第一节
追寻守恒量-能量
【基础题】
1.骑自行车上坡前往往要用力蹬几下，这样做的目的是( )
A．
增大车的惯性
B．
减小车的惯性
C．
减小车的动能
D．
增大车的动能
2.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是( )
①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的
A．
①②
B．
③④
C．
①③
D．
②④
3.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是( )
A．
一直做正功
B．
一直做负功
C．
先做正功，后做负功
D．
先做负功，后做正功
4.如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100
m，那么下列说法正确的是( )
A．
摩擦力对轮胎做了负功
B．
重力对轮胎做了正功
C．
拉力对轮胎不做功
D．
支持力对轮胎做了正功
5.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度v水平向右匀速运动时，
以下说法中正确的是( )
A．
小球的重力做负功
B．
斜面对球的弹力做正功
C．
挡板对球的弹力做正功
D．
以上三种说法都正确
6.关于平衡力、作用力与反作用力的下列说法，正确的是( )
A．
一对平衡力所做功的代数和不一定为零
B．
一对平衡力中，其中一个力做正功，另一个力一定做负功
C．
一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为零
D．
一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为正
7.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是( )
A．
静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功
B．
静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同而做正功
C．
静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功
D．
静止物体所受静摩擦力一定为零而不做功
8.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A．
摆球的重力不做功，绳的拉力做功
B．
摆球的重力做功，绳的拉力不做功
C．
摆球的重力和绳的拉力都不做功
D．
摆球的重力和绳的拉力都做功
9.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．
10.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能．
11.1.如图1所示，射箭运动员正在参加射箭比赛。结合图分析射箭过程中能量是怎样转化的。
图1
2.如图2所示，在游乐场里，“过山车”运动是一种非常有趣的刺激性游戏活动。结合图分析“过山车”运动过程中的能量是怎样转化的。
图2
【巩固题】
12.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )
A．
摩擦力对物体做正功
B．
支持力对物体做正功
C．
重力对物体做正功
D．
合外力对物体做正功
13.关于两个物体间的一对作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )
A．
作用力做功，反作用力一定做功
B．
作用力做正功，反作用力一定做负功
C．
作用力和反作用力可能都做负功
D．
作用力和反作用力做的功一定大小相等
14.(多选)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6
J、W2＝－6
J，下列说法正确的是( )
A．
这两个力一定大小相等、方向相反
B．F1是动力，F2是阻力
C．
这两个力做的总功为0
D．F1比F2做的功多
15.(多选)下列关于能量的说法中正确的是(
)
A．
能量的概念是牛顿最早提出来的
B．
能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变
C．
伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的
D．
以上说法均不正确
16.(多选)如图所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与水平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中( )
A．
重力对滑块做功
B．
滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力对滑块不做功
C．
斜面对滑块的支持力对滑块做负功
D．
滑块对斜面的压力对斜面做正功
【提升题】
17.(多选)如图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上．轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω.在轻杆A与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是( )
A．
小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A
B．
小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C．
小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小
D．
小球B受到轻杆A的作用力对小球做正功
18.(多选)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则( )
A．
第1
s末两物体的速度最大
B．
第2
s内，拉力F对物体A做正功
C．
第2
s末，两物体开始反向运动
D．
物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同
19.(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A，B之间有相互作用的力，则对力做功的情况，下列说法正确的是( )
A．A，B都克服摩擦力做功
B．AB间弹力对A，B都不做功
C．
摩擦力对B做负功，对A不做功
D．AB间弹力对A不做功，对B做正功
20.(多选)如图所示，斜面体固定在水平地面上，虚线以上部分斜面光滑，虚线以下部分斜面粗糙．质量分别为m1、m2(m2>m1)的两物体之间用细线连接，开始时m1处在斜面顶端并被束缚住．当由静止释放m1后，两物体开始沿斜面下滑．则下列说法正确的是( )
A．m2到达斜面底端前两物体一定不能相遇
B．m2到达斜面底端前两物体有可能相遇
C．
在虚线上方运动时细线对两物体均不做功
D．
在虚线上方运动时细线对m1做正功，对m2做负功
21.(多选)如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出)．在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是( )
A．
助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能
B．
起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C．
越过横杆后，人的重力势能转化为动能
D．
落地后，人的能量消失了第一节
追寻守恒量-能量
【基础题】
1.骑自行车上坡前往往要用力蹬几下，这样做的目的是( )
A．
增大车的惯性
B．
减小车的惯性
C．
减小车的动能
D．
增大车的动能
【答案】D
【解析】骑自行车上坡前用力蹬几下，这样就是对自行车多做点功以增加自行车的动能，使自行车可以到达坡的顶端，所以D正确．
2.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是( )
①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的
A．
①②
B．
③④
C．
①③
D．
②④
【答案】B
【解析】小球的能量在动能与势能之间转化，而不是速度与高度之间转化．
3.在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是( )
A．
一直做正功
B．
一直做负功
C．
先做正功，后做负功
D．
先做负功，后做正功
【答案】A
【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功．
4.如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100
m，那么下列说法正确的是( )
A．
摩擦力对轮胎做了负功
B．
重力对轮胎做了正功
C．
拉力对轮胎不做功
D．
支持力对轮胎做了正功
【答案】A
【解析】摩擦力方向与轮胎位移方向相反，摩擦力做负功，A项正确；重力和支持力的方向与轮胎位移方向垂直，不做功，B，D项错误；拉力方向与轮胎位移方向成锐角，做正功，C错误．
5.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度v水平向右匀速运动时，
以下说法中正确的是( )
A．
小球的重力做负功
B．
斜面对球的弹力做正功
C．
挡板对球的弹力做正功
D．
以上三种说法都正确
【答案】C
【解析】重力速度的夹角θ＝90°，所以它不做功．挡板对球的弹力与速度的夹角θ＝0°，所以做正功；而斜面对球的弹力与速度的夹角θ>90°，所以做负功．
6.关于平衡力、作用力与反作用力的下列说法，正确的是( )
A．
一对平衡力所做功的代数和不一定为零
B．
一对平衡力中，其中一个力做正功，另一个力一定做负功
C．
一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为零
D．
一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为正
【答案】B
【解析】由平衡力特征：作用在一个物体上，等大反向，故对物体的合力为零，故做功之和为零，故A错误；平衡力做功之和为零，故一定一个做正功一个做负功，故B正确；作用力与反作用力的特征是：等大反向，作用在两个物体上，可以都做正功，也可能都做负功，故C错误；由C的分析知D错误．
7.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是( )
A．
静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功
B．
静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同而做正功
C．
静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功
D．
静止物体所受静摩擦力一定为零而不做功
【答案】C
8.如图所示圆锥摆，当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A．
摆球的重力不做功，绳的拉力做功
B．
摆球的重力做功，绳的拉力不做功
C．
摆球的重力和绳的拉力都不做功
D．
摆球的重力和绳的拉力都做功
【答案】C
9.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．
【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h 能量
【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．
10.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能．
【答案】势
动
动
【解析】落木萧萧是指木下落过程，重力势能转化为动能，滚滚来的长江水具有很大的动能．
11.1.如图1所示，射箭运动员正在参加射箭比赛。结合图分析射箭过程中能量是怎样转化的。
图1
2.如图2所示，在游乐场里，“过山车”运动是一种非常有趣的刺激性游戏活动。结合图分析“过山车”运动过程中的能量是怎样转化的。
图2
【答案】1.在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体的生物质能(化学能)转化为弓的弹性势能；而箭在射出的过程中，又将弓的弹性势能转化为箭的动能。
2.“过山车”从高处滑向低处时，重力势能转化为动能；“过山车”从低处向高处运动时，动能转化为重力势能。
【巩固题】
12.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )
A．
摩擦力对物体做正功
B．
支持力对物体做正功
C．
重力对物体做正功
D．
合外力对物体做正功
【答案】A
【解析】摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对；支持力始终垂直速度方向，不做功，B错；重力对物体做负功，C错；合外力为零，不做功，D错．
13.关于两个物体间的一对作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )
A．
作用力做功，反作用力一定做功
B．
作用力做正功，反作用力一定做负功
C．
作用力和反作用力可能都做负功
D．
作用力和反作用力做的功一定大小相等
【答案】C
【解析】作用力和反作用力大小一定相等，但它们的做功情况却不一定相同．因为作用力和反作用力是作用在不同的物体上，所产生的作用效果不一定相同．作用力做正功，反作用力可能做负功；作用力不做功，反作用力可能做正功、负功或不做功．例如：①如图甲，B向左运动时，A对B的摩擦力做负功，而B对A的摩擦力不做功，所以A，B，D均错；②如图乙，分别用力F1和F2作用在A，B两物体上，结果A相对B发生滑动，此过程中，A，B间的一对滑动摩擦力均做负功，所以C对．
14.(多选)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6
J、W2＝－6
J，下列说法正确的是( )
A．
这两个力一定大小相等、方向相反
B．F1是动力，F2是阻力
C．
这两个力做的总功为0
D．F1比F2做的功多
【答案】BC
【解析】由力F1、F2做功的正负可以确定力F1、F2与位移的夹角分别为小于90°、大于90°，但这两个力不一定大小相等、方向相反，A错；F1做正功一定是动力，F2做负功一定是阻力，但正、负不表示功的大小，B对，D错；两个力的总功等于这两个力所做功的代数和，C对．
15.(多选)下列关于能量的说法中正确的是(
)
A．
能量的概念是牛顿最早提出来的
B．
能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变
C．
伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的
D．
以上说法均不正确
【答案】BC
【解析】能量的概念是焦耳最早提出的，A错误．
16.(多选)如图所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与水平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中( )
A．
重力对滑块做功
B．
滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力对滑块不做功
C．
斜面对滑块的支持力对滑块做负功
D．
滑块对斜面的压力对斜面做正功
【答案】ACD
【解析】当滑块从顶端滑至底端时，由于接触面光滑，斜面将向右移动一段距离，如图所示．
重力对滑块做正功，尽管斜面对滑块的支持力垂直于斜面，但滑块的位移方向与斜面不平行，即支持力FN与位移的夹角大于.所以斜面对滑块的支持力对滑块做负功，很容易分析，滑块对斜面的压力对斜面做正功．
【提升题】
17.(多选)如图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上．轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω.在轻杆A与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是( )
A．
小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A
B．
小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C．
小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小
D．
小球B受到轻杆A的作用力对小球做正功
【答案】BCD
【解析】由题意知，小球做匀速圆周运动，因合外力提供向心力，故小球受合外力的方向沿杆指向O点，对小球受力分析如图所示，受重力与杆的作用力，所以小球B受到轻杆A作用力的方向一定不沿着轻杆，所以A错误；B正确；
由于小球做匀速圆周运动，故合外力的大小不变，又重力保持不变，如上图，在杆转动的过程中β角越来越小，所以杆对小球的作用力越来越小，所以C正确；合外力做功为零，重力做负功，故杆对小球做正功，所以D正确．
18.(多选)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则( )
A．
第1
s末两物体的速度最大
B．
第2
s内，拉力F对物体A做正功
C．
第2
s末，两物体开始反向运动
D．
物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同
【答案】BD
【解析】对整体受力分析可知，水平方向只受拉力，故0～2
s整体做加速运动，2
s～4
s做减速运动，故2
s末速度最大，故A错误．对A受力分析，可知第2
s内拉力F与速度同向，故拉力对物体A做正功，故B正确．第2
s末速度最大，故C错误．对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与F的方向相同．故D正确．
19.(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A，B之间有相互作用的力，则对力做功的情况，下列说法正确的是( )
A．A，B都克服摩擦力做功
B．AB间弹力对A，B都不做功
C．
摩擦力对B做负功，对A不做功
D．AB间弹力对A不做功，对B做正功
【答案】BC
【解析】A，B间的相互作用力Ff1与Ff2、FAB与FBA如图所示，A没有发生位移，Ff2、FBA对A不做功，B发生了位移，Ff1做负功，FAB与位移成90°角，不做功，B，C对，A，D错．
20.(多选)如图所示，斜面体固定在水平地面上，虚线以上部分斜面光滑，虚线以下部分斜面粗糙．质量分别为m1、m2(m2>m1)的两物体之间用细线连接，开始时m1处在斜面顶端并被束缚住．当由静止释放m1后，两物体开始沿斜面下滑．则下列说法正确的是( )
A．m2到达斜面底端前两物体一定不能相遇
B．m2到达斜面底端前两物体有可能相遇
C．
在虚线上方运动时细线对两物体均不做功
D．
在虚线上方运动时细线对m1做正功，对m2做负功
【答案】BC
【解析】虚线以上部分斜面光滑，物体受到重力和支持力，把两个物体看成整体，根据牛顿第二定律得：a＝＝gsinθ，两物体加速度相等，细线拉直，但没有力的作用，此过程中，细线对两物体均不做功，m2先到达虚线下方，此时两物体受到重力、支持力、滑动摩擦力作用，若滑动摩擦力大于重力沿斜面的分量，则m2做匀减速运动，此时m1仍做匀加速运动，所以细线处于松弛状态，m1运动到虚线位置时的速度比m2运动到虚线位置时的速度大，进入虚线下方做匀减速运动，相同时间内m1运动的位移比m1运动的位移大，所以m2到达斜面底端前两物体有可能相遇，故A、D错误，B、C正确．
21.(多选)如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出)．在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是( )
A．
助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能
B．
起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C．
越过横杆后，人的重力势能转化为动能
D．
落地后，人的能量消失了
【答案】ABC
【解析】运动员在助跑、撑杆起跳、越横杆、落地的几个过程中，能量的转化分别为化学能转化为动能，化学能和动能转化为势能，重力势能转化为动能．故A，B，C正确．人落地后，人的重力势能会使地面发生形变及使温度升高而转化为内能，即人的能量并没有消失，故D错．
