广东省2021高考物理总复习第6章机械能和能源教案

1、第6章 机械能和能源考纲展示考纲汇总备考指导201520162017201820192020功和功率()t14(1)、t15(1)、t37、t39(1)t16 t35 t38t14、t16、t40t10从历年考试出题情况可知，侧重于考查对物体的做功有无，以及做功类型的判断，考查的功和功率的公式都比较简单，直接套用公式就可以计算出答案.第2个考点侧重于考查动能定理的应用，此考点较难，要能很好地理解动能变化量这个概念，以及能识别出初末状态速度以及该过程中合外力做功或者各力做功代数和情况.第3个考点是重力做功和重力势能，考查方式比较简单，抓住公式计算，区别好高度数值，以及掌握重力做正功，重力势能减少

2、，重力做负功，重力势能增大的关系.第4个考点，要求较高，要灵活判断出机械能是否守恒，并能计算出相应的动能与势能的总和.第5个考点，考查的难度较低，要有能量转化、转移等思想，并能分析出能量守恒的特点.动能和动能定理()t16(1)、t35(1)、t40(1)t31重力做功与重力势能()t15、t51t55、t56t36、t38机械能守恒定律及其应用()t4、t40(1) t55、t56(1)t53t18t37、t52t41、t55t11能量守恒与能量转化和转移()t45(1)、t56t53t30、t57t30功和功率基础知识填充1功(1)做功的两个不可缺少的因素：力和在力的方向上发生的位移. (

3、2)公式：wfscos ，式中是力与位移的夹角，此式主要用于求恒力的功或f随s做线性变化的变力功(此时对应的是力的平均值)当90时，力对物体不做功，当90时，力对物体做正功，当90180时力对物体做负功(3)单位：焦耳(j).1 j1 nm.(4)矢量性：功是标量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功2功率(1)定义：功跟完成这些功所用时间的比值(2)物理意义：功率描述做功的快慢功率大则做功快，功率小则做功慢(3)公式p；pfvcos (为f与v的夹角，其中v若为平均速度，则对应的p为平均功率；若v为瞬时速度，则相对应的p为瞬时功率)(4)额定功率：机械正常工作时的最大

4、输出功率(5)实际功率：机械实际工作时输出的功率，机械在工作时并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率，实际输出功率在零和额定值之间学考真题对练1(2020广东学业水平考试)为提高学生的体能素质，学校开展跳绳活动小张同学的体重是50 kg，某次跳绳训练中，他每分钟跳绳100次，若他每次跳绳时重心平均升高5 cm，则他每分钟克服自身重力所做的功最接近()a25 j b250 j c2 500 j d5 000 j答案c2(2019广东学业水平考试)在下列情景中，重力对物体m做了功的是()a bcd答案b3.(2019广东学业水平测评)如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀

5、速直线运动，下列说法正确的是()a重力对货物做正功b摩擦力对货物做正功c支持力对货物做正功d合外力对货物做正功答案c4(2019广东学业水平考试)如图所示，重为20 n的物体，沿固定的斜面由静止开始下滑，经过1 s下降了1 m的高度，在此过程中重力做功的平均功率为()a20 wb40 wc30 wd50 w答案a5(2018广东学业水平考试)用力将重物竖直提起，先匀加速上升，再匀速上升若前后两过程上升的高度相等，则 ()a加速过程中重力做功与匀速过程中重力做功一样多b加速过程中拉力做功比匀速过程中拉力做功少c加速过程中重力做功比匀速过程中重力做功多d加速过程中拉力做功与匀速过程中拉力做功一样多

6、a由重力做功wgmgh，得两次重力做功一样多，加速过程中拉力做功比匀速过程中拉力做功多6(2018广东学业水平考试)汽车在恒定牵引力的作用下沿平直路面行驶，速度为v时，发动机的输出功率为p，当汽车速度为2v时，若发动机的输出功率仍未超出额定功率，则发动机的输出功率为 ()a3p bpc4pd2pd牵引力不变，故当速度为v时，此时的功率为pfv，当速度为2v时，此时的功率为pf2v2p.7.(2017广东学业水平考试1月)如图所示，木箱在与水平方向成角的拉力f作用下，沿水平地面向右移动了距离l，此过程中拉力f对木箱所做的功为()a0bflcflcos dflsin 答案c8.(2017广东学业水

7、平考试)(多选)如图所示，一木块从固定的粗糙斜面顶端沿斜面加速下滑，在下滑过程中，下列说法正确的有()a重力对木块做正功b重力对木块做负功c摩擦力对木块做正功d摩擦力对木块做负功ad一木块从固定的粗糙斜面顶端沿斜面加速下滑，受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力及沿斜面向上的摩擦力，根据力做正负功的条件可知，重力对木块做正功，摩擦力对木块做负功，a、d正确1.正功和负功：从公式wfscos 中的可能值入手，得出功w可能为正值、负值或零，如下表：的取值cos 的值w的值物理意义00力对物体做正功，力是动力/20w0力和位移垂直时，做功为零/2小于0ww2cp1p2dp1p2答案ac动能和动能定理

8、基础知识填充1动能(1)定义：物体由于运动而具有的能(2)公式：ekmv2.(3)单位：焦耳，1 j1 nm1 kgm2/s2.(4)矢标性：动能是标量，只有正值(5)动能是状态量，因为v是瞬时速度2动能定理内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化表达式wekmvmv对定理的理解w0，物体的动能增加wepbbepaepbcepaepbd无法比较答案c8.(2018中山学考模拟)(多选)质量为m的小物块，从离桌面高h处由静止下落，桌面离地面高为h，如图所示如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是()amghbmghc增加mg(hh)d减少mg(hh)答案bd

9、机械能守恒定律及其应用、能量守恒与能量转化和转移基础知识填充1机械能包括动能和势能，重力做功时重力势能和动能可以转化，弹力做功时弹性势能和动能可以转化2机械能守恒定律：在只有重力做功的物体系统内，重力势能与动能可以相互转化，而总的机械能保持不变3能量守恒定律内容：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成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变4能源和能源的利用(1)非再生能源不能再次产生，也不可能重复使用的能源(2)人类利用的能源常规能源：煤炭、石油、天然气有待开发和利用的新能源主要指：太阳能、地热能、风能、水能、核能学考真题对练1(2020

10、广东学业水平考试)小钢球从桌面的边缘滑落到地面的过程可视为自由落体运动，下列关于小钢球能量转化情况的正确说法是()a动能不断减少，势能不断增加，且动能和势能之和保持不变b动能不断减少，势能不断增加，且减少的动能总是小于增加的势能c动能不断增加，势能不断减少，且增加的动能总是等于减少的势能d动能不断增加，势能不断减少，且增加的动能总是大于减少的势能答案c2(2019广东学业水平考试)小球以一定的速度从o点竖直上抛，从抛出到落回o点的过程中，忽略空气阻力，则下列说法正确的是()a小球的重力势能一直在增加b小球的动能一直在减小c小球的动能一直在增加d小球的机械能守恒答案d3(2019广东学业水平考试

11、)(多选)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高h处从静止开始下落，不计空气阻力，以桌面为零势能面，则小球落到地面时()a机械能为mghb机械能为mghc重力势能减少了mg(hh)d动能增加了mg(hh)答案acd4(2018广东学业水平考试)能源的种类有很多，下列能源属于二次能源的是()a电能 b石油 c天然气d太阳能a一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，石油、天然气、太阳能都属于一次能源；由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，电能属于二次能源5(2018广东学业水平考试)(多选)关于能源和能量，下列说法正确的有 ()a自然界的能量是守恒的

12、，所以地球上的能源永不枯竭b能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量是不守恒的c电磁波的传播过程也是能量传播的过程d电动机是将电能转化为机械能的装置cd自然界的能量是守恒的，但可利用的能源却越来越短缺a、b错误6(2016广东学业水平考试)(多选)以下运动过程近似满足机械能守恒的有 ()a小朋友沿滑梯匀速下滑b树叶从空中飘落c运动员掷出的铅球d熟透的苹果从树上落下cd机械能守恒条件是：只有重力做功小朋友沿滑梯匀速下滑，有摩擦力做功，机械能不守恒，树叶从空中飘落，有空气阻力做功，机械能不守恒7(2017广东学业水平考试)海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景下列能源不属于海洋

13、能的是()a潮汐能b波浪能c太阳能d海流能c太阳能不属于海洋能8(2020广东学业水平考试)如图所示，为了节能降耗，某高铁站设计了“节能坡”现有一列“复兴号”列车沿mn轨道进站后在no轨道上停留了几分钟，然后沿op轨道出站试简要回答下列问题：(1)如果关闭动力，列车在上坡过程中受到哪些外力作用？(2)列车沿op轨道下坡的过程中动能和势能分别如何变化？(3)“节能坡”是如何实现节能降耗的？解析(1)如果关闭动力，列车在上坡过程中受到自身的重力g、坡面的支持力n和摩擦力f以及空气的阻力f.(2)列车沿op轨道下坡的过程中，重力势能减少，动能增加(3)当列车上“节能坡”时，列车的大部分动能转化为重力

14、势能，在列车启动后在下坡的过程中重力势能大部分转化为列车的动能答案见解析1.应用机械能守恒定律的基本思路(1)选取研究对象物体系或物体(2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程初、末态时的机械能(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解2能量耗散虽然能量的总量保持不变，但可利用的能量将减少，即能量的品质降低了，因此仍要节约能源最新模拟快练1(2018化州学考模拟)下列说法中正确的是()a某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加b能量耗散表明，能量的总量并不守恒c随着科技的发展，能量是可以凭空产生的d随着科技的发展，永

15、动机是可以制成的答案a2(2019湛江学测模拟)下列过程中，运动物体机械能守恒的是()a物体沿斜面匀速下滑b物体沿水平面做匀速直线运动c物体在竖直平面内做匀速圆周运动d物体竖直向下做匀速直线运动答案b3(2018潮州学考模拟)木星的卫星“爱奥”上有一火山，岩石竖直喷出后上升的高度可达100 km.已知“爱奥”周围没有空气，重力加速度为1.8 m/s2，则岩石喷出时的最大速度为()a300 m/sb600 m/sc3.3103 m/sd3.6104 m/s答案b4.(2018阳江学考模拟)木块挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起摆到一定高度，如图所示从子弹开始入射到木块

16、上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是()a子弹的机械能守恒b木块的机械能守恒c子弹和木块的总机械能守恒d以上说法都不对答案d5.(2018清远学考模拟)如图所示，竖直上抛运动的物体，通过图中b、c两点时具有相同的()a速度b动能c机械能d重力势能答案c6(2019中山学测模拟)在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落，在伞兵匀速下落的过程中，下列说法正确的是()a伞兵的机械能守恒，重力势能不变b伞兵的机械能守恒，重力势能减小c伞兵的机械能不守恒，重力势能不变d伞兵的机械能不守恒，重力势能减小答案d7(2018湛江学考模拟) 如图所示，在水平台面上的a点，一个质量为m的物体以

17、初速度v0被抛出，不计空气阻力，则它到达b点时速度的大小()avbbvbcvbdvb答案b8(2019肇庆学测模拟)(多选)有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高h处，然后由静止释放游客们的总质量为m，重力加速度为g，下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是()a合力对游客们所做的功为mghb游客们的重力势能增加了mghc电动机所做的功为mghd游客们的机械能增加答案bd一、选择题1(2020中山学考模拟)自行车、电动自行车、普通汽车消耗的能量分别是()生物能核能电能太阳能化学能abc d答案b2如图甲所示，为一女士站立在台阶

18、式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站在履带(斜面)式自动扶梯上匀速上楼下列关于两人受到的力做功的判断正确的是()甲乙a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答案a3(2020广州学考模拟)汽车从山脚行驶到山顶的过程中，下列说法正确的是()a重力对汽车做正功b牵引力对汽车做正功c支持力对汽车做正功d汽车重力势能减少答案b4如图所示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()a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答案a5一质量为2 kg的物体在合外力作用下，

19、由静止开始做直线运动，到达某点时速度为2 m/s.在此过程中，合外力对物体做的功是()a2 j b4 j c8 jd16 j答案b6(2020茂名学考模拟)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起重机()a用时4 s b用时5 sc做功8.0105 jd做功5.0105 ja由功率公式p，得t s4 s7质量为m的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成角的斜向下的拉力f作用，沿水平方向移动了距离s，飞机与水平面之间的摩擦力大小为ff，则在此过程中()a摩擦力做的功为ffsb力f做的功为fscos c重力做的功为mgsd力f做的功为fssin 答案d8. 用轻绳

20、拴一质量为m的小球以加速度a在水平方向上移动一段距离s，则重力对小球做的功为()a0bm(ga)scmasdm(ga)sa在力的方向上没有位移，故正确选项为a.9大扫除时，某同学将一张课桌向上搬起后再缓慢放下，此过程中该同学对课桌做功的情况是()a一直做正功b先做正功，再做负功c一直做负功d先做负功，再做正功答案b10.如图所示，汽车在拱形桥上由a匀速率运动到b，以下说法正确的是()a牵引力与克服摩擦力做的功相等b牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功c合外力对汽车做负功d重力做功的瞬时功率会变化d牵引力和重力做的总功与摩擦力做的功的代数和为零，a、b错误；因汽车做匀速率运动，动能增量为零，

21、故合外力对汽车不做功，c错误；重力做功的瞬时功率等于重力与重力方向的分速度的乘积，故瞬时功率会变化，d正确11一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为f的水平恒力作用在该木块上，在tt1时刻f的功率()a. b.c. d.答案c12篮球从一定高度下落，经多次与地面碰撞反弹，最后停在地面上篮球在此过程中()a动能时刻在减少b重力做功为零c机械能保持不变d上升过程重力势能增加，下降过程重力势能减少d篮球向下运动时，动能增大，a项错误；重力做功与路径无关，只取决于始、末位置的高度，b项错误；由于与地面碰撞有机械能损失，机械能减小，c项错误；上升过程中，重力做负功，重力势能增加，

22、下降过程中，重力做正功，重力势能减少，d项正确13飞机从8 500 m高空下降到1 500 m高度的过程中()a重力做正功，重力势能减少b重力做正功，重力势能增大c重力做负功，重力势能减少d重力做负功，重力势能增大答案a14将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，g取10 m/s2，下列说法中正确的是()a重力做正功，重力势能增加1.0104 jb重力做正功，重力势能减少1.0104 jc重力做负功，重力势能增加1.0104 jd重力做负功，重力势能减少1.0104 jc因为物体是从低处往高处运动，故重力做负功，重力势能增加，重力做功wgmgh1001010 j1.0

23、104 j，所以重力势能增加1.0104 j15.物体在合力作用下做直线运动的vt图象如图所示下列表述正确的是()a在01 s内，合力做正功b在02 s内，合力总是做负功c在12 s内，合力不做功d在03 s内，合力总是做正功a根据动能定理合力做的功等于物体动能的变化，在01 s内，动能增加，所以合力做正功，a正确.02 s内，动能先增加后减少，合力先做正功后做负功，b错误.12 s内，动能减少，合力做负功，c错误.03 s内，动能变化量为零，合力做功为零，d错误16将一个物体由a处移到b处，重力做功()a与运动过程是否存在阻力有关b与运动的具体路径有关c与运动的竖直高度有关d与物体运动速度大

24、小有关答案c17.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接一弹簧，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()a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答案c18一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为()a6.4 mb5.6 mc7

25、.2 md10.8 ma设摩擦阻力为f，由fs10mv，fs20mv，式除以式得：，故汽车滑行距离s2s123.6 m6.4 m19.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角缓慢增大，在货物没有滑动之前的过程中，下列说法正确的是()a货物受到的静摩擦力减小b地面对货车有水平向右的摩擦力c货物受到的摩擦力对货物做负功d货物受到的支持力对货物做正功答案d20.轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于a点，如图所示现撤去外力，木块向右运动，当它运动到o点时弹簧恰好恢复原长在此过程

26、中()a木块的速度先增大后减小b木块的加速度先增大后减小c弹簧的弹性势能先减小后增大d弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能答案a21.李刚同学将质量为m的实心球斜向上抛出(忽略空气阻力)，出手后实心球在空中运动的轨迹如图所示下列说法正确的是()a上升时重力对球做正功，球的重力势能增大b落地前球具有的机械能始终不变c下落过程中球的动能、机械能均增大d球在最高点处的机械能为mgh(以地面为零势能面)b上升时重力的方向与运动方向成钝角，做负功，动能减小，重力势能增加；下落过程中，重力的方向与运动方向成锐角，做正功，动能增加，重力势能减小；上升和下落过程中都只受重力的作用，所以机械能守恒；球在最高点时有水平方向的速度，所以在最高点有动能和重力势能b项正确22下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是()a高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能b酒精燃烧时，将化学能转化为内能c发电机发电时，将机械能转化为电能d人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生答案d23.如图所示是一个摩天轮，现有一游客随摩