1、考点及考点要求知识内容必考要求追寻守恒量能量b功c功率c重力势能c弹性势能b动能和动能定理d机械能守恒定律d能量守恒定律与能源c实验：探究做功与物体速度变化的关系实验：验证机械能守恒定律考点一追寻守恒量能量1伽利略理想斜面实验伽利略在斜面实验中(如图1所示)，发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度_在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是_的”并且把这个量叫做_或_图12守恒的含义有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的_的变化中它不变化，总是守恒的3动能、势能(1)物体由于_而具有的能量叫做动能(2)相互
2、作用的物体凭借其_而具有的能量叫做势能(3)动能和势能相互转化从伽利略斜面实验可以体会到势能和动能可以相互转化，但是能的总和是不变的1在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上距斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是()小球在A斜面上运动时，距斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在B斜面上运动时，速度越来越大，距斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A BC D2在室内滑雪场，游
3、客们足不出户即可享受滑雪的乐趣，游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快停下来，从雪坡顶端到最后停下来的整个过程中，下列说法正确的是()A人的动能先增加后减小，但动能与势能之和不变B人的动能先增加后减小，但动能与势能之和一直减小C人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后不变D人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后减小3物质、能量、信息构成世界的基本要素，下面关于能量的认识中错误的是()A能量是一个守恒量B同一个物体可能同时具有多种形式的能量C物体对外做了功，它一定具有能量D地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了考点二功1功与能量转化的关系做功的过程也存在能量转化
4、的过程，能量的转化与力对物体做功有关2功(1)做功的两个要素：力和物体在力的方向上的位移(2)功的公式：_.(3)功的单位_，简称_，符号：J.(4)功的公式的适用条件：恒力的功(5)正功和负功：090，力F对物体做_功，90，力F对物体_，90180，力F对物体做_功(6)负功的两种说法：一个力对物体做负功，可以说成物体_做了功3功的计算(1)一个恒力F做功的两种处理方法用力F乘以力的方向上的分位移_用位移l乘以位移方向上的分力_(2)多个力做的总功的计算方法先求合力F合，再利用W合F合lcos 求功先由WFlcos 求出各个力的功W1、W2Wn，再将各个力所做的功求代数和，即W合W1W2W
5、n.1关于功的概念，下列说法正确的是()A功有正、负之分，说明功有方向B力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移D一个恒力对物体做的功由力的大小和物体在该力的方向上发生的位移决定2(2014浙江1月学考11)质量为m的物体受一水平力F作用，在光滑的水平面上通过的位移为x，该力做功为W；若把该物体放在某一粗糙的水平面上，受同样水平力F作用做匀速直线运动，通过相同的位移x，则该力做功为()A大于W B小于WCW D0 3如图2所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是()图2A先做负
6、功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做负功D一直做正功4如图3甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是()图3A甲图中支持力对人做正功B乙图中支持力对人做正功C甲图中摩擦力对人做负功D乙图中摩擦力对人做负功5如图4所示，下列过程中人对物体做了功的是()图4A小华用力推石头，但没有推动B小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中图56(2013浙江6月学考16)如图5所示，坐在雪撬上的人与雪橇的总质量为m，在
7、与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，雪橇受到的()A支持力做功为mgl B重力做功为mglC拉力做功为Flcos D滑动摩擦力做功为mgl 考点三功率1功率(1)物理意义：表示力做功的快慢(2)定义式：_.(3)单位：_，简称瓦，符号：_.2额定功率动力机械长时间正常工作时的_3公式PFv的推导由P，WFl，v可得_，其中F与v的方向在同一条直线上(1)若v为瞬时速度，P为力F做功的瞬时功率(2)若v为平均速度，P为力F做功的平均功率1关于功率，以下说法中正确的是()A根据P可知，机器做功越多，其功率就越大B根据PFv可知，汽车牵引力
8、一定与速度成反比C根据P可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据PFv可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比图62如图6所示，汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该怎样改变速度的大小v()A增大v B减小vC维持v不变 D与v的变化无关3质量为1 kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g10 m/s2，则开始下落1 s末重力的功率是()A100 W B50 WC200 W D150 W4起重机把2.0104 N的重物匀速提升10 m，其输出功率是5.0104 W已知g10 m/s2，则起重机()A用时4
9、s B用时5 sC做功8.0105 J D做功5.0105 J5(2013浙江6月学考22)如图7所示，某同学的质量为50 kg，所骑自行车的质量为15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行时的速度大小约为()图7A3 m/s B4 m/sC13 m/s D30 m/s6快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即Ffkv2)若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s的速度匀速行驶时，还能行驶40 km，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s的速度匀速行驶时，还能行驶()A80 km B40 kmC10 k
10、m D5 km考点四重力势能1重力做功的特点重力做功与物体运动的路程无关，只跟物体始末位置的_有关2重力势能(1)表达式：_，其中h是物体相对参考平面的高度(2)单位：焦耳，简称焦，符号：J.3重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式：_.(2)两种情况当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小，即WG0，Ep1Ep2.当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG0，Ep1Ep2.重力做负功，也叫做物体克服重力做功4重力势能的相对性重力势能具有_，其大小与所选的参考面有关，同一物体在同一位置，所选的参考面不同，其重力势能的数值也不同1(2015浙江7月学考17)如图8所示
11、是跳高运动员正在飞越横杆时的情景对运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是()图8A运动员的重心升高B运动员的重力势能减小C运动员所受重力不做功D运动员所受重力做正功2如图9所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为()图9A. B.Cmgh D03关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是()A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D重力做功的多少与参考平面的选取无关4如图10所示，一小孩从公园中
12、的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是()图10A重力势能减小，动能不变B重力势能减小，动能增加C重力势能减小，动能减小D重力势能增加，动能增加5质量为m的小陶同学助跑跳起后，手指刚好能摸到篮球架的球筐该同学站立举臂时，手指触摸到的最大高度为h1，已知篮球筐距地面的高度约为h2，则在助跑、起跳和摸筐的整个过程中，该同学重力势能的增加量最接近()Amgh1 Bmgh2Cmg(h2h1) Dmg(h1h2)6一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D.已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3.0 m，以地面C为零势能面，A、B、
13、C、D、E面之间竖直距离如图11所示算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(g取10 m/s2)()图11A15.6 J和9 J B9 J和9 JC15.6 J和9 J D15.6 J和15.6 J考点五弹性势能1弹性势能发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能2弹力做功与弹性势能的关系表达式：W弹(Ep2Ep1)弹力做正功弹性势能_，弹力做负功弹性势能_1关于弹性势能，下列说法中正确的是()A任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B具有弹性势能的物体，不一定发生弹性形变C物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸
14、或压缩的长度有关2如图12所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()图12A弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少B弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少3如图13所示，轻弹簧的一端固定在墙上，小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长，那么，在弹簧伸长的过程中()图13A弹簧对小孩做正功B小孩对弹簧做负功C弹簧的弹性势能增加D
15、弹簧对墙壁做正功4.如图14所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是()图14A重力势能减少，弹性势能增大B重力势能增大，弹性势能减少C重力势能减少，弹性势能减少D重力势能不变，弹性势能增大5(2015浙江9月学考测试11)如图15所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零撤去手掌后，下列说法正确的是()图15A刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力等于小球重力B小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零C弹簧的弹性势能最大时，小球速度为零D小球运动到最高点时
16、，弹簧的弹性势能最大考点六动能和动能定理1动能(1)表达式：_.(2)单位：焦耳，简称焦，符号：J.2动能定理(1)动能定理：合力所做的功等于物体动能的变化(2)表达式：_.式中W合是各个外力对物体做功的总和，Ek2Ek1是做功过程中始末两个状态动能的增量发展提升(1)如果物体受到几个力的共同作用，则式中的W合表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功W合W1W2W3(2)如果外力做正功，物体的动能_；外力做负功，物体的动能_(3)应用动能定理解题的步骤选取研究对象，明确研究过程；分析研究对象的受力情况，明确各力的做功情况，求出合力做的功(即各个力做功的代数和)；确定初、末状态的动能，明确动能的
17、变化量；根据动能定理列出方程；求解方程、分析结果1关于动能，下列说法中错误的是()A动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B公式Ekmv2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态2两个物体的质量之比为14，速度大小之比为41，则这两个物体的动能之比是()A14 B41C21 D113(2012浙江6月学考20)如图16所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是()图16A钢球陷入沙子中的深
18、度比木球深B钢球到达沙子表面的速度比木球大C钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大D钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等4一个质量为m的小球，用长为l的轻绳挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢地移动到Q点，如图17所示，则水平力F所做的功为()图17Amglcos BFlsin Cmgl(1cos ) DFl(1cos )5如图18所示，哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s2.5103 m，高度h720 m，运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t200 s到达滑雪道底端时速度v30 m/s，人和滑雪板的总质量m80 kg，g取10 m/s2，求人和滑
19、雪板：图18(1)到达底端时的动能；(2)在滑动过程中重力做功的功率；(3)在滑动过程中克服阻力做的功6(2015浙江学业水平考试)如图19所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险，质量m2.0103 kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v136 km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l350 m、下降高度h50 m时到达“避险车道”，此时速度表示数v272 km/h.(g取10 m/s2)图19(1)求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量；(2)求汽车在下坡过程中所受的阻力；(3)若
20、“避险车道”与水平面间的夹角为17，汽车在“避险车道”上受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移(sin 170.3)7如图20所示，竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相连，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的倾角为.现有一质量为m的滑块从D点无初速度下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动，已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为，求：图20(1)滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h；(2)滑块在斜面上通过的最大路程s.考点七机械能守恒定律1机械能(1)机械能：_和_的总和称为机械能，用E表示，其中势能包括重力
21、势能和弹性势能(2)表达式：EEkEp.2机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变(2)表达式：_；_.3机械能守恒的条件只有_(或弹力)做功4判断机械能是否守恒(1)依据机械能守恒的条件来判断：看是否只有重力或弹力做功，若只有重力或弹力做功，则机械能守恒(2)依据能量的转化来判断：看在物体运动过程中有没有其他形式的能量参与机械能的转化，如电能、内能等若有其他形式的能参与，则机械能不守恒；若没有其他形式的能参与，而只有动能和势能的转化，则机械能守恒5应用机械能守恒定律解题的步骤(1)确定研究对象；(2)分析研究对象在运动过程中的受
22、力情况以及各力做功的情况，判断机械能是否守恒；(3)若符合定律成立的条件，则选取合适的参考平面，并确定研究对象在初、末状态时的机械能；(4)根据机械能守恒定律，列出表达式；(5)求解，对结果进行必要的讨论和说明1(2014浙江7月学考13)在阳台上质量不同的两小球自同一高度一起静止释放，忽略空气阻力，以地面为参考平面，则在两球落到水平地面前瞬间，下列判断正确的是()A质量大的球动能较大 B质量大的球势能较小C质量大的球势能较大 D两球的机械能均为零图212(2015浙江1月学考14)如图21所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆，则跳伞者
23、()A机械能一直减小B机械能一直增大C动能一直减小D重力势能一直增大3(2013浙江6月学考18)如图22所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上拋出以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时()图22A动能为mgh B动能为mvC重力势能为mgh D机械能为mvmgh4质量相等的均匀铁球和铝球在光滑的水平面上，以相同的速度运动，比较两球的机械能()A铁球的机械能大于铝球的机械能B铁球的机械能小于铝球的机械能C铁球的机械能等于铝球的机械能D不能确定哪个球的机械能大5下列运动过程中，机械能一定守恒的是()A做自由落体运动的小球B在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C在粗糙斜面上匀加速
24、下滑的物块D匀速下落的跳伞运动员6(2015浙江学考模拟)如图23所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成，各雪道间均平滑连接A处与水平平台间的高度差h45 m，CD的倾角为30.运动员自A处由静止滑下，不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力，运动员可视为质点，g取10 m/s2.图23(1)求运动员滑离平台BC时的速度大小；(2)为保证运动员落在着陆雪道CD上，雪道CD长度至少为多少？(3)若实际的着陆雪道CD长为150 m，运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%.在减速区DE滑行s100 m后停下，运动员在减速区所受
25、平均阻力是其重力的多少倍？7如图24所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围图248特种兵过山谷的一种方法可简化为如图25所示情景将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点，绳上挂一小滑轮P，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面如图所示，战士甲水平拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直，
26、然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，求：图25(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力F；(2)战士乙滑动过程中的最大速度考点八能量守恒定律与能源1能量守恒定律(1)能量守恒定律确立的两类重要事实：确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化(2)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变2能源和能量耗散(1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源(2)能源短缺和环境
27、恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题(3)燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量耗散3节约能源的意义自然界中的能量在利用过程中总量虽未减少，但可利用的品质降低了，也就是说自然界中宏观过程具有方向性，能量的利用是有条件的，也是有代价的1崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗
28、任何能源事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了()A质量守恒定律 B电荷守恒定律C机械能守恒定律 D能量守恒定律2(2011浙江6月学考19)“低碳世博”是2010年上海世博会的核心理念，“低碳”要求我们节约及高效利用能源关于能源与能量，下列说法正确的是()A能量被使用后就消灭了，所以要节约能源B自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C人类应多开发与利用风能、太阳能、核能等能源D人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生3(2015浙江1月学考31)太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车已知太阳辐射的总功率约为41026 W，太阳到地球的距离约为1.51
29、011m，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，某太阳能汽车用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%.如果驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5 kW，且其中的来自于太阳能电池，则所需的太阳能电池板的面积至少约为(已知半径为r的球的体积为r3，球的表面积为4r2)()A2 m2 B6 m2 C8 m2 D12 m2考点九实验：探究做功与物体速度变化的关系1实验目的(1)通过实验探究做功与物体速度变化的关系(2)巩固打点计时器所打纸带上各点速度的测量方法和用图象法处理实验数据的方法2实验原理探究做功与物体速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体
30、做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用图26所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.这样就得到若干组功和速度的数据作出Wv和Wv2图线，分析图线可以得到橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的关系图263实验器材小车(前面带小钩)、100200 g砝码、长木板(一侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器则不用学生电源)、56条等长的橡皮筋、刻度尺4实验步骤(1)按如图27所示装置将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力图27(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计
31、时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格(3)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格(4)用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，将数据记入表格5数据处理先对测量数据进行估计，或者作个Wv草图，大致判断两个量可能是什么关系如果认为可能是Wv2，对于每一个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标作图，如果这样作出来的图象是一条过原点的直线，说明两者关系就是Wv2.6误差分析(1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡
32、皮筋的条数不成正比(2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差(3)利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差7注意事项(1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角(2)测小车速度时，应选纸带上点距均匀的部分，也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点(3)橡皮筋应选规格一样的力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值这是本实验的技巧之一，这里通过转换单位的方法巧妙地解决了这一难题，这也是物理实验中常用的一种思想和手段(历
33、史上卡文迪许扭秤实验和这里相似)1(2015浙江7月学考15)如图28所示是“探究功与速度变化的关系”的实验装置图中a、b、c、d所指器材名称正确的是()图28Aa学生电源 Bb橡皮筋Cc小车 Dd纸带2(2014浙江7月学考21)如图29所示是“探究功与速度变化的关系”实验装置，用该装置实验时，需要测出()图29A小车的质量B橡皮筋的劲度系数C橡皮筋恢复原长时小车的速度D橡皮筋对小车做功的具体数值3(2016台州学考模拟)如图30所示是用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器和纸带探究做功与物体速度变化的关系的实验装置，下列说法正确的是()图30A小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式
34、WFl算出B进行实验时，必须先平衡摩擦力C分析正确实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动D通过实验数据分析得出结论：W与v成正比考点十实验：验证机械能守恒定律1实验目的利用自由落体验证机械能守恒定律2实验原理(1)在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒(2)物体做自由落体运动，设物体的质量为m，下落h高度时的速度为v，则势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv2.如果mghmv2，即ghv2，就验证了机械能守恒定律(3)速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻的两点间的平均速度计算打第n个点的瞬时速
35、度的方法是测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内的距离xn和xn1，由公式vn或vn算出，如图31所示图313实验器材铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)4实验步骤(1)将实验装置按要求装好(如图32所示)，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器(2)先用手提起纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方(3)接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点(4)重复以上步骤，多做几次图325数据处理(1)纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第1点点迹清晰且1、2两点之间距离接近2 mm的纸带，这样的一条纸带记录的运动才接
36、近自由落体运动(2)纸带的处理：在第1点上标O，并从稍靠后的某一点开始，依次标1、2、3、4并量出各点到O点的距离h1、h2、h3、h4，再利用公式vn计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4，计算各点对应的重力势能的减少量mghn和动能的增加量mv，并进行比较看是否相等也可以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出h图象，若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于g.发展提升数据处理的方法2选取点迹清晰的一条纸带，如图33所示，选取B、M两个位置作为过程的开始和终止位置，量出B、M之间的距离hBM，求出B点的速度vB，M点的速度vM，比较重力势能的减少量(mghBM)与动能的
37、增加量(mvmv)是否相等，从而验证机械能是否守恒图336注意事项(1)安装打点计时器时，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力(2)实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带(3)为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上的动能与势能之和(4)因通过比较mgh与mv2是否相等来验证机械能是否守恒，故不需测重物质量(5)速度不能用自由落体运动规律公式计算得到1(2015浙江1月学考)如图34所示，在做“验证机械能守恒定律”实验时，下列实验器材需要的是()图34A秒表 B量角器C打点计时器 D弹簧2(
38、2014浙江7月学考17)小黄用如图35所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验关于该实验，下列说法正确的是()图35A重物的质量一定是越大越好B必须用停表测出重物下落的时间C把停表测得的时间代入vgt，计算重物的速度D释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直3(2015浙江7月学考16)在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学释放纸带瞬间的情景如图36所示，其中不合理之处是()图36A使用了纸带B所挂重物太重C使用了电火花计时器D电火花计时器两限位孔没有处在同一竖直线上4(2014浙江1月学考21)如图37所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中()图37A需要用停表测量重物下落的时
39、间B需要用刻度尺测量重物下落的高度C释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器D电火花计时器的工作电压为交流10 V以下5如图38所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置(1)通过研究重物自由下落过程中增加的_与减少的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律图38(2)实验中打点计时器应接_(选填“直流”或“交流”)电源正确操作得到的纸带如图39所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g.则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为_图396图40a是“验证机械能守恒定律”的实验装置，图b为实验中
40、打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)，打点计时器每隔0.02 s打一个点图40(1)若重物的质量为0.5 kg，当地重力加速度g9.8 m/s2，由图b所给的数据算出(结果保留2位有效数字)：从O点下落到B点的过程中，重物重力势能的减少量为_J；打B点时，重物的动能为_J.(2)试指出造成第(1)问中计算结果不相等的原因是_.答案精析考点一基础知识梳理1相同守恒能量能2多种形式3(1)运动(2)位置基础题组自测1C小球在A斜面上运动时，速度越来越大，动能越来越大，势能越来越小；在B斜面上运动时，速度越来越小，动能越来越小，势能越来越大2
41、B下滑时加速，到达水平面后减速，说明动能先增加后减小，动能和势能的总量逐渐减小，转化成由于摩擦产生的热能，但总能量保持不变3D考点二基础知识梳理2(2)WFlcos (3)焦耳焦(5)正不做功负(6)克服这个力3(1)lcos Fcos 基础题组自测1D功有正负，但是标量，A、B错误；由功的两个因素知C错误，D正确，故选D.2C力F所做的功WFx，与物体所受的摩擦力大小无关，故C正确3C小朋友所受弹力一直向上，运动方向一直向下，故弹力一直做负功，C正确4A甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向成锐角，则支持力做正功，故选项A正确，C错误；乙图中，支持力与速度方向
42、垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故选项B、D错误5CA中有力，但是没有发生位移，推力不做功；B中在空中停留3秒的过程中支持力方向上没有位移，支持力不做功；C中在拉力方向上发生了位移，做功了；D中推出后，人对冰壶没有力的作用，不做功6C支持力和重力与位移垂直，不做功，选项A、B错误；拉力和摩擦力做功分别为WFlcos ，W(mgFsin )l，选项C正确，D错误考点三基础知识梳理1(2)P(3)瓦特W2最大使用功率3PFv基础题组自测1D2.B3A物体自由下落1 s末，速度大小vgt10 m/s，速度方向向下，由PFv可得，物体开始下落1 s末重力的功率Pmgv100 W，
43、故 A正确4A起重机做功Wmgh2.0105 J，用时t4 s，故选A.5A由PFv，FF阻0.02m总g，得速度v，解得v3 m/s，故选A.6C发动机的功率PFfvkv3，以10 m/s的速度匀速行驶40 km的时间t14 000 s，总功一定，由于发动机的效率不变，发动机输出的有用功相等即kvt1kvt2，得t2500 s，x2v2t210 000 m10 km.考点四基础知识梳理1高度差2(1)Epmgh3(1)WGEp1Ep24相对性基础题组自测1A运动员从起跳到图示位置的过程重心不断升高，重力做负功，重力势能增加，故选项B、C、D错误，A正确2B重力做功和路径无关，只和初末位置高度
44、差有关，故整个过程中WGmgh，B正确3C4.B5C小陶同学在助跑、起跳和摸筐的整个过程中，重心位置升高了h2h1，所以该同学重力势能的增加量最接近mg(h2h1)，故选C.6C苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量等于重力所做的功，即WGmghAD0.310(0.71.53.0) J15.6 J，在D处的重力势能EpmghCD0.310(3) J9 J，C正确考点五基础知识梳理2减少增加基础题组自测1A发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变，故A正确，B错误；物体发生了形变，若是非
45、弹性形变，无弹力作用，则物体就不具有弹性势能，故C错误；弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧的劲度系数有关，故D错误2C开始时，弹簧处于压缩状态，撤去F后物体在向右运动的过程中，弹簧对物体的弹力方向先向右后向左，对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减少后增加，故C正确3C 4.A5C刚撤去手掌时，小球处于运动最高点，弹簧处于原长，弹力为零，弹性势能为零，所以A、D错误；当小球速度最大时，加速度等于零，即弹力等于重力，弹簧弹性势能不为零，所以B错误；当下落到最低点时弹性势能最大，小球速度为零，故C正确考点六基础知识梳理1(1)Ekmv22(2)W合Ek2Ek1mvm
46、v发展提升(2)增加减小基础题组自测1D2B由Ekmv2知，故B正确3A大小相同的实心钢球和木球，钢球质量较大，从同一高度落下，刚到达沙面处两球速度相同，而钢球动能较大，钢球陷入沙中的深度比木球深，选项A正确，B错误；由于两球刚陷入沙子时速度相同，则速度变化量相同，C错误；钢球重力做功较多，则钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功比木球的多，D错误4C由于小球缓慢移动，始终处于平衡状态，所以水平拉力不断变化，由动能定理可得mgl(1cos )WF0，故选项C正确5(1)3.6104 J(2)2 880 W(3)5.4105 J解析(1)到达底端时的动能Ekmv280302 J3.6104 J.(2)
47、重力做功WGmgh8010720 J5.76105 J，P2 880 W.(3)根据动能定理有：WGWfEk0，即WfEkWG3.6104 J5.76105 J5.4105 J，所以在滑动过程中克服阻力做的功Wf克5.4105 J.6(1)3.0105 J(2)2103 N(3)33.3 m解析(1)由Ekmvmv，得Ek3.0105 J.(2)由动能定理得：mghFflmvmv，得Ff2103 N.(3)设向上运动的最大位移是l，由动能定理得：(mgsin 173Ff)l0mv，得l33.3 m.7(1)(2)解析(1)由动能定理得：mghmgcos 0得h.(2)滑块最终至C点的速度为0时
48、对应在斜面上的总路程最大，由动能定理得mgRcos mgcos s0得：s.考点七基础知识梳理1(1)动能势能2(2)mvmgh1mvmgh2Ek1Ep1Ek2Ep23重力基础题组自测1A设初始高度为h，则落到水平地面的瞬间，由机械能守恒定律得：mv2mgh，则质量大的动能较大，故A正确；两球落到水平地面前瞬间，两者相对于地面的高度为零，故两者势能相等，均为零，故B、C错误；在两球落到水平地面前瞬间，两球动能均不为零，故机械能均不为零，故D错误2A由于跳伞者所受的拉力和空气阻力对跳伞者做负功，由功能关系知，跳伞者的机械能一直减小，A正确，B错误；动能先增大后减小，C项错；重力一直做正功，重力势
49、能一直减小，D项错3D拋出时机械能为mvmgh，根据机械能守恒定律得D项正确；落地时重力势能为零，故落地时动能为mvmgh，A、B、C项错误4B相同质量的球，由于铝球的密度小，故铝球的体积更大，其重心也更高，所以铝球的重力势能大于铁球的重力势能，而两球的动能相等，所以铁球的机械能小于铝球的机械能5A做自由落体运动的小球，只有重力做功，机械能守恒，选项A正确；在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，在运动中重力势能改变，而动能不变，机械能不守恒，故选项B错误；沿粗糙斜面匀加速下滑的物块，由于摩擦力做功，所以机械能一定不守恒，选项C错误；跳伞运动员带着张开的降落伞匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机
50、械能减小，故选项D错误6(1)30 m/s(2)120 m(3)0.84解析(1)A到C过程中机械能守恒mghmv得vC30 m/s.(2)设落点D距拋出点C的距离为L，由平拋运动规律得：Lcos 30vCtLsin 30gt2解得L120 m，因此雪道CD长度至少为120 m.(3)运动员由A运动到落点D过程中，由机械能守恒定律得：mg(hLsin 30)mv设运动员在减速区减速过程中所受平均阻力是重力的k倍，根据动能定理有kmgs0mv根据题意有mv0.80mv解得k0.84.7.Rh5R解析设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒定律得：mgh2mgRmv2物块在最高点受的力为重力
51、mg、轨道压力FN.重力与压力的合力提供向心力，有mgFNm物块能通过最高点的条件是FN0由两式得v由式得hR按题目的要求，FN5mg，由式得v由式得h5R故h的取值范围是Rh5R.8见解析解析(1)如图a所示，设乙静止时AP间距离为h，则由几何关系得d2h2(2dh)2，解得hd，因此sin ，cos 对滑轮受力分析如图b，则有FTFTcos mg，FTsin F，解得：Fmg.(2)乙在滑动过程中机械能守恒，滑到绳的中点位置最低，速度最大，此时APB三点构成一个正三角形，如图c所示P与AB的距离为hdcos 30d由机械能守恒有mg(hh)mv解得vm .考点八基础题组自测1D2.C3C先
52、建立如图球体均匀辐射模型，根据能量分配关系得：S15%P，求得S7.85 m28 m2，故选C项考点九基础题组自测1C2.C3B橡皮筋对小车的拉力是变力，不能用WFl来计算，可以把一根橡皮筋对小车做的功看成一个单位，A错误；要使橡皮筋对小车的拉力大小等于其合外力大小，实验中必须进行平衡摩擦力的操作，B正确；小车先做加速度减小的加速运动，C错误；W应与v2成正比，D错误，故选B.考点十基础题组自测1C2D为了减少阻力的影响，重物应选择质量大一些、体积小一些的，不是质量越大越好，故A错误；打点计时器可以测量重物下落的时间，不需要用停表测量，故B错误；该实验是验证机械能守恒定律的实验，做自由落体运动的重物只受重力，机械能守恒，如果把重物的运动看成自由落体运动，再运用自由落体运动的规律求解速度，那么就不需要验证了，故C错误；释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，从而减小纸带与限位孔之间的摩擦，故D正确3D4.B5(1)动能(2)交流mgh26(1)0.860.81(2)重物拖着纸带在下落过程中受到阻力的作用
