2020年高中物理学业水平测试专题考点复习讲义：专题9机械能守恒定律与能量

1、专题9ZHUAN Tl JIUV机械能守恒定律与能量考纲要求0考情分析考纲原文考情分析.重力做功与重力势能（I ）.机械能守恒定律及其应用（n ）.能量守恒与能量转化和转移（I ）该专题涉及的A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，重力做负功，重力势能增大的 关系.第二个考点，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.第三个考点，考查的难度较 低，要后能量转化、转移等思想，并能分析 出能量守恒的特点.基础梳理G真题过关考点1重力做功与重力势能（I ）如_知识梳理心.重力做功的特点重力

2、做功与路径无关，只决定于初、末位置间的高度差 Ah.重力做功的大小 WG=mgA h,若物体从高处下降，重力做正功，反之，物体克服重力做功.重力势能（1）概念：地球上的物体由于受到重力的作用而具有的跟它的高度有关的能，叫重力势台匕 目匕.（2）定义式：Ep=mgh.国际单位：焦（J）.（3）重力势能具有相对性.重力势能的大小和零势能面的选取有关，因为选择不同的参因此重力势能就不同.若物体在则重力势能取负值.通常选取地面考平面，同一物体在同一位置到参考平面的高度就不一样,参考面以上，则重力势能取正值；若物体在参考面以下,作为零势能面.重力势能是标量，但有正负.重力做功与重力势能变化的关系重力对物

3、体做多少正功，物体的重力势能就减小多少;重力对物体做多少负功，物体的重力势能的变化量重力势能就增加多少. 重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化量.D. 0与零势能面的选取无关.（2018年1月广东学业水平考试）如图所示，O至P是一段滑雪赛道，P点的海拔高 度为H, O点的海拔高度为2H,人和雪橇总质量为 m,从O点滑到P点重力对人和雪橇所 做的功为（ ）B. 2mgHC. 3mgH（2017年6月广东学业水平考试）如图所示，跳水运动员向下压跳板，随跳板一起从位置P1运动到位置P2,则此过程中（）A.运动员受到的重力对他做负功B.跳板的弹性势能一直在增加C.运动员的重力势能一直在增加D.运动

4、员受到跳板的弹力对他做正功（2017年6月广东学业水平考试）如图所示，质量为 m的小孩，从长为l倾角为30的固定斜面顶端下滑至底端，此过程重力对小孩做的功为（）mglmgltan 30mglcos 30mglsin 30（2015年6月广东学业水平考试）下列情景中，纸箱、花盆、铁球和拖把受到的重力 定做功的是（）向高处堆放班箱 A水平移动枪盆B没能提起铁球 C水平方向移动拖把D考点2机械能守恒定律及其应用（n）知识梳理一机械能：物体的动能和势能统称为机械能，即E=Ek+ Ep.其中势能包括重力势能和弹性势能.（1）内容：在只有重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体白动能和重力势能（或弹性势能）发

5、生相互转化，而总的机械能保持不变.2., 12t（2）表达式： mghi + 2mvi = mghz+2mv2或 Ep2+e=Ep1+E.8考题导练一Q（2019年6月广东学业水平考试）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，忽略空气阻气，则下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球的动能一直在减小C.小球的动能一直增加D.小球的重力势能一直在增加（2018年6月广东学业水平考试）如图所示，将一个质量为 m的物体从水平桌面的 A 点以初速度vo抛出，以桌面为零势能面，不计空气阻力，当它到达B点时，其机械能为（）A 12 .A.2mvo+ mghL 2B?mv0C. m

6、gH mgh12 .D.2mvo+mg(H h)（2017年6月广东学业水平考试）篮球由静止开始下落至地面，经多次反弹后静止在地面上.从篮球开始下落到最终静止的过程，下列说法正确的是（）A.机械能不守恒B.重力一直做正功C.重力势能时刻在减少D.重力一直做负功（2017年1月广东学业水平考试）忽略空气阻力，下列物体在各自运动过程中，机械 能守恒的是（）A.电梯匀速下降B.木块沿粗糙斜面匀速下滑C.铅球脱手后在空中运动D.重物被起重机吊起加速上升考点3能量守恒与能量转化和转移 （I ）知识梳理1.功和能的关系（1）能量的转化必须通过做功才能实现.做功的过程是能量转化的过程（2）功是能量转化的量度

7、，即某种力做了多少功，一定伴随多少相应能量发生了转化.物体动能的增量由外力做的总功来量度.物体重力势能的增量由重力做的功来量度.物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度.2.能的转化和能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中其总量不变，这就是能量守恒定律.加考题导练.处 TOC o 1-5 h z （2018年6月广东学业水平考试）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（2017年1月广东学业水平考试）下列能源中，属于不污染环境且比较经济的能源是 （

8、）A.煤B.风能C.石油D.天然气（2015年6月广东学业水平考试）如图所示，悬挂在天花板上的摆球在空气中摆动，摆幅越来越小，摆球在摆动过程中（）A,机械能守恒B.机械能逐渐减少C.重力势能保持不变D.动能全部转化为重力势能（2011年6月广东学业水平考试）下列用品中利用了弹簧的弹性势能转化为动能进行 工作的是（）A.机械手表B.自行车座C.弹簧秤D.有弹簧的衣服夹学业达标。实战演练一、单项选择题.关于重力势能，下列说法中正确的是（）A .重力势能的大小只由重物本身决定.重力势能恒大于零C.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.质量为m的乒乓球从地面弹

9、起到 h高度后又落回到地面.重力加速度为g.在整个过 TOC o 1-5 h z 程中，重力所做的功为（）A . mghB . 0C. mghD . 2mgh.如图所示，一张桌子放在水平地面上，桌面高为h2, 一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的P点.若以桌面为参考平面，重力加速度为g.小球从P点下落到地面上的 M点, 下列说法正确的是（）A.小球在P点的重力势能为 mg（hi+h2）B .小球在桌面N处的重力势能为mgh2C.小球从P点下落至M点的过程中，重力势能减少mg（hi+h2）D.小球从P点下落至M点的过程中，克服重力做功mg（hi + h2）不计空气阻力,.如图所示，桌面高为h,

10、质量为m的小球从离桌面高 H处自由落下, 设以地面为零势能参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（）C. mg(H + h)D . mg(H h).重力对物体做功，则下列说法中正确的是（）A.如果重力对物体做正功，则物体的机械能增加B.如果重力对物体做负功，则物体的机械能减少C.如果重力对物体做负功，则物体的重力势能增加D.如果重力对物体做正功，则物体的动能增加.游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑 动了一段距离后停下来，则 （）A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平面滑动过程中摩擦

11、力对小朋友做负功.关于做竖直上抛运动的物体在上升过程中，重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（）A .重力做负功，重力势能减少.重力做正功，重力势能增加C.重力做负功，重力势能增加D.重力做正功，重力势能减少.在下列物体运动中，机械能守恒的是 （）A .加速向上运动的运载火箭B.光滑曲面上自由运动的物体C.被匀速吊起的集装箱D.木块沿斜面匀速下滑一质量为m的小球，用长为 L的轻绳悬挂于 O点，小球在水平力 F作用下，从平9,则拉力F所做的衡位置P点缓慢地移到 Q点，如图所示，此时悬线与竖直方向夹角为功为（）一 FpmgLcos 0mgL（1 cos 0 ）FL sin 0FLcos 0.

12、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是（）A.当物体向下运动时，重力对物体做负功B.当物体向下运动时，重力势能增大C.当物体向上运动时，重力势能增大D.当物体向上运动时，重力对物体做正功. （2012年6月广东学业水平考试）撑杆跳运动包括三个阶段：助跑、撑杆起跳、越横 杆，其中发生了弹性势能转化为重力势能的阶段是（）A.助跑阶段B.越横杆阶段C.撑杆起跳阶段D.越横杆阶段和助跑阶段.滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2 000 J,物体克服阻力做功100 J.则物体的（）A.机械能减小了 100 JB.动能增加了 2 100 JC.重力势能减小了 1 900 JD,重力势能增加了

13、 2 000 J. （2018年1月广东学业水平考试）能源的种类有很多，下列能源属于二次能源的是 TOC o 1-5 h z （）A.煤B.石油C.电能D.天然气.如图，从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直口上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地过程中（）? 1A.运行的时间相等跟B.落地时的机械能不同C.落地时的速度相同D.在空中任意时刻三个物体的机械能相同.如图所示，若物体 m沿不同的路径I和H从 A滑到B,则重力所做的功为（）然后释放，不当运动员离开蹦A.沿路径I重力做功多B.沿路径n重力做功多C.沿路径I和n重力做功一样大D.条件不足不能判断.如图所示

14、，用一轻绳系一小球悬于O点.现将小球拉至水平位置,计阻力.小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球所受的合力不变C.小球的动能不断减小D.小球的重力势能增加.物体在平衡力作用下的运动中 （）A.物体的机械能一定不变B.如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化C.物体的动能可能变化，但机械能一定不变D.物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变.蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动. 床后上升的过程中，运动员具有的（）A.动能增加，重力势能减少B.动能增加，重力势能增加C.动能减少，重力势能减少D.动能减少，重力势能增加.下列运动过

15、程中，可视为机械能守恒的是（）A.热气球缓缓升空B.树叶从枝头飘落C.掷出的铅球在空中运动D.跳水运动员在水中下沉20.如图所示，小朋友在荡秋千.在他从 P点向右运动到 Q点的过程中，重力做功的 情况是()-0P召-A.先做负功，再做正功B.先做正功，再做负功一直做负功一直做正功二、非选择题 TOC o 1-5 h z 21.光滑水平面AB与一半圆形轨道在 B点相连，轨道位于竖直J面内，其半径为R, 一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左少、推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度， 当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，百S之后向上运动恰能完成半圆周运动

16、到达C点，重力加速度为 g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块从B到C克服阻力的功；(3)物块离开C点后，再落回到水平面上时的动能.基础梳理真题过关考点11. A 2.B 3.D 4.A考点21. A 2.B 3.A 4.C考点31. A 2.B 3.B4【解析】选A.机械手表利用了弹簧的弹性势能转化为动能.学,归大标实战演练一、 单项选择题.【解析】选D.重力势能大小由重物质量，重力加速度，相对高度共同决定的，A错.重力势能可以大于零，等于零，小于零，BC错.重力势能具有系统性，是物体和地球共有的，D对.【解析】选B.整个过程乒乓球的位移为零，则重力做功为零.【解析】选C.从P至ij

17、 M ,重力做正功，大小为 mg(hi + h2),重力势能减少了 mg(hi + h2).【解析】选C.物体下落过程只有重力做功，故物体的机械能守恒，以地面为参考平 面，初状态小球的机械能为mg(H + h),故在小球落到地面未碰地之前任一时刻的机械能都为mg(H+h).故选项C正确.【解析】选C.重力做功情况只影响物体重力势能的变化，重力做正功，重力势能减 少，重力做负功，重力势能增加.【解析】选D.在滑动的过程中，人受重力、支持力和摩擦力三个力作用.下滑过程 中，重力做正功，重力势能减少，B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒， A、C错.D正确.【解析】选C.竖直上抛的上升

18、过程中，重力做负功，重力势能增大.【解析】选B.机械能守恒条件是只有重力做功，加速向上运动的运载火箭和被匀速 吊起的集装箱都有向上的动力做功，机械能不守恒，A、C错.木块沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减少，机械能减少，D错.光滑曲面上自由运动的物体，只有重力做功，机械能守恒，B对.【解析】选B.P到Q的过程中，动能变化为零，重力做功为mgL(1 - cos 0 ),根据动能定理得 Wf mgL(1 cos 0 )=0,知B正确.【解析】选C.物体向上运动时，物体的高度升高，所以重力做负功，重力势能增大； 物体向下运动时，高度下降，所以重力做正功，重力势能减少.选项 C正确.【解析】 选C.

19、助跑阶段和越横杆阶段，杆都没有发生形变，而且人的重心位置没发 生改变，则不存在弹性势能和重力势能的转化.撑杆起跳阶段，杆有弯曲，人的重心上升， 弹性势能转化为重力势能.【解析】 选A.重力对他做功为 2 000 J,重力势能减少2 000 J,物体克服阻力做功 100 J,阻力做功100 J,机械能减少 100 J,动能增加为 2 000 J100 J= 1 900 J,选 A. C【解析】 选D. 一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，三种情况都是只有重力 做功，机械能守恒.初位置三者的质量、速率、高度相等，故在空中任意时刻三个物体的机 械能相同.【解析】选C.重力做功的特点是与物体运动的路径无关，只由物体的初末位置决定，本题物体运动的路径I和n初末位