E兩點(diǎn)間距

離為《。若A、B的質(zhì)量分別為4m和m,A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃，不計(jì)空氣阻力，

重力加速度為g,整個(gè)過(guò)程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，則（）

A.A在從C至E的過(guò)程中，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)

B.A在從C至D的過(guò)程中，加速度大小需g

C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為浮〃

O

3

D.彈簧的最大彈性勢(shì)能為

O

【答案】BD

19.（2015?西安交大附中三模.24）如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于動(dòng)摩擦因

數(shù)H=0.1的水平軌道上的A點(diǎn).現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平外力，使其向右運(yùn)動(dòng)，外力的功率恒為P

=10.0W.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿切線方

向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器，當(dāng)滑塊到達(dá)

傳感器上方時(shí)，傳感器的示數(shù)為25.6N.已知軌道AB的長(zhǎng)度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的

夾角a=37。，圓形軌道的半徑R=0.5m.（空氣阻力可忽略，重力加速度g=10m/s?,sin37。=

0.6,cos37°=0.8）,求：

⑴滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度VC的大??；

（2）B、C兩點(diǎn)的高度差h及水平距離x；

⑶水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t.

D

【答案】(1)5m/s；(2)0.45//2>1.2m；(3)0.4s

“當(dāng)堂檢測(cè)）

1.諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說(shuō)過(guò)：有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可說(shuō)一條定律，支配著

至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律就是（D）

A.牛頓第一定律B.牛頓第二定律

C.牛頓第三定律D.能量守恒定律

2.下列說(shuō)法正確的是（B）

①“力”這個(gè)最抽象的概念，是物理學(xué)中最重要、意義最深遠(yuǎn)的概念

②“能量”這個(gè)最抽象的概念，是物理學(xué)中最重要、意義最深遠(yuǎn)的概念

③“力”是牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一

④“能量”是牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一

A.①③B.②④C.0@D.②③

3.在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從斜面A上離斜面底端h高處滾下斜面，通過(guò)最低點(diǎn)后繼續(xù)滾

上另一個(gè)斜面B,小球最終會(huì)在斜面B上某點(diǎn)停下來(lái)而后又下滑，這點(diǎn)距底端的豎直高度仍為h,在

小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（C）

①小球在A斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，離斜面底端的豎直高度越來(lái)越小，小球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大②

小球在A斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能越來(lái)越小，勢(shì)能越來(lái)越大

③小球在B斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越大，離斜面底端的高度越來(lái)越小

④小球在B斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能越來(lái)越小，勢(shì)能越來(lái)越大

A.①②B.②③C.①④D.③④

4.如圖5-7所示，物體A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B(niǎo)右移.用耳、FAB、

FBA分別表示繩中拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力，則下面敘述中正確的

是（C）I[Al

A.F做正功，％做負(fù)功，F(xiàn)BA做正功，F(xiàn)i不做功

氏F、叫做正功，心、件不做功

C.F做正功，F(xiàn)而做負(fù)功，F(xiàn)M和已不做功圖5-7

〃F做正功，％做負(fù)功，F(xiàn)“做正功，R做負(fù)功

5.如圖5-8所示，質(zhì)量為m的滑塊放在光滑斜面上，斜面與水平面間的摩擦力不計(jì)，當(dāng)滑塊從

斜面頂端滑到斜面底端的過(guò)程中（ACD）

A.重力對(duì)滑塊做功刀

B.滑塊受到斜面的支持力與斜面垂直，所以支持力對(duì)滑塊不做功,,義,,

C.斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊做負(fù)功圖5_8

D.滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做正功

6.新中國(guó)成立前后，機(jī)械化生產(chǎn)水平較低，人們經(jīng)常通過(guò)“驢拉磨”的

F

圖5-9

方式把糧食顆粒加工成粗面來(lái)食用，原理圖如圖5-9所示，假設(shè)驢拉磨的平均用力大小為500M

運(yùn)動(dòng)的半徑為1m,則驢拉磨轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功為（D）

A.0B.500J

C.500JiJD.1OOOJT/

7.如圖5-10所示，同一物體分別沿斜面/〃和物自頂點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，該物體與斜面間的動(dòng)摩

擦因數(shù)相同.在滑行過(guò)程中克服摩擦力做的功分別為例和傷，A

則（B）.

A.%＞的B.攸產(chǎn)修

C.豚傷D.無(wú)法確定

CE

圖5-10

8.質(zhì)量為m的物體始終固定在傾角為。的斜面上，下列說(shuō)法正確的是（ABC）.

A.若斜面水平向右勻速運(yùn)動(dòng)距離/,斜面對(duì)物體沒(méi)有做功

B.若斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)距離/,斜面對(duì)物體做功為mg/

C.若斜面水平向左以加速度a運(yùn)動(dòng)距離/,斜面對(duì)物體做功為儂/

D.若斜面向下以加速度a運(yùn)動(dòng)距離/,斜面對(duì)物體做功為加升a）7

9.物體在水平方向上受到兩個(gè)相互垂直大小分別為3N和4N的恒力，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)10m,每

個(gè)力做的功和這兩個(gè)力的合力做的總功分別為（C）.

A.30J、40J、70JB.30J、40J、50J

C.18J、32J、50JD.18J、32J、36.7J

10.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動(dòng)方向上受到水平拉力廠的作用，

沿水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，拉力門(mén)作用2s后撤去，物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象

如圖5T1所示，則下列說(shuō)法正確的是（取g=10m/s2）（AD）.

A.拉力廠做功150J

B.拉力廠做功350J

C.物體克服摩擦力做功100J

D.物體克服摩擦力做功175J

11.如圖5T1所示，用恒定的拉力廠拉置于光滑水平面上的質(zhì)量為勿的物體，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t,拉力廠斜向上與水平面夾角為〃=60°.如果要使拉力做的功變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，在其他條件

不變的情況下，可以將（ABD）.

A.拉力變?yōu)?月

B.時(shí)間變?yōu)?力

m

c.物體質(zhì)量變?yōu)?

D.拉力大小不變，但方向改為與水平面平行

圖5-11

12.質(zhì)量為"的木板放在光滑水平面上，如圖5T2所示.一個(gè)質(zhì)量為卬的滑塊以某一速度沿木板表

面從1點(diǎn)滑至8點(diǎn)，在木板上前進(jìn)了/,同時(shí)木板前進(jìn)向n

4MB~|

"x十I?

圖5-12

了X,若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為P,求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木板所做的功各為多少？

—〃磔（/+x）Umgx

，⑥當(dāng)堂總囿

享移家庭作㈤

1、將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，v-t圖像如圖5-5所示。

以下判斷正確的是（）

A.前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)

B.最后2s內(nèi)貨物只受重力作用

C.前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同

D.第3s末至第5s末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能守恒

【答案】AC

2、光滑水平地面上疊放著兩個(gè)物體A和B,如圖所示。水平拉力F作用在物體B上，使A、B兩物

體從靜止出發(fā)一起運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t,撤去拉力F,再經(jīng)過(guò)時(shí)間3物體A、B的動(dòng)能分別設(shè)為

EA和EB，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止。以下有兒個(gè)說(shuō)法,

其中正確的是（）

A.EA+EB等于拉力F做的功

B.EA+EB小于拉力F做的功

B―?F

C.EA等于撤去拉力F前摩擦力對(duì)物體A做的功

V77777777777777777Z77777777777

D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對(duì)物體A做的功

【答案】AC

3、一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，其長(zhǎng)度的一半懸于桌邊，若要將懸著

的部分拉回桌面，至少做功（）

111

A.-mgLB.—mgLC.mgLD.—mgL

842

【答案】A

4、質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面，繩A較長(zhǎng)。分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起，直至

全部離開(kāi)地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB,上述過(guò)程中克服重力做功分別為WA、

WBo若（）

A.hA=hB,則一定有WA=WB

B.hA>hB,則可能有WA<WB

C.hA<hB,則可能有WA=WB

則一定有

D.hA>hB.WA>WB

【答案】B

5、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí),

軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過(guò)程中鐵塊損失的機(jī)械能為（

1113

A.-mgRB.—mg