《2021届高考物理二轮复习汇编：功和能(原卷+解析卷) (一).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考物理二轮复习汇编：功和能(原卷+解析卷) (一).pdf（57页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、功和能【原卷】1.（2 0 2 1 梅河口市第五中学高三月考）如图所示是“天宫二号”空间实验室轨道控制时在近地点高度（Q 点）2 0 0 千米、远地点高度（尸点）3 9 4 千米的椭圆轨道运行，已知地球半径取6 4 0 0 k m,从为短轴与椭圆轨道的交点，对于“天宫二号”空间实验室在椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）A.“天宫二号”空间实验室在尸点时的加速度一定比0 点小，速度可能比0点大B.“天宫二号”空间实验室从户点运动到点的时间可能小于“天宫二号”空间实验室从。点运动到点的时间C.“天宫二号”空间实验室在远地点（尸点）所受地球的万有引力大约是在近地 点（0 点）的;D.“天宫二号”
2、空间实验室从尸点经“点运动到0 点的过程中万有引力做正功，从。点经点运动到尸点的过程中要克服万有引力做功2.（2 0 2 1 全国高三专题练习）如图所示，物体A、B 质量相同，在倾角为3 0。的光滑斜面上，滑轮及绳子质量均不计，现将系统由静止释放，则物体A 在下降入距离时的速度大小为（）B3.（2 0 2 1 全国高一课时练习）以相同大小的初速度将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为九、友 和 底不计空气阻力，则（）A.h=h2hi B.h=h2VhiC.3VD.4.（2 0 2 1 全国高一课时练习）如图所示，一质量为以长度为
3、1 的均匀柔软细绳可竖直悬挂。用外力将绳的下端0 缓慢地竖直向上拉起至点，点与绳的上端P 相 距 重 力 加 速 度 大 小 为 g。在此过程中，绳的重力势能增加（）P/“Q21-61-2民D.1-91-3A.C5.（2 0 2 1 山东省济南市莱芜第一中学高三月考）斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r 的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道办平滑连接，曲长度为6 八现将六个小球由静止同时释放，小球离开4点后均做平抛运动，不计一切摩擦,所有小球平抛中不相撞。则在各小球运动过程中，下列说法错误的是（/A.球 1 的机械能守恒C,球 6的水平射程最小B,球 6 在如段机械能增大D.有
4、三个球落地点位置相同6.（2 0 2 1 徐州市铜山区大许中学高三期末）质量为2 k g 的物体，放在动摩擦因数=0.1 的水平面上，在水平拉力方的作用下，由静止开始运动，拉力做的功歹和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，1 0m/s2,下列说法中正0369 x/m3A.此物体在a 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6WB.此物体在段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为1 5WC.此物体在四段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6WD.此物体在血段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W7.（20 21 全国高三专题练习）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一
5、小物块，0 点为弹簧在原长时物块的位置。物块由4 点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达8 点。在从4 到 8 的过程中，物块（）A O BA.加速度先减小后增大 B.经过。点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功8.（20 21 全国高一课时练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于。点，另一端系一重物，将重物从与悬点0 在同一水平面且使弹簧保持原长的4 点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由4 点摆向最低点8 的过程B4A.重力做正功，弹力不做功B.重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹
6、簧后，重力做正功，弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功9.（2 02 1 辽宁大连市-大连二十四中）4、B两个质量相同的小球分别从图示高和宽都相同的台阶边缘位置水平抛出，/球从第一级抛出，B球从第四级抛出，都落在第五级边缘点。忽略空气阻力，关 于 4、5两小球的说法正A.A球下落的时间是B球的两倍B.A球的初速度是B球初速度的两倍C.落 到 点 时 Z球的动能是B球的两倍D.从 5两小球到达点时速度方向相同1 0.（2 02 1 .河南高三月考）如图所示，一个长为/的轻细杆两端分别固定着a、6 两个光滑金属球，a 球质量为2 如 b 球质量为m,
7、两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面夹角为5 3 的图示位置由静止释放，则（）5ba。A.在 6 球落地前瞬间，6 球的速度方向斜向右下，a 球的速度方向向右B.球落地前瞬间，球的速度大小为殍C.在 6 球落地前的整个过程中，轻杆对a 球做的功为零D.在 8 球落地前的整个过程中，轻杆对a 球做的功不为零1 1.（2 02 1 福建高三零模）图（a）为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆四可绕支架顶部水平轴在竖直面内自由转动。/端凹槽内装有一石子，8端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成。角后由静止释放，
8、杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如 图（6）所示。若要打中靶心的“1 0”环处，可能实现的途径有（）B.减小投石机到靶的距离，同时增大。角6C.增大投石机到靶的距离，同时减小6 角D.减小投石机到靶的距离，同时增大配重的质量1 2.（2 0 2 1 湖南株洲市-高三期末）如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为。的固定光滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放0.5 k g 的小球，小球的加速度a与弹簧压缩量x 间的关系如图乙所示。重力加速度g 取lOm/s2,A.斜面的倾角。=6 0 B.弹簧的劲度系数为1 2.5 N/mC
9、.小球最大的动能为0.2 5 JD.弹簧最大弹性势能为1 J1 3.（2 0 2 1 全国高一课时练习）把质量是0.2 k g 的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至4的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图乙），途中经过位置5时弹簧正好处于自由状态。已知属Z的高度差为0.I m,C、5的高度差为0.2 m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽7略，g 取 10m/s2.(1)分别说出小球由位置4 至位置从由位置5 至位置。时，小球和弹簧的能量转化情况。(2)小球处于位置力时，弹簧的弹性势能是多少？在位置。时，小球的动能是多少？Q-c14.(2021 全国高一课时练习)
10、如图所示，一质量为 的小球，用长为 的轻绳悬挂于。点的正下方尸点。已知重力加速度大小为go(1)小球在水平拉力的作用下，从尸点缓慢地移动到。点，求水平拉力尸做的功；(2)小球在水平恒力尸=侬的作用下，从尸点运动到0 点，求小球在0 点的速度大小。81 5.（2 0 2 1 全国高一课时练习）如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B 处于静止状态，释放后A、B 开始运动。已知A、B 的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g,当A 的位移为力时,A 的速度有多大？1 6.（2 0 2 1 全国高一课时练习）质量为力
11、的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为加重力加速度为g,如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为（)99HA.mgh,减少 mg CHh)B.mgh,增 力 口 mg(4+力)C.mgh,减少 mg(ZH-A)D.mgh,增加 mg1 7.（20 21 全国高一课时练习）如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为力的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2（未超过弹性限度）,重力加速度为g,则在圆环下滑到最大距离的过程中
12、（）4A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能增加了6侬ZC.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和始终保持不变1 8.（20 21 云南高三一模）抗震救灾时，地面交通被阻断，可用直升机向灾区10投放救灾物资。某次投放时，低空匀速水平飞行的直升机，将一救灾物资相对直升机由静止释放，不考虑空气阻力的影响，救灾物资投放后在空中运动的第Is内动量变化量为M、动能变化量为4 0,第2s内动量变化量为例、动能 变 化 量 为.则下列关系式正确的是（）A.|=切2,B.2 =3 A k lC.I=2 A 2,Ak2=3Akl D.%=2切2,AEk 2=4AEkl1 9.（20
13、21 北京高三期末）一物块从高加3.0 m、长 _Z=5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能与和动能区随下滑距离s的变化如图中直线I、n 所示。关于物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A.重力做功为1 0 J B.克服摩擦阻力做功为20 JC.合力做功为20 J D.机械能守恒20.（20 21上海市大同中学高三期末）如 图（a）所示，一轻质弹簧竖直固定于水平桌面。一金属小球自片0 时刻由弹簧正上方某一高度处落下，落到弹11簧上后压缩弹簧到最低点，然后被弹起离开弹簧、再落下。安装在弹簧下端的压力传感器测出这一过程中弹簧弹力尸随时间t 变化的图像如图（b）所示，则
14、（）图 图（b）A.G 时刻，小球的动能最大B.功时刻，小球的加速度大于重力加速度C.友时刻，小球的重力势能最小D.右 友时间内，小球和弹簧的总势能先增大后减小2 1.（2 0 2 1 上海市大同中学高三期末）物体以某一速度冲上粗糙的固定斜面,上升到力高处后返回斜面底端。若物体在向上、向下运动过程中动能与重力势能相等时的高度分别为九、友，则（）h h h hA.B.C.h D.吟 h2 2.（2 0 2 1江苏泰州市高三期末）2 0 2 0 年 11月 2 4 日4时 3 0 分，长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启了中国首次地外天体采样返回之旅嫦娥五号飞行轨迹可以简化为
15、如图所示：首先进入近地圆轨道 I,在尸点进入椭圆轨道I I,到达远地点0 后进入地月转移轨道，到达月12球附近后进入环月轨道m。已知近地圆轨道I 的半径为小 椭圆轨道I I 的半长轴为a、环月轨道m的半径为G,嫦娥五号在这三个轨道上正常运行的周期分别为刀、7 2、看地球半径为总 地球表面重力加速度为伊忽略地球自转及太阳引力的影响下列说法正确的是（）B.嫦娥五号在轨道I 上运行速度大于我C.嫦娥五号在椭圆轨道n上尸点的加速度大于在圆轨道I 上尸的加速度D.嫦娥五号沿椭圆轨道n从尸点向o 点飞行的过程中，地球对它的引力做负功2 3.（2 02 1 济南市山东省实验中学西校区高三月考）一小球从地面上
16、以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列能正确反映小球的机械能月随上升高度力的变化规律（选地面为零势能参考平面）的 是（13EEo H H2 4.（2 02 1 全国高一课时练习）A、B两物体的质量之比，%：%=2：1,它们以相同的初速度%在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其尸，图像如图所示。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比叼:%是多少？A、B两物体受到的摩擦力之比行:FB是多少？2 5.（2 02 1 湖北高三月考）如图甲所示，光滑半圆环轨道固定在竖直平面上,最低点与光滑水平面平滑连接，一长度与半圆轨道直径相等的轻弹簧左端固定在高加0
17、.4 m的固定竖直挡板P上，弹簧的右端在半圆轨道的最低点处。将一 小 球（可视为质点）置于弹簧的右端（与弹簧接触但不连接）并向左压缩弹簧，然后静止释放，小球被弹簧弹开后进入半例轨道运动。多次重复，每次弹簧的压缩量不同。通过固定在半圆轨道最高点处的压力传感器与速度传感 器（甲图中未画出）测出小球对轨道的压力大小F、与此处小球速度的平方/的关系如图乙所示。已知当某次弹簧的压缩量尸0.1m静止释放小球后。14小球恰能经过挡板P 的上端。重力加速度差10m/sZ不计空气阻力。求:(1)小球的质量m与半圆轨道的半径r；(2)弹簧的劲度系数上图甲 图乙26.(2021 云南高三一模)如图所示，光滑斜轨道和
18、一条足够长的粗糙水平轨道8。平滑连接，质量为5 k g 的物块Q 静置在水平轨道的最左端，质量为1k g的物块P从斜道上距离8 c 竖直高度为=L 8 m 处由静止下滑，滑下后与物块Q碰撞。已知两物块与水平轨道8 C 之间的动摩擦因数均为0.2,物块P、Q 均可视为质点，它们之间的每次碰撞均为弹性碰撞，取重力加速度 g=10m/s2 o 求:(1)物块P、Q 第一次碰撞前瞬间，物块P 的速度大小；(2)第一次碰撞后，物块P滑上斜轨道的最大高度；(3)物块Q 运动的总路程。AQr-i_/Z Z/Z /B C27.(2021 江苏泰州市高三期末)如图所示，从 4 点以某一水平速度%抛出质量m=l
19、k g 的小物块1(可视为质点)，当物块1运动至6点时，恰好沿切线15方向进入半径R=2.75m、圆心角ZBOC=37。的固定光滑圆弧轨道8 C,。端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量=4 k g,其左端放置与小物块1完全相同的小物块2,右端固定挡板上连接一根轻质短弹簧，4 点距。点的高度”=小物块1滑行到车上立即与小木块2 发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间与木板达到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数=。2 5,sin37=0.6,cos37=0.8,g取lO m/s,弹簧始终在弹性限度内，求：(1)小物块1抛出
20、时水平速度%的大小；(2)小物块1滑动至。点时，对圆轨道的压力大小；(3)木板的长度。O/77777777777777777777777777777728.(2021 全国高一课时练习)如图所示，质量为9的物体沿光滑曲面滑下的过程中，下落到高度为九的4 处时速度为匕，下落到高度为打的5 处时速度为均，重力加速度为g,不计空气阻力，选择地面为参考平面。(1)求从Z 至 5的过程中重力做的功；(2)求物体在4 5 处的机械能、及；(3)比较物体在48 处的机械能的大小。16A29.（2021 全国高一课时练习）如图所示，质量炉5 0 k g 的跳水运动员从距水面高炉10 m的跳台上以为=5 m/s
21、的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取炉1 0 m/s2,不计空气阻力。求：（D运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；（2）运动员起跳时的动能；（3）运动员入水时的速度大小；入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？3 0.（2 0 2 1 全国高一课时练习）一条长为0.8 0 m 的轻绳一端固定在。点，另一端连接一质量近0.1 0 k g 的小球，悬点0 距离水平地面的高度后1.0 0 m,开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示，让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点。正下方一个固定的光滑小17钉子户时立刻断裂，不计轻绳断裂的能量损失，
22、取重力加速度炉1 0 m/s 2,不计空气阻力，求：（1）当小球运动到B点时的速度大小；（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求小球落到C点时的瞬时速度的大小。功和能1.（2 0 2 1 梅河口市第五中学高三月考）如图所示是“天宫二号”空间实验室轨道控制时在近地点高度（0 点）2 0 0 千米、远地点高度（尸点）3 9 4 千米的椭圆轨道运行，已知地球半径取6 4 0 0 k m,M 为短轴与椭圆轨道的交点，对于“天宫二号”空间实验室在椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）18A.“天宫二号”空间实验室在P 点时的加速度一定比0 点小，速度可能比0点大B.“天宫二号”空间实验室从户点
23、运动到点的时间可能小于“天宫二号”空间实验室从0 点运动到点的时间C.“天宫二号”空间实验室在远地点（P 点）所受地球的万有引力大约是在近地 点（Q点）的;D.“天宫二号”空间实验室从尸点经点运动到。点的过程中万有引力做正功，从 0 点经点运动到点的过程中要克服万有引力做功【答案】D【详解】A.设地球的质量为加，“天宫二号”到地心的距离为，由牛顿第二定律得GMm-=ma广解得GMa=r知 越大，。越小，因此“天宫二号”空间实验室在P 点时的加速度一定比。点小，由开普勒第二定律知在P 点时的速度一定比。点小，A 错误；B.由于“天宫二号”越靠近地球运动得快，所 以“天宫二号”从 P 点运动到点的
24、时间一定大于“天宫二号”空间实验室从0 点运动到V 点的时间，B 错误；C.2 点到地球的距离rp-394km+6400km=6794km0 点到地球的距离19rQ=2()0km+64()0km=6600km则rp x l.（）3q根据万有引力定律rMm产知“天宫二号”空间实验室在远地点（尸点）所受地球的万有引力大约是在近地 点（0点）的白,C错误；D.“天宫二号”空间实验室从尸点经点运动到。点的过程中万有引力与速度方向的夹角为锐角，万有引力做正功，从0点经点运动到户点的过程中万有引力与速度方向的夹角为钝角，万有引力做负功，即克服万有引力做功，D正确。故选D。2.（2 0 2 1 全国高三专题
25、练习）如图所示，物 体A、B质量相同，在倾角为3 0 0的光滑斜面上，滑轮及绳子质量均不计，现将系统由静止释放，则物体A在下降力距离时的速度大小为（）D.栏【答案】A【详解】20设物体A在下降力距离时的速度为 则此时B物体的速度为由机械能守恒得mgh+mg x g 力 sin 30=g mv2+；/?7（-）2解得v=y12gh故选A。3.（2021全国高一课时练习）以相同大小的初速度%将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为九、友和“，不计空气阻力，则（）A.h=lhh3 B.C.hmhshz D.hi【答案】D【详解】竖直上抛
26、的物体和沿光滑斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0,由机械能守恒定律得I 1 2mgn=mvQ所以为=里2g斜上抛的物体在最高点速度不为零，设为匕，则21mg廿所以友 V/i=A故选D。4.（2 0 2 1 全国高一课时练习）如图所示，一质量为站长度为1 的均匀柔软细绳四竖直悬挂。用外力将绳的下端0 缓慢地竖直向上拉起至点，点与绳的上端户相距;九重力加速度大小为g。在此过程中，绳的重力势能增加（）/.py I”M.上1QI _A.mgl B.mglC.mgl D.mg 1【答案】A【详解】由题意可知，掰段细绳的重力势能不变，放段细绳的重心升高了;，则重力势能增加2 I 1 ,故选A。5.
27、（2 0 2 1 山东省济南市莱芜第一中学高三月考）斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r 的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道就平滑连接，物长度为6,现将六个小球由静止同时释放，小球离开4点后均做平抛运动，不计一切摩擦，所有小球平抛中不相撞。则在各小球运动过程22中，下列说法错误的是（A,球 1 的机械能守恒C,球 6的水平射程最小B.球 6 在功段机械能增大D.有三个球落地点位置相同【答案】A【详解】A.6 个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统机械能守恒，当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球 2 对 1 的作用力做功，故球1 的机械能不守恒，故A
28、 错误；B.球 6 在 6 1 4 段运动时，斜面上的小球在加速，球 5 对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增大，故 B正确；C.由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开4点时球6的速度最小，水平射程最小，C 正确；D.最后三个小球在水平面上运动不再加速，3、2、1 速度相等，水平射程相同，落地位置相同，D 正确。本题选择不正确的。故选A。6.（2 0 2 1 徐州市铜山区大许中学高三期末）质量为2 k g 的物体，放在动摩擦因数=0.1 的水平面上，在水平拉力方的作用下，由静止开始运动，拉力做的功歹和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，1 0 m/s2,下列
29、说法中正确的是（）23A.此物体在如段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6WB.此物体在如段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为1 5WC.此物体在初段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6WD.此物体在四段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W【答案】BC【分析】根据功的公式分析可知，在曲段和居段物体受到恒力的作用，并且图像的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小。【详解】A.对物体受力分析，物体受到的摩擦力为F/=M=2 N,由题图可知，斜率表示物体所受拉力的大小，曲段的拉力6 5 N,四段的拉力广=
30、2 N,所以物体在如段做匀加速直线运动，在四段做匀速直线运动，故AD错误；B.在以段物体所受的拉力为5N,物体做匀加速直线运动，当速度最大时，拉力的功率最大v=a tx=-at2224F-Ea=-Lm代入数据得v-3 m/s拉力的最大功率yg5W选项B 正确；C.在 四 段，物体以3 m/s 的速度做匀速运动，此过程中拉力的功率恒为p =Fv=6W选项C正确；故选B C o7.（2 0 2 1 全国高三专题练习）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，。点为弹簧在原长时物块的位置。物块由力点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达5 点。在从/至1 8的过程中，物块（）A O
31、 BA.加速度先减小后增大 B.经过。点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】A D【详解】A B.对物块受力分析，当弹簧处于压缩状态时，由牛顿第二定律可得kx-f=ina25x减小，a减小，当4 0时，物块速度最大，此时，物块在。点左侧；从 加 速 度 处 到0点过程，由牛顿第二定律得f kx=max减小，a增大，当弹簧处于伸长状态时，由牛顿第二定律可得kx+氏 max增大，a继续增大，可知物块的加速度先减小后增大，故A正确，故B错误；C.物块所受弹簧的弹力对物块先做正功，后做负功，故C错误；D.从4到8的过程，由动能定理可得歹 弹 一4 0
32、故D正确。故选AD。8.（2021 全国高一课时练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于。点，另一端系一重物，将重物从与悬点。在同一水平面且使弹簧保持原长的力点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由4点摆向最低点8的过程中（）A.重力做正功，弹力不做功B.重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功26D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功【答案】B C【详解】C.用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时，重力做正功，弹力不做功，C正确；ABD.用弹簧拴住重物向下摆动时，弹簧要伸长，重物轨迹不是
33、圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功比用细绳代替弹簧后做功多，A D错误，B正确。故选B C o9.（2021 辽宁大连市-大连二十四中）4、B两个质量相同的小球分别从图示高和宽都相同的台阶边缘位置水平抛出，力球从第一级抛出，夕球从第四级抛出，都落在第五级边缘点。忽略空气阻力，关 于4、8两小球的说法正确的是（）A.A球下落的时间是B球的两倍B.A球的初速度是B球初速度的两倍C.落到 点 时Z球的动能是B球的两倍D.45两小球到达点时速度方向相同【答案】A B D【详解】27A.两小球做平抛运动，在竖直方向有”=枭：则有%=4为可得力A=2&A正确；B.在水平方向有XA=加 右A
34、B-FO B tn则有及a痴tk=2 ti所以有%A=2 FO BB正确；C.因为力A=2 tiVyfgtKV=gti则有28“2万E k A =g机 或=；加（吸+啧）=；加（4脸+4嘘）=（嗑+嘘）蜃=4 k BC错误；D.由平抛运动的速度方向得出t a n 6=%+C _ LA_ 2 匕B_ LB_+At a n 6、-t a n 0aAc H%A 2%B VOB得出，A=%D正确。故选ABDo10.（2021 河南高三月考）如图所示，一个长为 的轻细杆两端分别固定着a、6两个光滑金属球，a球质量为2处6球质量为m,两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与
35、水平面夹角为53的图示位置由静止释放，则（）A.在6球落地前瞬间，6球的速度方向斜向右下，a球的速度方向向右B.球落地前瞬间，球的速度大小为母2 9C.在6球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功为零D.在6球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功不为零【答案】BC【详解】A.在b球落地前瞬间，8球的速度方向为竖直向下，对两球及轻杆组成的系统，水平方向动量守恒，由于刚开始下落时，系统水平方向总动量为零，则在b球落地前瞬间，a球的速度为零，故A错误；B.对两球及轻杆组成的系统，在6落地的整个过程中，系统机械能守恒，则1 2/7igLsin53=mv解得书故B正确；CD.在6球落地前的整个过程中，a物
36、体受三个力作用，分别为重力、支持力、轻杆对a球的作用力，由于重力、支持力始终不做功，而a的初动能为零，末动能也为零，由动能定理可得，轻杆对a球做的功为零，故C正确，D错误。故选BCo1 1.（20 21 福建高三零模）图（a）为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆四可绕支架顶部水平轴仇/在竖直面内自由转动。火端凹槽内装有一石子，夕端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成。角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的30“6”环处，如 图（，）所示。若要打中靶心的“1 0”环处，可能实现的
37、途径有（）B.减小投石机到靶的距离，同时增大，角C.增大投石机到靶的距离，同时减小，角D.减小投石机到靶的距离，同时增大配重的质量【答案】A C【详解】由图可知，要打中靶心的“1 0”环处，则要增大竖直位移，则需要增大石子空中飞行时间，可以采取的方法是减小水平速度，或增大投石机到靶的距离,要减小石子抛出时的水平速度，可以减小配重对石子做的功，可以减小配重下降的高度也即减小夕角，或者减小配重的质量，减小其减少的重力势能，或者增大石子的质量，在获得相同动能的情况下，可以减小石子抛出的速度。故选A Co1 2.（2 0 2 1 湖南株洲市-高三期末）如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为。的固定光滑
38、斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放0.5 k g的小球，31小球的加速度a 与弹簧压缩量x 间的关系如图乙所示。重力加速度g 取1 0 m/s 2,则（）A.斜面的倾角6=6 0 B.弹簧的劲度系数为1 2.5 N/mC.小球最大的动能为0.2 5 JD.弹簧最大弹性势能为1 J【答案】B CD【详解】A.由图可知，当弹簧压缩量户0 时，5 m/s2,则有a=gsin0=5m/s2解得6=30故 A错误；B.当弹簧压缩量x=2 0 c m=0.2 m 时，a=Q,则有mg sin 8 Ax=0解得32.mg sin 0 O.5xlOxsin3On _T/1 _ _ T/k=-.=-N/m=
39、12.5 N/mx 0.2故B正确；C.在ax图像中，图线与x轴所围成的面积表示a x的大小，当户0.2m时，斤0,此时小球的速度最大，由2=/可知，v-Q2ax=J2 xg x 5x 0.2m/s-lm/s即小球最大的动能为I,Ekm=-m v =0-25J故c正确；D.由运动的对称性可知，当弹簧的压缩量为莅=0.4m时，小球速度为零，此时弹簧的弹性势能最大，从最高点到小球速度为零的位置，由机械能守恒可得，最大的弹性势能等于重力势能的减小量，即最大弹性势能为Epm =mgX sin30=0.5xl0 x0.4x；J-U故D正确。故选BCDo13.（2021 全国高一课时练习）把质量是02kg
40、的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至4的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置。（图乙），途中经过位置5时弹簧正好处于自由状态。已知8、力的高度差为0.1m,C、8的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g取 lOm/s?。（1）分别说出小球由位置Z至位置及由位置8至位置。时，小球和弹簧的能33量转化情况。(2)小球处于位置Z 时，弹簧的弹性势能是多少？在位置。时，小球的动能是多少？I i甲 乙【答案】(1)见详解；(2)0.6 J,0【详解】(1)小球由位置4至位置5,弹簧对小球做正功，弹簧的弹性势能减少，转化为小球的机械能。小球由位置5 至位置G 只
41、有重力做负功，小球的动能转化为重力势能，小球的机械能守恒。(2)小球由4-。，由系统的机械能守恒得E涌A=Mg(%+%c )=Q 2 x (o.1 +0.2)X 1 0 J =0.6 J在位置。时，小球的速度为0,动能是0。1 4.(2 0 2 1 全国高一课时练习)如图所示，一质量为必的小球，用长为 的轻绳悬挂于。点的正下方尸点。已知重力加速度大小为g。(1)小球在水平拉力的作用下，从尸点缓慢地移动到。点，求水平拉力尸做的功；34小球在水平恒力尸=/的作用下，从尸点运动到0 点，求小球在0 点的速度大小。【答案】2 g/(I -CO S。)；(2)J 2 g/(s i n e+c o s 8
42、-l)【详解】(1)小球缓慢运动，动能变化量为零，由动能定理得W,.-mgl(-c o s。)=0解得W,.=mgl(-cos 0)(2)小球从P点运动到Q点，由动能定理得1 9Fl s i n 0-mgl(-c o s =2 mv 一。由题知F=ag解得=J2gl(sin 9+c o s。-1)1 5.(2 0 2 1 全国高一课时练习)如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B 处于35静止状态，释放后A、B 开始运动。已知A、B的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g,当A的位移为力时,A的速度有多大？【详
43、解】设当A的位移为力时，速度为F,则B的速度大小为2%B下降的高度为2 瓦以A、B 两个物体组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得mg-2h-mgh=g mv2+g m（2v）2解得1 6.（2 0 2 1 全国高一课时练习）质量为团的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为瓦重力加速度为g,如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为（）369H hII II 4 tA.mgh,减少 mg(Hh)B.mgh,增加 mg(ZH-A)C.mgh,减少 mg(ZH-A)D.mgh,增加 mg(ZHA)【答案】C【详解】以桌面为参考平面，地面在参
44、考平面下方分处，物体重力势能为：耳=一磔九小球下落的高度为力+，所以重力做功为：卬=mg(h+由,知小球下落过程中重力势能减少了磔(科力)。故选C。1 7.(20 21 全国高一课时练习)如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为力的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为 圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2以未超过弹性限度),重力加速度为g,则在圆环下滑到最大距离的过程中()4八N 乙N Nnc m夕A.圆环的机械能守恒37B.弹簧弹性势能增加了 6侬ZC.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D.圆环重力势能与弹
45、簧弹性势能之和始终保持不变【答案】B【详解】圆环在下落过程中机械能减少，弹簧弹性势能增加，圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，圆环下落到最低点时速度为零，但是加速度不为零，即合力不为零；圆环下降高度加 J（2 L）2-=显所以圆环重力势能减少了E p=0 mgL由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加了0磔心圆环下落过程中重力势能、动能及弹簧弹性势能之和保持不变。故选B。1 8.（2 0 2 1 云南高三一模）抗震救灾时，地面交通被阻断，可用直升机向灾区投放救灾物资。某次投放时，低空匀速水平飞行的直升机，将一救灾物资相对直升机由静止释放，不考虑空气阻力的影响，救灾物资投放后在空中运动的第1 s内动
46、量变化量为“、动能变化量为昂，第2 s内动量变化量为3 2、动能 变 化 量 为.则下列关系式正确的是（）A.3=切2,A Ek 2=A Ek l B.A k 2=3 A k lC.M=2M,A k 2=3 A k l D.M=2M,A k 2=4 A k l【答案】B38【详解】在平抛运动中，不考虑空气阻力，其外力为重力，重力的冲量等于物体动量的改变量，满足动量定理*=Mmgt2=Nh而2=心，故P=即2第1S内动能的变化量昂=昂 一 EkO=g -Qf+匕）2-1 相 片 +=g mvx第2s内的动能变化量据平抛运动的规律得V,I=,vy2=gi2而 4=Is,f2=2 s ,故1 2 1
47、 2=-m vy l=-mg1）-）3-凡2=-m（4 g-g-）=-w g Ek 2=3 A Ekl故选B。19.（2021 北京高三期末）一物块从高/r3.0m、长1=5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能及和动能区随下滑距离s的变化如图中直线I、n所示。关于物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）39A.重力做功为1 0 J B.克服摩擦阻力做功为2 0 JC.合力做功为2 0 J D.机械能守恒【答案】B【详解】A.由图可知，开始时的重力势能为3 0 J,可知下滑到底端时重力做功为3 0 J,A 错误；B D.由图可知，开始时的机械能为3 0 J,到达底端时的
48、机械能为1 0 J,则整个过程中克服摩擦阻力做功为2 0 J,机械能减小，B正确，D 错误；C.根据动能定理可知，合力做功等于动能的变化，则合力做功为1 0 J,C 错误。故选B。2 0.（2 0 2 1 上海市大同中学高三期末）如 图（a）所示，一轻质弹簧竖直固定于水平桌面。一金属小球自Q0时刻由弹簧正上方某一高度处落下，落到弹簧上后压缩弹簧到最低点，然后被弹起离开弹簧、再落下。安装在弹簧下端的压力传感器测出这一过程中弹簧弹力尸随时间方变化的图像如图（b）所示，40则（）图 图（b）A.打时刻，小球的动能最大B.每时刻，小球的加速度大于重力加速度C.友时刻，小球的重力势能最小D.如4 3时间
49、内，小球和弹簧的总势能先增大后减小【答案】B【详解】A.G时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，小球先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，所以右时刻小球动能不是最大，选项A错误；B.小球下落过程中，刚接触弹簧时，仅受重力作用，加速度为重力加速度值，弹力逐渐增大，小球做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与弹力平衡时，加速度为零，速度达到最大值，然后小球继续下落，弹力继续增大，弹簧压缩量最大时，速度为零，加速度达到最大值，根据对称性，此位置比刚接触弹簧时加速度大，即球的加速度一定大于重力加速度值，选 项B正确；C.为时刻，弹力最大，弹簧的压缩量最大，
50、小球运动到最低点，小球重力势能最小，选 项c错误；D.小73这段时间内，小球和弹簧组成的系统内只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒，所以小球和弹簧的总势能与小球的动能总和保持不变，小球的动4 1能先增大后减小，所以小球和弹簧的总势能先减小后增大，选项D错误。故选B。21.（20 21 上海市大同中学高三期末）物体以某一速度冲上粗糙的固定斜面,上升到力高处后返回斜面底端。若物体在向上、向下运动过程中动能与重力势能相等时的高度分别为九、友，则（）_ 3orsyh_ h h hA.B.C.h）叫 D.2fejA【答案】A【详解】若斜面光滑，物体的重力势能与动能相等时满足Ek=mgh根据机械能守恒定律可