2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：机械能守恒定律（有解析）
文档属性
| 名称 | 2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：机械能守恒定律（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-04 11:17:40 | ||
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文档简介
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2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：机械能守恒定律
题型一 选择题
1．如图所示，滑板爱好者从高为2m的粗糙斜坡的顶端由静止滑下，到达坡底时的速度为4m/s，已知滑板爱好者的质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，则滑板爱好者在下滑的过程中（ ）
A．所受重力做负功 B．所受合力做负功
C．机械能减少400J D．所受合力做了400J的功
【详解】A．滑板爱好者在下滑过程中重力做的功为
则所受重力做正功，A错误；
BD．滑板爱好者在下滑过程中，由动能定理得
代入数据解得
则滑板爱好者所受合力做正功，B错误，D正确；
C．滑板爱好者在下滑过程中，由动能定理得
解得，阻力做的功为
由
可得，机械能减少600J，C错误。
故选D。
题型二 实验题
2．用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度大小为，测得所用重物的质量为。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为）。
（1）纸带的________（选填“左”或“右”）端与重物相连。
（2）打点计时器打下计数点时，重物的速度________。
（3）从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量________，此过程中重物动能的增加量________。（计算结果均保留2位有效数字）
（4）通过计算，________（选填“＞”“＝”或“＜”），这是因为________________。
（5）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
【详解】（1）[1]由图可得，纸带上O点靠近重物，所以左端与重物相连。
（2）[2]打下计数点时
（3）[3]从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量
[4]此过程中重物动能的增加量
（4）[5]通过计算，＞；
[6]因为实验中存在阻力。
题型三 解答题
3．如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求：
（1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？
（2）2s内拉力的平均功率；
（3）2s末拉力的瞬时功率。
【详解】（1）2s内雪橇的位移为
拉力对雪橇做的功是
（2）2s内拉力的平均功率
（3） 2s末雪橇的速度为
2s末拉力的瞬时功率
4．验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_______J，动能的增加量等于________ J。（结果取三位有效数字）
（2）根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a____g（填“大于”或“小于”），原因是______
5．某同学在平直路面上遥控电动玩具车，使其以3m/s的速度匀速直线行驶，若玩具车所受的阻力恒为2N，则玩具车的牵引力功率为（ ）
A．1.5W B．6W C．12W D．18W
6．某同学周末参加志愿者活动，在敬老院打扫卫生时，他用100N的水平恒力推动静止的沙发直线前进5m，在该过程中，他对沙发所做的功为（ ）
A．20J B．50J C．600J D．500J
7．有一种飞机在降落的时候，要打开尾部的减速伞辅助减速，如图所示。在飞机减速滑行过程中，减速伞对飞机拉力做功的情况是（ ）
A．始终做正功
B．始终做负功
C．先做负功后做正功
D．先做正功后做负功
8．以下实例中，所给系统机械能守恒的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，质量相同的A、B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1、O2点，绳长LA、LB的关系为LA>LB，将轻绳水平拉直，并将小球A、B由静止开始同时释放，取释放的水平位置为零势能的参考面，则下列说法错误的是（ ）
A．在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能
B．两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C．A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等
10．跳高是体育课常进行的一项运动，小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面，假设他蹬地的力恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，则小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为（不计空气阻力，g取10m/s2）（ ）
A．1830J B．1470J C．630J D．270J
11．如图，篮球运动员平筐扣篮，起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度2.9m，球员竖直起跳，则其平筐扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力瞬时功率约为（ ）
A．900J，2000W B．900J，4000W
C．500J，1000W D．2000J，4000W
12．用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。
(1)关于本实验，下列说法正确的是________。
a.打点计时器应接直流电源
b.应先接通电源，后释放重物重物
c.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)图乙为实验时得到的一条纸带，为打下的第1个点，、、为连续打下的三个点，它们到点的距离在图中已标出，每相邻两个点的时间间隔为。打点计时器打下点时，重物的速度为________。（保留3位有效数字）
(3)实验中所用重物的质量为，当地重力加速度大小为。重物从开始运动到打下点的过程中，重力势能的减少量________，动能的增加量________。（保留3位有效数字）
(4)比较和的数值，可以得出的实验结论是________。
13．为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端对齐，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端与桌面右端的距离为，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力。
（1）实验还需要测出的物理量是__________（用代号表示）
A．滑槽的高度
B．桌子的高度
C．点到点的距离
D．点到点的距离
E．滑块的质量
（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有_____________
（3）写出动摩擦因数的表达式是__________________
14．一名同学周末在家收拾客厅，在把一个木箱拉到客厅一角时，他想估算自己对这个木箱做了多少功。为了减小摩擦引起的噪声，以减轻对楼下住户的影响，他以斜向上与水平面约成60°夹角的恒力，沿直线缓慢拉动木箱移动了3m。利用体重计称得木箱质量约为30kg，通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因数约为0.60，试估算：（取g=10）
（1）这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功；
（2）木箱受到的外力做的总功；
（3）系统大约消耗了多少能量；这些能量去哪了。
15．把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆。如图所示，小球从A处由静止释放，恰好能摆到与A等高的C处，B为小球运动的最低位置，取小球在B点的重力势能为0。已知小球质量，B点到A、C连线的高度差，重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）小球在C处的机械能E；
（2）小球在B处的速度大小；
（3）小球从A摆到C的过程中，重力对小球所做的功W。
16．在某次足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球员踢出的球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m。重力加速度为g，不计空气阻力，以球门横梁所在水平面为重力势能参考平面，求：
（1）足球进入球门时的机械能；
（2）足球被踢出时的动能；
（3）踢出过程中球员对足球做的功。
17．竖直平面内有一光滑轨道abc。小球从a点静止释放，沿轨道在a、c两点间往复运动（不计空气阻力）
（1）小球从a下降到b的过程中，动能和机械能如何变化？
（2）比较a、c两点的高度，并说明原因。
18．一倾角为37°的斜面固定在水平面上，开始时质量为m的物块A放在斜面的底端，通过一形变量不计的跨过光滑定滑轮的轻绳与一质量为M=2kg的物块B相连接，如图甲所示，最初时轻绳绷紧，B距离地面有一定的高度。现无初速度地将整个装置释放，通过测定描绘出了A沿斜面上升的整个过程中的速度—时间图像如图乙所示，假设B着地后不反弹，g取10m/s2，求：
（1）在下落过程中物块B的加速度大小；
（2）整个过程中轻绳对物块A所做的功；
（3）物块A的质量。
19．如图所示，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一物块，质量m1=0.2kg的物块A在水平台面上，质量m2=0.8kg的物块B在地面上，系统处于静止状态，滑轮两侧轻绳分别处于水平、竖直状态。现对A施加一大小为11N的水平向左恒力F，作用t=1.5s后撤去力F。设A与台面间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，B始终不会碰到滑轮，g取10m/s2。求：
（1）B上升的最大高度H；
（2）在B开始运动到刚返回地面的过程中A克服摩擦力做的功Wf以及B落地前瞬间的重力功率P。
20．如图（a）所示，某同学在荡秋千的过程中，秋千板最高位置是A点，最低位置是B点。已知A、B两点的高度差h=0.45m，两根秋千绳的质量不计。绳长均为L=2.25m。两秋千绳平行且在同一平面内。如图（b）所示。该同学质量为M=50kg，可认为其相对秋千板静止且重心在秋千板上。秋千板质量为m=2kg。不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）秋千板在最低位置B时该同学的速度大小；
（2）若不计双手与秋千绳之间的作用力，秋千板在最低位置B时，该同学对秋千板的作用力大小以及每根秋千绳的拉力大小。
4． 7.62 7.57 小于 重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力
【详解】（1）[1] O点运动到C点，重力势能的减少量
[2]由题知，打点的时间
C点瞬时速度为
则动能的增加量为
（2）[3]根据逐差法
可得加速度
所以加速度a小于g；
[4]原因是重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力。
5．B
【详解】玩具车做匀速运动，牵引力和阻力大小相等，所以
则功率大小为
故选B。
6．D
【详解】由功的定义式可知，人对沙发做的功为
故选D。
7．B
【详解】减速伞对飞机的作用力与飞机运动方向相反，对飞机做负功。
故选B。
8．D
【详解】A．登山过程除了重力做功还有人做功，能量是化学能转化为机械能，所以系统的机械能不守恒，A错误；
B．子弹射穿苹果的过程有阻力做了功，能量是部分机械能转化为内能，所以系统的机械能不守恒，B错误；
C．降落伞匀速下降，有阻力做了功，能量是部分机械能转化为内能，所以系统的机械能不守恒，C错误；
D．小球自由落体，运动过程中只有重力做功，则系统的机械能守恒，D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．两小球质量相同，在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时相对零势能参考面的高度相同，所以具有相同的重力势能，故A正确；
B．重力做的正功等于重力势能的减少量，因为
所以两小球分别落到最低点的过程中A球重力势能的减少量大于B球重力势能的减少量，故B错误；
C．A球通过最低点时相对零势能参考面的高度比B球的大，且由于此时二者都位于零势能参考面以下，重力势能均为负值，所以A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小，故C正确；
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等，故D正确。
本题选错误的，故选B。
10．C
【详解】根据牛顿第二定律得
解得
重心上升的高度为
离开地面时的速度为
增加的机械能为
故选C。
11．B
【详解】设篮球运动员的身高为1.8m，则跳起的高度
篮球运动员的体重约为
则起跳过程中克服重力做的功
设起跳时的速度为v，则根据位移速度关系有
解得
离地时重力瞬时功率约为
故ACD错误，B正确。
故选B。
12． b 1.17 0.691 0.684 在实验误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒
【详解】(1) [1]a.打点计时器应接交流电源，选项a错误；
b.应先接通电源，后释放重物重物，选项b正确；
c.打点计时器本身就是计时仪器，不需使用秒表测出重物下落的时间，选项c错误；
故选b。
(2)[2]打点计时器打下点时，重物的速度为
(3)[3]重物从开始运动到打下点的过程中，重力势能的减少量
[4]动能的增加量
J
(4)[5]比较和的数值，可以得出的实验结论是：在实验误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒。
13． BCD 刻度尺
【详解】（1）[1]滑块离开桌面后做平抛运动，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，因此实验时需要测出：桌子的高度H； O点到P点的距离d1；O点到Q点的距离d2。
故选BCD。
（2）[2]实验中需要用到的测量工具（仪器）有刻度尺。
（3）[3]滑块离开桌面后做平抛运动，在竖直方向上
在水平方向上
，
滑块在桌面上运动时，要克服摩擦力做功，由动能定理得
解得
14．（1）270J；（2）0；（2）见解析
【详解】（1）设拉力的大小为F，由题知，木箱缓慢移动，受力平衡，根据正交分解，可得水平方向有
竖直方向有
又根据
联立解得
故拉力做的功为
（2）木箱缓慢移动，则合外力为零，故合外力做的总功为0；
（3）木箱克服摩擦力做功，消耗了能量，则克服摩擦力做功为
即系统大约消耗了270J的能量，这些能量转化为内能。
15．（1）0.2J；（2）2m/s；（3）0
【详解】（1）依题意，小球从A处由静止释放，恰好能摆到与A等高的C处。若取小球在B点的重力势能为0，则可得小球在C处的机械能
（2）小球从B点到C点，机械能守恒，有
代入题中数据求得
（3）根据重力做功的特点，可知小球从A摆到C的过程中，重力对小球所做的功
16．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)以球门横梁所在水平面为重力势能参考平面，足球进入球门时的重力势能为零，故机械能为
(2)从踢出到射门过程，据机械能守恒定律可得
故足球被踢出时的动能为
(3)踢出过程中球员对足球做的功为
17．（1）动能增加，机械能不变；（2）高度相同，因整个过程只有重力做功，机械能守恒，即小球在a、c两点机械能相等，由于动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等
【详解】（1）小球从a下降到b的过程中，重力做正功，动能增加，由于只有重力做功，满足机械能守恒，故物体的机械能不变。
（2）小球在a、c两点的高度相同，因整个过程只有重力做功，机械能守恒，即小球在a、c两点机械能相等，由于动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等。
18．（1）4m/s2；（2）6J；（3）m=1kg
【详解】（1）由题图乙可知：前0.5s内，物块A、B以相同大小的加速度做匀加速运动，0.5s末速度大小为2m/s，有
（2）前0.5s内，轻绳绷直，设轻绳的拉力大小为F；后0.25s内，轻绳松驰，拉力为0。前0.5s内，物块A沿斜面发生的位移
对物块B，由牛顿第二定律得
Mg-F=Ma
代入数据解得
F=12N
所以轻绳的拉力对物块A做的功
W=Fl=6J
（3）前0.5s内，对物块A由牛顿第二定律得
F－（mgsin37°＋μmgcos37°）=ma
后0.25s内，由题图乙得A的加速度大小
对A由牛顿第二定律得
mgsin37°＋μmgcos37°=ma′
解得
m=1kg
19．（1）H=2.75m；（2）Wf=5.5J，
【详解】（1）撤去力F前，根据牛顿第二定律
F-μm1g-m2g=（m1＋m2）a
物块的位移大小
解得
x1=2.25m
A向左运动的全过程，对A、B组成的系统，根据动能定理有
Fx1-μm1gH-m2gH=0-0
解得
H=2.75m
（2）当A速度减为0时，在B的牵引下，A将向右做匀加速运动，B将竖直向下做匀加速运动。在B开始运动到刚返回地面的过程中A克服摩擦力做的功
Wf=2μm1gH
解得
Wf=5.5J
B下降过程，对A、B组成的系统，根据动能定理有
m2gH-μm1gH=（m1＋m2）v22
B落地前瞬间的重力功率
P=m2gv2
解得
20．（1）3m/s ；（2）700N，364N
【详解】（1）由动能定理知
解得
该同学在B点速度大小为3m/s
（2）在最低点，由牛顿第二定律知
解得
由牛顿第三定律知，该同学对秋千的作用力为700N。对木板进行受力分析有
解得
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2023年第一次广东省普通高中学业水平合格性考试专题复习：机械能守恒定律
题型一 选择题
1．如图所示，滑板爱好者从高为2m的粗糙斜坡的顶端由静止滑下，到达坡底时的速度为4m/s，已知滑板爱好者的质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，则滑板爱好者在下滑的过程中（ ）
A．所受重力做负功 B．所受合力做负功
C．机械能减少400J D．所受合力做了400J的功
【详解】A．滑板爱好者在下滑过程中重力做的功为
则所受重力做正功，A错误；
BD．滑板爱好者在下滑过程中，由动能定理得
代入数据解得
则滑板爱好者所受合力做正功，B错误，D正确；
C．滑板爱好者在下滑过程中，由动能定理得
解得，阻力做的功为
由
可得，机械能减少600J，C错误。
故选D。
题型二 实验题
2．用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度大小为，测得所用重物的质量为。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为）。
（1）纸带的________（选填“左”或“右”）端与重物相连。
（2）打点计时器打下计数点时，重物的速度________。
（3）从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量________，此过程中重物动能的增加量________。（计算结果均保留2位有效数字）
（4）通过计算，________（选填“＞”“＝”或“＜”），这是因为________________。
（5）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
【详解】（1）[1]由图可得，纸带上O点靠近重物，所以左端与重物相连。
（2）[2]打下计数点时
（3）[3]从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量
[4]此过程中重物动能的增加量
（4）[5]通过计算，＞；
[6]因为实验中存在阻力。
题型三 解答题
3．如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求：
（1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？
（2）2s内拉力的平均功率；
（3）2s末拉力的瞬时功率。
【详解】（1）2s内雪橇的位移为
拉力对雪橇做的功是
（2）2s内拉力的平均功率
（3） 2s末雪橇的速度为
2s末拉力的瞬时功率
4．验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_______J，动能的增加量等于________ J。（结果取三位有效数字）
（2）根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a____g（填“大于”或“小于”），原因是______
5．某同学在平直路面上遥控电动玩具车，使其以3m/s的速度匀速直线行驶，若玩具车所受的阻力恒为2N，则玩具车的牵引力功率为（ ）
A．1.5W B．6W C．12W D．18W
6．某同学周末参加志愿者活动，在敬老院打扫卫生时，他用100N的水平恒力推动静止的沙发直线前进5m，在该过程中，他对沙发所做的功为（ ）
A．20J B．50J C．600J D．500J
7．有一种飞机在降落的时候，要打开尾部的减速伞辅助减速，如图所示。在飞机减速滑行过程中，减速伞对飞机拉力做功的情况是（ ）
A．始终做正功
B．始终做负功
C．先做负功后做正功
D．先做正功后做负功
8．以下实例中，所给系统机械能守恒的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，质量相同的A、B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1、O2点，绳长LA、LB的关系为LA>LB，将轻绳水平拉直，并将小球A、B由静止开始同时释放，取释放的水平位置为零势能的参考面，则下列说法错误的是（ ）
A．在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能
B．两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C．A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等
10．跳高是体育课常进行的一项运动，小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面，假设他蹬地的力恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，则小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为（不计空气阻力，g取10m/s2）（ ）
A．1830J B．1470J C．630J D．270J
11．如图，篮球运动员平筐扣篮，起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度2.9m，球员竖直起跳，则其平筐扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力瞬时功率约为（ ）
A．900J，2000W B．900J，4000W
C．500J，1000W D．2000J，4000W
12．用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。
(1)关于本实验，下列说法正确的是________。
a.打点计时器应接直流电源
b.应先接通电源，后释放重物重物
c.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)图乙为实验时得到的一条纸带，为打下的第1个点，、、为连续打下的三个点，它们到点的距离在图中已标出，每相邻两个点的时间间隔为。打点计时器打下点时，重物的速度为________。（保留3位有效数字）
(3)实验中所用重物的质量为，当地重力加速度大小为。重物从开始运动到打下点的过程中，重力势能的减少量________，动能的增加量________。（保留3位有效数字）
(4)比较和的数值，可以得出的实验结论是________。
13．为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端对齐，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端与桌面右端的距离为，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力。
（1）实验还需要测出的物理量是__________（用代号表示）
A．滑槽的高度
B．桌子的高度
C．点到点的距离
D．点到点的距离
E．滑块的质量
（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有_____________
（3）写出动摩擦因数的表达式是__________________
14．一名同学周末在家收拾客厅，在把一个木箱拉到客厅一角时，他想估算自己对这个木箱做了多少功。为了减小摩擦引起的噪声，以减轻对楼下住户的影响，他以斜向上与水平面约成60°夹角的恒力，沿直线缓慢拉动木箱移动了3m。利用体重计称得木箱质量约为30kg，通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因数约为0.60，试估算：（取g=10）
（1）这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功；
（2）木箱受到的外力做的总功；
（3）系统大约消耗了多少能量；这些能量去哪了。
15．把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆。如图所示，小球从A处由静止释放，恰好能摆到与A等高的C处，B为小球运动的最低位置，取小球在B点的重力势能为0。已知小球质量，B点到A、C连线的高度差，重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）小球在C处的机械能E；
（2）小球在B处的速度大小；
（3）小球从A摆到C的过程中，重力对小球所做的功W。
16．在某次足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球员踢出的球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m。重力加速度为g，不计空气阻力，以球门横梁所在水平面为重力势能参考平面，求：
（1）足球进入球门时的机械能；
（2）足球被踢出时的动能；
（3）踢出过程中球员对足球做的功。
17．竖直平面内有一光滑轨道abc。小球从a点静止释放，沿轨道在a、c两点间往复运动（不计空气阻力）
（1）小球从a下降到b的过程中，动能和机械能如何变化？
（2）比较a、c两点的高度，并说明原因。
18．一倾角为37°的斜面固定在水平面上，开始时质量为m的物块A放在斜面的底端，通过一形变量不计的跨过光滑定滑轮的轻绳与一质量为M=2kg的物块B相连接，如图甲所示，最初时轻绳绷紧，B距离地面有一定的高度。现无初速度地将整个装置释放，通过测定描绘出了A沿斜面上升的整个过程中的速度—时间图像如图乙所示，假设B着地后不反弹，g取10m/s2，求：
（1）在下落过程中物块B的加速度大小；
（2）整个过程中轻绳对物块A所做的功；
（3）物块A的质量。
19．如图所示，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一物块，质量m1=0.2kg的物块A在水平台面上，质量m2=0.8kg的物块B在地面上，系统处于静止状态，滑轮两侧轻绳分别处于水平、竖直状态。现对A施加一大小为11N的水平向左恒力F，作用t=1.5s后撤去力F。设A与台面间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，B始终不会碰到滑轮，g取10m/s2。求：
（1）B上升的最大高度H；
（2）在B开始运动到刚返回地面的过程中A克服摩擦力做的功Wf以及B落地前瞬间的重力功率P。
20．如图（a）所示，某同学在荡秋千的过程中，秋千板最高位置是A点，最低位置是B点。已知A、B两点的高度差h=0.45m，两根秋千绳的质量不计。绳长均为L=2.25m。两秋千绳平行且在同一平面内。如图（b）所示。该同学质量为M=50kg，可认为其相对秋千板静止且重心在秋千板上。秋千板质量为m=2kg。不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）秋千板在最低位置B时该同学的速度大小；
（2）若不计双手与秋千绳之间的作用力，秋千板在最低位置B时，该同学对秋千板的作用力大小以及每根秋千绳的拉力大小。
4． 7.62 7.57 小于 重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力
【详解】（1）[1] O点运动到C点，重力势能的减少量
[2]由题知，打点的时间
C点瞬时速度为
则动能的增加量为
（2）[3]根据逐差法
可得加速度
所以加速度a小于g；
[4]原因是重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力。
5．B
【详解】玩具车做匀速运动，牵引力和阻力大小相等，所以
则功率大小为
故选B。
6．D
【详解】由功的定义式可知，人对沙发做的功为
故选D。
7．B
【详解】减速伞对飞机的作用力与飞机运动方向相反，对飞机做负功。
故选B。
8．D
【详解】A．登山过程除了重力做功还有人做功，能量是化学能转化为机械能，所以系统的机械能不守恒，A错误；
B．子弹射穿苹果的过程有阻力做了功，能量是部分机械能转化为内能，所以系统的机械能不守恒，B错误；
C．降落伞匀速下降，有阻力做了功，能量是部分机械能转化为内能，所以系统的机械能不守恒，C错误；
D．小球自由落体，运动过程中只有重力做功，则系统的机械能守恒，D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．两小球质量相同，在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时相对零势能参考面的高度相同，所以具有相同的重力势能，故A正确；
B．重力做的正功等于重力势能的减少量，因为
所以两小球分别落到最低点的过程中A球重力势能的减少量大于B球重力势能的减少量，故B错误；
C．A球通过最低点时相对零势能参考面的高度比B球的大，且由于此时二者都位于零势能参考面以下，重力势能均为负值，所以A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小，故C正确；
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等，故D正确。
本题选错误的，故选B。
10．C
【详解】根据牛顿第二定律得
解得
重心上升的高度为
离开地面时的速度为
增加的机械能为
故选C。
11．B
【详解】设篮球运动员的身高为1.8m，则跳起的高度
篮球运动员的体重约为
则起跳过程中克服重力做的功
设起跳时的速度为v，则根据位移速度关系有
解得
离地时重力瞬时功率约为
故ACD错误，B正确。
故选B。
12． b 1.17 0.691 0.684 在实验误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒
【详解】(1) [1]a.打点计时器应接交流电源，选项a错误；
b.应先接通电源，后释放重物重物，选项b正确；
c.打点计时器本身就是计时仪器，不需使用秒表测出重物下落的时间，选项c错误；
故选b。
(2)[2]打点计时器打下点时，重物的速度为
(3)[3]重物从开始运动到打下点的过程中，重力势能的减少量
[4]动能的增加量
J
(4)[5]比较和的数值，可以得出的实验结论是：在实验误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒。
13． BCD 刻度尺
【详解】（1）[1]滑块离开桌面后做平抛运动，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，因此实验时需要测出：桌子的高度H； O点到P点的距离d1；O点到Q点的距离d2。
故选BCD。
（2）[2]实验中需要用到的测量工具（仪器）有刻度尺。
（3）[3]滑块离开桌面后做平抛运动，在竖直方向上
在水平方向上
，
滑块在桌面上运动时，要克服摩擦力做功，由动能定理得
解得
14．（1）270J；（2）0；（2）见解析
【详解】（1）设拉力的大小为F，由题知，木箱缓慢移动，受力平衡，根据正交分解，可得水平方向有
竖直方向有
又根据
联立解得
故拉力做的功为
（2）木箱缓慢移动，则合外力为零，故合外力做的总功为0；
（3）木箱克服摩擦力做功，消耗了能量，则克服摩擦力做功为
即系统大约消耗了270J的能量，这些能量转化为内能。
15．（1）0.2J；（2）2m/s；（3）0
【详解】（1）依题意，小球从A处由静止释放，恰好能摆到与A等高的C处。若取小球在B点的重力势能为0，则可得小球在C处的机械能
（2）小球从B点到C点，机械能守恒，有
代入题中数据求得
（3）根据重力做功的特点，可知小球从A摆到C的过程中，重力对小球所做的功
16．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)以球门横梁所在水平面为重力势能参考平面，足球进入球门时的重力势能为零，故机械能为
(2)从踢出到射门过程，据机械能守恒定律可得
故足球被踢出时的动能为
(3)踢出过程中球员对足球做的功为
17．（1）动能增加，机械能不变；（2）高度相同，因整个过程只有重力做功，机械能守恒，即小球在a、c两点机械能相等，由于动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等
【详解】（1）小球从a下降到b的过程中，重力做正功，动能增加，由于只有重力做功，满足机械能守恒，故物体的机械能不变。
（2）小球在a、c两点的高度相同，因整个过程只有重力做功，机械能守恒，即小球在a、c两点机械能相等，由于动能均为零，所以重力势能相等，因而高度相等。
18．（1）4m/s2；（2）6J；（3）m=1kg
【详解】（1）由题图乙可知：前0.5s内，物块A、B以相同大小的加速度做匀加速运动，0.5s末速度大小为2m/s，有
（2）前0.5s内，轻绳绷直，设轻绳的拉力大小为F；后0.25s内，轻绳松驰，拉力为0。前0.5s内，物块A沿斜面发生的位移
对物块B，由牛顿第二定律得
Mg-F=Ma
代入数据解得
F=12N
所以轻绳的拉力对物块A做的功
W=Fl=6J
（3）前0.5s内，对物块A由牛顿第二定律得
F－（mgsin37°＋μmgcos37°）=ma
后0.25s内，由题图乙得A的加速度大小
对A由牛顿第二定律得
mgsin37°＋μmgcos37°=ma′
解得
m=1kg
19．（1）H=2.75m；（2）Wf=5.5J，
【详解】（1）撤去力F前，根据牛顿第二定律
F-μm1g-m2g=（m1＋m2）a
物块的位移大小
解得
x1=2.25m
A向左运动的全过程，对A、B组成的系统，根据动能定理有
Fx1-μm1gH-m2gH=0-0
解得
H=2.75m
（2）当A速度减为0时，在B的牵引下，A将向右做匀加速运动，B将竖直向下做匀加速运动。在B开始运动到刚返回地面的过程中A克服摩擦力做的功
Wf=2μm1gH
解得
Wf=5.5J
B下降过程，对A、B组成的系统，根据动能定理有
m2gH-μm1gH=（m1＋m2）v22
B落地前瞬间的重力功率
P=m2gv2
解得
20．（1）3m/s ；（2）700N，364N
【详解】（1）由动能定理知
解得
该同学在B点速度大小为3m/s
（2）在最低点，由牛顿第二定律知
解得
由牛顿第三定律知，该同学对秋千的作用力为700N。对木板进行受力分析有
解得
本章思维导图
题型归纳
强化练习
参考答案
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