1、专题七机械能和能源考试内容复习指南1.功和功率()2动能、动能定理及其应用()3重力做功与重力势能()4机械能守恒定律及其应用()5能量转化和守恒定律()6实验五：探究动能定理7实验六：验证机械能守恒定律本专题备考有如下几个方面：(1)判断力是否做功，是做正功还是负功；(2)比较做功的快慢；(3)重力做功与重力势能变化间的关系；(4)动能定理的应用；(5)功能关系的应用；(6)机械能守恒的判断及应用，实验复习时要注意理论联系实际，针对性强.考点11概念：物体受到力的作用，并在力的方向上_，就叫做力对物体做了功2做功的两个不可缺少的因素_和_3功的计算公式：_，公式中F 为恒力，s是物体运动的位
2、移，是恒力F与位移s的方向之间的夹角国际单位：焦耳(J)4功的正负：功的计算公式WFscos .(1)当_时，cos 0，力对物体不做功(2)当_时，cos 0，力对物体做正功，表示动力对物体做功(3)当_时，cos 0，力对物体做负功，表示阻力对物体做功，也叫物体克服此力做功5功的计算(1)恒力的功：直接利用WFscos 来计算，变力的功可用动能定理或功能关系计算(2)求总功的两种方法：其一是先求合力再求功，即W合F合scos ；其二是先求各力的功再求各力功的代数和，即：W合W1W2W3.考点11产生了位移2力力方向上的位移3WFscos 4(1)90(2)90(3)900时，则Ek2Ek1
3、，即合外力做正功，物体的动能增加；当W合0时，则Ek2W2BW1W2CW1W2 D无法比较1解析：根据功的公式：WFs，由于F、s相同，故W1W2，正确选项为C.答案：C2一个质量为m的小球，在高空自由下落，t时间内重力的平均功率是()A. B.C. Dmg2t22解析：题目所求的是t时间内的功率，故选用PF求平均功率小球t时刻的速度vgt，t时间内重力的平均功率PGmg.正确选项为C.答案：C3将弹簧从原长逐渐压缩的过程中，关于弹性势能的变化，下列说法中正确的是 ()A增加 B减少C不变 D无法确定3解析：弹簧的形变量越大，弹性势能就越大，故正确选项为A.答案：A4当翠鸟发现鱼儿露出水面时，
4、翠鸟就蹬开苇秆，像箭一样飞过去，叼起小鱼贴着水面往远处飞走翠鸟之所以能像箭一样飞过去，其动能来自于()A翠鸟消耗自身的化学能B翠鸟的势能C翠鸟的电能D以上说法都不对4解析：翠鸟之所以能像箭一样飞过去，消耗了化学能，是化学能转化为动能正确选项为A.答案：A5某汽车发动机的铭牌上标示的发动机的额定功率为100 kW，经过测试它在平直公路上行驶的最大速度可达40 m/s.那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 ()A1 600 N B2 500 NC4 000 N D8 000 N5解析：由功率PFvfv，可得f2 500 N.答案：B6运动员用F的力把质量为m的球踢出s距离，则运动员对球所做的
5、功是 ()AFs B.C. D无法确定6解析：WFscos 中的s必须是力作用下的位移，本题无法确定s，故选项D正确答案：D7关于功率公式P和PFv的下列说法中正确的是() A由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率 C从PFv知汽车的功率与它的速度成正比 D从PFv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比7解析：对应一段时间内的功率，是平均功率，PFv中，若v为平均速度，则P为平均功率若v为瞬时速度，则P为瞬时功率，当P一定时，F与v成反比正确选项为D.答案：D8用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a水平方向移动一段距离s，则向上的拉力对小球做的功为(
6、)A0 Bm(ga)sCmas Dm(ga)s8解析：在力的方向上没有位移，故正确选项为A.答案：A9某同学投掷铅球，每次出手时，铅球速度的大小相等，但方向与水平面的夹角不同，关于出手时铅球的动能，下列判断中正确的是() A夹角越大，动能越大 B夹角越大，动能越小 C夹角为45时，动能最大 D动能的大小与夹角无关9解析：由动能表达式Ekmv2可知对于同一个铅球来说它的动能大小取决于它的速度大小，与速度的方向无关，所以每次以相同的速度投掷铅球，出手时铅球的动能均相同答案：D10功率的定义式为P，由此可见()A功率的大小由功和做功的时间共同决定B做的功越少，功率就越小C做功的时间越长，功率就越小D
7、物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多10解析：功率是表示做功快慢的物理量，所以功率的大小由功和做功的时间共同决定，A选项正确答案：A11在平直公路上以一般速度(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力约为车和人总重量的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()A0.1 kW B1 103 kWC1 kW D10 kW11解析：由骑行匀速可得牵引力等于阻力，则人的功用于克服阻力做功，所以P人fv0.02mgv0.1 kW.答案：A12跳伞运动员在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是 ()A空气阻力做正功B重力势能增加C动能增加D空气阻力不做功1
8、2.解析：跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，重力势能减少；空气阻力对运动员做负功由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加正确选项C.答案：C13物体在运动过程中，重力做功40 J，则() A重力势能减小了40 J B重力势能增加了40 J C动能减小了40 J D动能增加了40 J13解析：重力做正功，则重力势能减少，减少量等于重力做功的多少本题中物体的受力未知，无法根据动能定理判断动能的改变量故正确选项为A.答案：A14宇宙飞船在近地圆轨道运行时，由于极稀薄的空气的影响，飞行高度会缓慢降低，在宇宙飞船轨道逐渐降低的过程中，飞船
9、的动能、重力势能和机械能变化的关系应是() A动能、重力势能和机械能都减小 B动能增大，重力势能和机械能都减小 C动能减小，重力势能增大，机械能不变 D动能增大，重力势能减小，机械能不变14解析：极稀薄的空气的阻碍，飞船的机械能减小飞船逐渐降低的过程中重力势能减小，有一部分重力势能转化为飞船的动能，故动能增大答案：B15物体在水平推力F的作用下沿水平向右匀速运动，下列对各个力做功情况的描述中，正确的是()A重力做正功B摩擦力做负功C合力做正功D推力F做负功15解析：物体在竖直方向没有位移，所以重力不做功；物体做匀速运动，动能没有发生变化，合力做功为零；推力F与物体运动方向相同，所以做正功答案：
10、B16水平地面上，一运动物体在10 N摩擦力的作用下，前进5 m后停止，在这一过程中物体的动能改变了 ()A10 J B25 JC50 J D100 J16解析：物体所受的合外力为10 N，则这一过程中物体动能的改变量即为摩擦力所做的功，即Wfs10 N5 m50 J.答案：C二、单项选择题：在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求17关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是()A只有重力或弹簧弹力做功时，机械能守恒B当有重力或弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒C物体匀速运动时，机械能一定守恒D炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒17解析：B选项错误
11、，例如物体在光滑斜面下滑，物体受斜面弹力作用，机械能守恒；降落伞匀速下落时，受阻力作用，机械能不守恒，C选项错误；炮弹爆炸时，化学能转化为动能，机械能不守恒答案：A18一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把两个球竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则两球落地时的速度()A速度相同B速度大小相等C上抛的小球落地时速率大些D平抛的小球落地时速率大些18解析：由机械能守恒，两球落地时动能相等，速度大小相等，但速度方向不同答案：B19一物体质量为2 kg，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4 m/s，在这段时间内
12、水平力做功为()A0 B8 JC16 J D32 J19解析：动能是标量，其大小与速度的方向无关，由于物体的动能没有变化，故水平力对物体做功为零答案：A20某消防队员从一平台上跳下，下落H后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下h，此过程中重力做功为()AmgH Bmg(Hh)Cmgh D020B21一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则撤去力F，小球回到平衡位置时，小球的动能为() Amglcos BFlsin CFl Dmgl(1cos )21解析：由动能定理，重力做功mgl(1cos )等于动能的变化，得D
13、正确答案：D22一足球运动员将质量为1 kg的足球由静止以10 m/s的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200 N，球在水平方向上运动了30 m停止，则人对球所做的功为()A50 J B500 JC200 J D6 000 J22解析：由动能定理知，人对球做的功等于球获得的动能答案：A23在高为H的桌面上以v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，以桌面为零势能面，不计空气阻力，正确的说法是() A物体在A点的机械能为mv2mgh B物体在A点的机械能为mgHmv2 C物体在A点的动能为mghmv2D物体在A点的动能为mg(Hh)mv223解析：以桌面为零势能
14、面，小球一开始的机械能为mv2，由机械能守恒，物体在A点的机械能也应为mv2；从桌面到A点，物体重力势能减少mg(Hh)，所以D选项正确答案：D24“验证机械能守恒定律”的实验中，对自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利 ()A只要有足够重就可以B只要体积足够小就可以C既要足够重，又要体积非常小D应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲24C25当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P.则飞机的受到阻力为()APv B2PvC. DP25解析：飞机匀速飞行，牵引力等于阻力，由功率PFvfv，可得C选项正确答案：C26运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐
15、距地面的高度为h2，球质量为m，空气阻力不计，则篮球进篮时的动能为 ()AWmgh1mgh2BWmgh2mgh1Cmgh1mgh2WDmgh2mgh1W26解析：刚出手时动能为W，机械能为Wmgh1，由机械能守恒定律得，高度为h2的地方，篮球的动能为Wmgh1mgh2.答案：A27做竖直上抛运动的物体，重力对物体做功的情况是()A上升过程做正功 B上升过程不做功C下落过程做正功 D下落过程不做功27解析：重力对物体在上升过程中做负功，下落过程中做正功答案：C28某一物体在大小为F的恒定外力作用下运动，在时间t内的位移为s，若F与s方向相同，则F在这段时间内对物体做的功W是()AW BWCWFt
16、 DWFs28解析：功的定义是力与在力的方向上通过距离的乘积答案：D29如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被水平抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为 ()A.mvmgHB.mvmghCmgHmghD.mvmg(Hh)29解析：根据动能定理可知，重力做功等于物体动能的改变量即mghEBEA，则EBmghEAmghmv.答案：B30跳水运动员从10 m高的跳台上跳下(不计阻力)，在下落的过程中()A运动员克服重力做功B运动员的机械能在减少C运动员的动能减少，重力势能增加D运动员的动能增加，重力势能减少30解析：在下落过程中机械能守恒，运动员的重力势能转化为他的动能
17、答案：D31如图所示，在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法中正确的是 ()A物体在c点比a点具有的机械能大B物体在a点比c点具有的动能大C物体在a、b、c三点具有的动能一样大D物体在a、b、c三点具有的机械能相等31解析：平抛运动中只有重力做功，物体的机械能守恒从抛出点开始，物体的重力势能逐渐转化为物体的动能答案：D32如图所示，传送带匀速运动，带动货物匀速上升，在这个过程中，对货物的动能和重力势能分析正确的是 ()A动能增加 B动能不变C重力势能不变 D重力势能减少32解析：在过程中做匀速运动，所以动能不变高度增加，所以重力势能增加答案：
18、B三、多项选择题：在每小题列出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求33能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，利用了化学能的是()A用潮汐发电 B用电灯照明C用干电池作电源 D汽油机产生动能33CD34关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法不正确的是()A当作用力做正功时，反作用力一定做负功B当作用力不做功时，反作用力也不做功C作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D作用力做正功时，反作用力也可以做正功34.ABC 35关于汽车在水平路上运动，下列说法正确的是() A汽车启动后以额定功率行驶，在速率没达到最大以前，加速度是不断增大的B汽车启动后以额定功率行驶，在速率没达到最大
19、以前，牵引力是不断减小的C汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可以减小牵引功率行驶D汽车以最大速度行驶后，若要减小牵引力，速率也减小35.BCD36质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中()A重力对物体做功为mgHB物体的重力势能减少了mg(Hh)C所有外力对物体做的总功为零D地面对物体的阻力做功为mgh36解析：物体的初速度为零，末速度也为零故合外力做功为零，C选项正确；由动能定理，重力做的功与阻力做的负功大小相等，fhmg(Hh)，可得D选项错误答案：BC37下列物体在运动过程中，机械能守恒的有()A沿粗糙斜面下滑的物体B沿光滑斜面自
20、由下滑的物体C从树上下落的树叶D在真空管中自由下落的羽毛37解析：A选项中物体克服摩擦力做功，机械能减小，C选项中物体克服空气阻力做功，机械能减小答案：BD38关于重力势能，下列说法中正确的是 ()A某个物体处在某个位置，重力势能的大小是惟一确定的B重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功C物体做匀速直线运动时，其重力势能可能改变D只要重力做功，物体的重力势能一定变化38解析：重力势能的大小与零势能面的选取有关，零势能面的选取不同，物体在同一位置重力势能的值就不同，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，A、B两选项错误；物体做匀速直线运动时，物体的重力势能也可能发生改变，如物体做竖直向上
21、的匀速直线运动时，物体的重力势能增加，C选项正确；只要重力做功，物体的重力势能必然发生变化，重力做正功，物体的重力势能减小，重力做负功，物体的重力势能增加答案：CD39如图所示电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上做匀加速运动，当它上升到H时，电梯的速度达到v，则在此过程中以下说法正确的是 ()A钢索的拉力所做的功等于Mv2MgHB钢索的拉力所做的功大于(mM)gHC电梯地板对物体的支持力对物体所做的功等于Mv2D电梯地板对物体的支持力与物体重力的合力所做的功等于mv239解析：因还有动能，钢索的拉力所做的功大于(mM)gH，故B选项正确；
22、由动能定理可得电梯地板对物体的支持力与物体重力的合力所做的功等于mv2，故D选项正确答案：BD40如图所示，小球由A点以一定的初速度vA沿ABCD光滑曲面运动，下列说法中正确的是() A小球由A点运动到B点时，小球的势能全部转化为动能 B小球由B点运动到C点时，小球的动能全部转化为势能 C小球在C点的速度一定大于vA D小球达到的最大高度一定大于h40解析：因C点比A点低，故C点速度大于A点速度，又因为小球在A点有初速度，故上升的最大高度将大于h.答案：ACD41如图所示，某小孩从滑梯上滑下，其中在BC段是匀速直线运动，忽略空气阻力对于这段匀速运动过程的受力，下列说法中正确的有()A小孩只受到
23、重力与支持力的作用B小孩只受到重力与摩擦力的作用C小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用D小孩受到的合外力为零41解析：小孩做匀速直线运动时处于平衡状态，故其所受合外力为零答案：CD42一起重机吊着物体以加速度a(ag)竖直下落在下落一段距离的过程中，下列说法中正确的是()A重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量B物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量C重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功D物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量42解析：重力对物体做的功总是等于物体重力势能的减少量，A正确；由于物体下落的加速度小于重力加速度，所以物体肯定还受到了向上的力的作用，且该力做负功，物体的机械能
24、减少，物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量，B错误而D正确；物体加速度竖直向下，所以重力大于向上的拉力，重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功，C正确答案：ACD43下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是 ()A做匀速直线运动的物体B做平抛运动的物体C物体不受摩擦力D物体只受重力43解析：机械能守恒成立的条件是只有重力做功，B、D都满足只有重力做功的条件，B、D选项正确，不受摩擦力和做匀速直线运动的物体都不能说明只有重力做功，故不能判断此两种情况机械能是否守恒答案：BD44一滑块从粗糙固定斜面无初速滑下，在下滑的过程中() A重力做的功在数值上等于重力势能的减少 B重力做的功小于重力势能的减少 C滑块的动能增加，重力势能减少，机械能减少 D滑块的动能增加，重力势能减少，机械能不变44解析：从粗糙斜面无初速滑下，说明物体做加速运动，动能增加，高度降低，重力势能减小，由于摩擦力做负功，机械能减小，A、C选项正确答案：AC45如图所示，物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在运动过程中()A做匀速运动 B做匀加速运动C机械能保持不变 D机械能减小45解析：因拉力与摩擦力做功代数和为零，物体在运动中，只有重力做功机械能守恒，物体所受的合外力保持不变，物体做匀变速直线运动B、C选项正确答案：BC