专题能量和能量守恒

1、专题一：能量和能量守恒前言本章考查的特点是，灵活性强，综合性大、能力要求高。本章知识点与牛顿运动定律, 圆周运动规律，动量定理，动量守恒定律，碰撞问题以及电磁学知识的联系是高考的热点， 是高考的必考内容，需特别关注，历年的高考压轴题也多与本章知识点有关。本早咼考要求内容P要求说明功功率B动能，做功跟动能改变的关系:B重力势能，做功跟重力势能改变 的关系B弹性势能:A机械能守恒定律及其应用B碰撞:B（以下练习中，g = 10米/ S2）训练一：功 功率1kg的石块，不计1、在距地面高 5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出以质量为 空气阻力，则抛出后第三秒内重力对石块所作的功是（）A、一

2、100JB、 50JC、 100J D、 0J2、在空气中以40m/s初速度平抛一个重为 10牛的物体，物体在空气中运动了3秒落地,不计空气阻力，则物体落地时重力的瞬时功率为（）A、400W B、300WC、500WD、700W3、用水平恒力F作用与质量为 M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s,恒力做功为 W1,再用该恒力作用与质量为 m （m<M ）的物体上，使之在粗糙的水平面上移 动同样的距离s,恒力做功为 W2，则两次恒力做功的关系是（）A、W1>W2 B、W1<W2C、W仁W2D、无法确定4、如图所示，一质量为 m的物体，从倾角为 二的光滑斜面顶端由静止

3、下滑，开始下滑时离 地面高度为h，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为（）A、mg、2ghB、mg 2gh *s命 C、mg.2ghcosrD、mg,2ghsin25、( 1993全国，12)小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看, 在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力()(A) 垂直于接触面，做功为零(C)不垂直于接触面，做功为零(B) 垂直于接触面，做功不为零(D)不垂直于接触面，做功不为零训练二 动能动能定理6、在一块水平放置的光滑板中心开一个小孔，穿过一根细绳，细绳的一端用力F向下拉，另一端系一小球，使小球在板面上以半径 r作匀速圆周运动。现开始缓慢的

4、增大拉力，使小1球的运动半径变为 一r时，拉力变为6F，计算此过程中拉力对小球作的功为多少？27、一个质量为 m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为 Fi的拉力作用，在水平面上做 半径为 只一的匀速圆周运动(如图所示)，今将力的大小改为 F2,使小球仍在水平面上作匀 速圆周运动，但半径变为 R2,小球运动的半径由 Ri变为R2过程中拉力对小球作的功为多 少？8 质量为m,带有电荷q的小物体，可在水平轨道 ox上运动，0端有一与轨道垂直 的固定墙，轨道处于匀强电场中，电场强度大小为E,方向沿ox轴正方向，如图所示，小物体以初速度：°从X。点沿ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f的

5、作用，且f<qE,设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且保持电量不变，求它在停止运动前所通过的总路程。9、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升 1m时，物体的速度是 2m/s，下列说法错误的是（）A、 提升过程中手对物体做功12JB、 提升过程中合外力对物体做功12JC、提升过程中手对物体做功 2JD、 提升过程中物体克服重离做功10J10、物体在水平恒力 F的作用下，由静止开始沿光滑水平面运动，经过一段时间物体速度增大到：，又经过一段时间速度增大到2：,在这两段时间内，力F对物体做功之比是（）A、1: 1B、 1： 2C、1： 3D、1 : 4 11、如图所示，质量为 m的物体被用细

6、绳经过光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某R个值F时转动半径为R，当外力逐渐增大到 6F时，物体仍作匀速圆周运动，半径为 。则2外力对物体所作的功为（）A、0 B、F RC、3FR D、5 FR212、两块相同材料的物体 A、B,放在水平粗糙的地面上，在力F的作用下一同前进，如图所示，已知 ma ： mb = 2 ：1，在运动过程中，力F 共对物体做功 300J,则A对B的弹力对B作功为（）A、 100J B、 150JC、300JD、条件不足，无法确定13、质量为5kg的物体，在一个拉力作用下沿光滑斜面向上运动，在某时刻的速度是2m/s,当它沿斜面运动到在竖直方向升高3m的位置时速度增大到

7、4m/s，则拉力对物体做功为（ ）A、30J B、45JC、150JD、180Jh处停14、物体从高出地面 H处，由静止自由下落，不计空气阻力，落至地面进入沙坑深 下，物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？15、如图所示，质量为 m的长木板，在光滑的水平面上以速度v匀速运动，若将质量也为m的小铁块无初速度的放在长木板前端，经过一段时间后，小铁块与长木板相对静止，则 此过程中，摩擦力对铁块作的功为多少？16、如图所示，A、B两物体用长为L且不可伸长的线连接在一起放在水平面上，在水平力F作用下以速度 v做匀度直线运动，A的质量是B的两倍，某一瞬间线突然断裂，保持F不变，仍拉A继续运动距离 S

8、o后再撤去，则当 A、B都停止运动时，A和B相距为多少？17、如图所示，在水平桌面上固定一块质量为 M的木块，一质量为m的子弹以速度vo水平 射入木块，进入深度为 d （未穿出）。如果这木块是放在光滑的水平桌面上，仍使质量为m的子弹以速度：°水平射入木块，如图所示，子弹能进入多深？从进入到停止在木块中花去多少时间?18、（1994全国，15）若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则（）。（A）物体的动能不可能总是不变的；（B）物体的动量不可能总是不变的;（C）物体的加速度一定变化；（D）物体的速度的方向一定变化。19、（ 1993全国，24）如图所示，A、B是位于水平桌面上的两个质量

9、相等的小木块，离墙 壁的距离分别为L和I,与桌面之间的滑动摩擦系数分别为和 蛟 今给A以某一初速度,使之从桌面的右端向左运动。假定A、B之间，B与墙之间的碰撞时间都很短，且碰撞中总动能无损失。若要使木块A最后不从桌面上掉下来，则A的初速度最大不能超过20、（1995全国，19） 一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为 15米的斜坡滑下，到达底部时 速度为10米/秒人和雪橇的总质量为 60千克，下滑过程中克服阻力做的功等于 _焦（取2g=10 米 /秒 ） 21、（1996全国，21）在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用 一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体。当恒

10、力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32焦，则在整个过程中，恒力甲做的功等于焦，恒力乙做的功等于 焦。22、（1992全国，31）如图所示，一质量为 M、长为I的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为 m的小木块A , m M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度（如图），使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离L板。以地面为参照系。（1）若已知A和B的初速度大小为 V0,求它们最后的速度的大小和方向。（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离。B*1H23、（1993全国

11、，31 ）一平板车，质量 M=100千克，停在水平路面上，车身的平板离地面 的高度h=1.25米，一质量 m=50千克的小物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b=1.00米，与车板间的滑动摩擦系数卩=0.20如图所示。今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离so=2.0米。求物块落地时，落地点到车尾的水平距离s。不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦。取g=10 米 /秒 2。24、（1996全国，24） 质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上。一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板。滑块刚离开木

12、板时的速 度为vO/3。若把该木板固定在水平桌面上，其它条件相同，求滑块离开木板时的速度v。25、（2000全国，22）在原子核物理中，研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反 应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。 两个小球A和B用轻质弹簧相连，在 光滑的水平直轨道上处于静止状态。 在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板 P,右边有一小球C沿轨道以速度：0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体 D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后 A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。过一段时间，突然 解除锁

13、定（锁定及解除定均无机械能损失）。已知A、B、C三球的质量均为 m。（1 ）求弹簧长度刚被锁定后 A球的速度。（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。I A:A B1QwO O训练三重力势能机械能守恒定律26、 将质量为1kg的物体，由静止举高1m，且获得2m/ s的速度，则这一过程中（）A、机械能守恒B、合外力做功2JC、机械能增量为12J D、人做功为12J27、 图中PNQ是一个固定的光滑轨道，其中PN是直线部分，NQ为半圆弧，PN与NQ弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（）a）滑块不能到达Q点b）滑块到达Q点后将

14、自由下落c）滑块到达Q点后，又沿轨道返回d）滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出28、 （1992全国，12）如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（A）动量守恒、机械能守恒（B）动量不守恒、机械能不守恒（C）动量守恒、机械能不守恒（D）动量不守恒、机械能守恒29、（1994全国，20）质量为4.0千克的物体A静止在水平桌面上另一个质量为2.0千克的 物体B以5.0米/秒的水平速度与物体 A相撞，碰撞后物体B以1.0米

15、/秒的速度反向弹回.相 撞过程中损失的机械能是焦.训练四 功能关系能量守恒定律30、关于摩擦力做功的说法中正确的是（）A、静摩擦力可对物体作正功，而滑动摩擦力只能作负功B、一对静摩擦力做功之和一定为零C、一对滑动摩擦力做功之和一定为零D、物体间有摩擦力做功就一定有热能产生31、 质量为m的物体，从静止开始，以 g的加速度竖直下落 h（ m）,下列说法中正确的是2（ ）A、物体机械能守恒1B、 物体的机械能减少mgh2C、物体的重力势能减少 mgh1D、物体克服阻力做功mgh232、 质量为m的物体从带有光滑圆弧槽的A点由静止下滑，AB等高，如图所示，关于物体m的运动，以下说法正确的是（）A、若

16、槽体固定，则 m可滑到B点B、 若槽体可无摩擦地滑动，则m不能滑到B点C、m滑至槽体底部时，无论槽体动不动，其速率2gRD、 若m下滑时槽体可滑动，但底面有摩擦，则m不能滑到B点33、水平传动带匀速运动，速度大小为：，现将一小工件轻轻放在传送带上，它将在传送带上滑动一小段距离后，速度才会达到：，而与传送带相对静止。设小工件质量为m,它与传送带间的动摩擦因数为J，在m与皮带相对运动的过程中（）A、工件是变加速运动1 2B、 滑动摩擦力对工件作功m： 2C、工件相对传动带的位移大小为D、工件与传送带因摩擦产生的内能为34、（1997上海，5）质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的

17、圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的 张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小 球克服空气阻力所做的功为（）mgRmgRmgRD、mgR35、如图所示，将悬线拉直水平位置无初速度释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉 B挡住，比较悬线被小钉挡住的前后瞬间，则有（不计空气阻力）（ ）A、小球的机械能减小B、小球的动能减小C、悬线的张力变大D、小球的向心加速度变大36、 如图所示，一光滑倾斜轨道与一竖直放置的光滑圆轨道相连，圆轨道的半径为 R，一质 量为m的小球，从高H = 3R处的A点由静止

18、自由下滑，当滑直圆轨道最高点 B时，小球 对轨道的压力为多少？训练五解决动力学问题的基本观点37、地面上固定着一个倾角为 37 °的足够长的斜面，有一个物体从斜面底端以一定的初速度 沿斜面向上运动，当物体返回底端时，其速率变为初速度的一半，求物体与斜面之间的动 摩擦因数为多少？38、 质量为m的物块A静止在光滑的水平面上，有一轻质弹簧固定其上，与 A质量相同的 物块B，以速度：°撞击，如图所示，当弹簧压缩量最大时，弹簧储存的机械能是（）12 12 12A、一B、一C、0D、一48239、 有一质量为 M的小孩，倚靠在一竖直墙壁沿水平方向以速度 !投出质量为m的石块， 如果此小孩站在光滑的水平面上，做同样大的功沿水平方向投出石块，那么此石块获得的速度为（）C、40、如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从 b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为2H，空气阻力不计，当质点下3落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）,2 , H,HH ,2 ,A、 hHB、 h =一C、 h :D、h :：:-H3333341、如图所示，有光滑弧形轨道的小车静止与光滑