2022-2023学年北京市高二下学期物理合格考复习：6 功 能 动能定理 机械能守恒

考点六、功&能&动能定理&机械能守恒

功W=Fxcosθ

机械能

★★★

1.下列物理量中，属于矢量的是（）

A.动能B.加速度C.周期D.功率

2.下列物理量中，是矢量的是（）

A.时间B.速率C.加速度D.功

3.关于功，下列说法正确的是

A.因为功有正负，所以功是矢量B.功只有大小而无方向，所以功是标量

C.功的大小只由力和位移大小决定D.力和位移都是矢量，所以功是矢量

4.如果不计空气阻力，下列过程中机械能守恒的是（）

A.货箱沿斜面匀速向上滑动的过程

B.电梯匀速上升的过程

C.小孩沿滑梯匀速下滑的过程

D.抛出的棒球在空中运动的过程

5.如图所示是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑过程中，下列关于各力做功的说法中，正确的是（）

A.重力做正功B.支持力做负功

C.支持力做正功D.摩擦力做正功

6.从某一高度由静止释放一小球，忽略空气阻力，则小球在下落过程中（）

A.重力对小球做负功B.小球的重力势能增大

C.小球的动能增大D.小球的动能不变

7.在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌，对于运动员身体保持直立状态

由最高点下落至蹦床的过程（如图所示），若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列

说法中正确的是

A.重力做正功，重力势能减少

B.重力做负功，重力势能减少

C.重力做负功，重力势能增加

D.重力做正功，重力势能增加

8.竖直向上抛出一个篮球,由于受到空气阻力作用,篮球落回抛出点的速率小于抛出时的速率,则在此过程中（）

A.篮球的机械能守恒

B,篮球上升时势能增大,动能增大

C.篮球上升时机械能减小,下降时机械能增大

D.篮球上升时机械能减小,下降时机械能减小

9.如图所示，是某女运动员一次十米跳水的快照，她从跳台斜向上跳起，一段时间后落入较大的泳池中，不计空

气阻力，下列说法正确的是（）

A.她运动到最高点时，速度为零

B.她上升过程处于超重状态，下降过程处于失重状态

C.她接触到水后，由于受到水的阻力，立即开始做减速运动

D.她从入水到停止下沉的过程中损失的机械能大于水的机械能的增加量

10.蹦极运动中，长弹性绳的一端固定在几十米高的平台上，另一端绑在人身上，人从平台落下.将蹦极过程中

人的运动简化为沿竖直方向做初速度为零的直线运动.人从开始运动到第一次下降至最低点的过程中，弹性绳始

终处于弹性范围内，忽略空气阻力，下列分析正确的是

A.人的动能一直增大

B.当绳恰好伸直时，人的动能达到最大

C.当人到达最低点时，绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小

D.当绳的弹性势能逐渐增大的过程中，人和地球组成的系统机械能逐渐减小

11.某人把一个物体沿竖直方向匀速提升了一段距离，下面有关人的拉力对物体做功、重力对物体做功以及物体

动能变化的说法中正确的是（）

A.重力做正功，拉力做负功，物体动能增大

B.重力做负功，拉力做正功，物体动能增大

C.重力做负功，拉力做正功，物体动能不变

D.重力不做功，拉力做负功，物体动能不变

12.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开

的过程中，下列说法正确的是（）

A.人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大B.人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小

C.人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大D.人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小

请阅读下述文字，完成下题。

图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到

一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中,

13.重力对游客（）

A.一直做正功B.一直做负功C.先做正功后做负功D.一直不做功

14.游客的动能（）

A.越来越小B.先变小后变大C.越来越大D.先变大后变小

15.游客的重力势能（）

A.越来越小B.先变小后变大C.越来越大D.先变大后变小

16.如图所示，一个物块在与水平方向成ɑ角的恒力F作用下。沿水平面向右运动一段距离X,在此过程中，恒力

尸对物块所做的功为（）

k----X------->1

FXpχ

A.Fxsma.B.FxcosaC.——D.-------

sinacosa

17.如图所示，质量为机的小车在与竖直方向成a角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离/.在此

过程中，小车受到的阻力大小恒为?，则（）

A.拉力对小车做功为FZcosa

B.支持力对小车做功为F/sina

c.阻力对小车做功为一∕y∕

D.重力对小车做功为

18.如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力尸作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离X,所

用时间为f,在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为

Frcosσ包-Fxsina

A.----------B.C.---------D.—

CoSa

19.如图所示，一物体静止在水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为X时.，速度达到V,此

A.FvB.Fxc∙τ

20.如图所示，一物体静止在水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为X时，速度达到V,此

时力产的功率为

X

A.FvB.FxC.2FvD.2Fx

21.如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力尸作用下由静止开始运动，经时间J前进距离为X,此过程

中力厂的平均功率为（）

7777777777777777777777∕77τ7777777

-X---------►）

A.FxB.FxltC.2FxD.2Fx∕t

22.起重机竖直向上匀速吊起重物过程中，由P=Fv可知，起重机的输出功率P（）

A.一直增大B.一直减小C.保持不变D.先增大后减小

23.小明用40s的时间从1楼上到3楼.此过程中，小明克服重力做功的平均功率约为

A.1000WB.300WC.75WD.IOW

24.物体从高空坠落到地面，即使质量较小，也可能会造成危害.设一质量为0∙2kg的苹果从距离地面20m高处由

静止下落，取重力加速度g=10m∕s?,落地时苹果的动能约为（）

A.IOJB.20J

C.40JD.80J

25.王亮同学完成体育测试“引体向上”项目的情景，王亮同学在这次测试中一分钟完成了20个“引体向上”，若王

亮同学每次'‘引体向上”重心上升约0.5〃?，则王亮同学在本次测试中做功的平均功率接近（）

A.1000WB.IOOWC.IOWD.IW

26.一质量为2kg物体在外力作用下，静止开始做直线运动，到达某点时速度为2m∕s,在此过程中外力对物体做

的功是（）

A.2JB.4JC.8JD.16J

27.一物体的速度大小为VO时，其动能为反，当它的动能为2次时，其速度大小为

A.B.2voC.伍）D.4%

28.质量为m的物体，当它的速度为V时，动能为（）

A.mv2B.-mv2C.mvD.-mv

22

29.如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，高度为h.小物块从斜面顶端A处由静止开始下滑，当滑到斜面

底端B处时，小物块速度的大小为（）

D.河

C.2gh

请阅读下述文字，第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年由北京和张家口联合举办。高山滑雪是比赛项目之

一，因其惊险刺激深受观众喜爱。如下图所示，运动员收起滑雪杖，从高处加速下滑的过程中，运动员受到的阻

力不可忽略。完成下列题目：

30.关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是（）

A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力

B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力

C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等

D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同

31.若图中部分赛道可以看作与水平方向夹角为，的斜面，运动员受到的重力为G,则运动员对赛道压力的大小为

（）

A.GSineB.GCoSeC.GtaneD.G

32.运动员收起滑雪杖从高处加速下滑的过程中，其机械能（）

A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小

33.运动员收起滑雪杖从高处加速下滑的过程中，其受到的合力所做的功为W,则（）

A.WeoB.W=OC.½z>0D.无法确定

阅读下述文字，完成8、9、10题

跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一，图3为2018年平昌冬奥会上中国跳台滑雪历史上第一位进入冬奥会的女

子运动员常馨月的腾空一跳.图4是跳台滑雪运动场地的示意图.比赛时运动员不借助任何外力，从起滑台起滑

后，沿助滑台（可以看成斜面且各处的动摩擦因数相同）运动至助滑台末端起跳点，获得较大速度，在起跳点起

跳后，身体前倾与滑雪板成锐角，沿抛物线在空中运动，在着陆坡上某位置着陆后，继续滑行至缓冲区停止.

34.运动员滑到助滑台末端时，关于滑雪板与滑道之间的相互作用力，下列说法正确的是

A.滑雪板对滑道的作用力大于滑道对滑雪板的作用力

B.滑雪板对滑道的作用力小于滑道对滑雪板的作用力

C.滑雪板对滑道的作用力的大小等于滑道对滑雪板的作用力的大小

D.滑雪板对滑道的作用力与滑道对滑雪板的作用力方向相同

35.运动员在助滑台上沿直线加速运动过程中，忽略空气阻力，其所受合外力

A.方向与运动方向相同B.方向与运动方向相反

C.大小一定越来越大D.大小一定越来越小

36.运动员在助滑台上加速下滑过程中，若阻力不可忽略，关于运动员的能量，下列说法正确的是

A.动能减少B.重力势能减少C.机械能增加D.机械能不变

37.“叠罗汉”是一种游戏和体育活动，可由二人以上的人层叠成各种样式，在中国民间流传甚广。三人靠近站成

一排，两人从地面跃起稳稳地站在三人肩膀上，最后一人再到达最上面，这样就形成了如图所示的“罗汉”造型。

当表演结束时，最上面的人水平跳出，落到地面上。最上面的人跳出后在空中运动的过程中，若将该人看成质

点，忽略空气阻力，则关于该人的机械能，下列说法中正确的是（）

A.不变B.减小C.增大D.先减小后增大

38.有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示。坡高为〃，车辆的质

量为如重力加速度为g,车辆与路轨的摩擦力为号，进站车辆到达坡下A处时的速度为%,此时切断电动机的

电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为0。车辆从A运动到8的过程中克服摩擦力做的功是（）

1

=JI]D[I]±--------B

777TΓ∏77777777777^7T77777777777777777777777777777777777

A.FfhB.mghC.D.；mv：Tngh

39.某手机电池的容量为4200mA∙h,充电完毕后其储存的电能约为5∙6xlθ"J.这个能量相当于将一定质量的物

体举高Im的过程中重力势能的变化量，取重力加速度g=10m∕s2,这个物体的质量约为（）

A.5.6kgB.56kg

C.5.6×102kgD.5.6×103kg

40.质量为O∙lkg的物体做自由落体运动。从开始到下落2s的过程中重力做的功为J,2s末重力的功率为

W0(g取IOnVS2)

41.如图所示，轻绳的一端固定在。点，另一端系一小钢球.现将小钢球拉至A点，由静止释放，小钢球在竖直

面内沿圆弧运动，先后经过8、C两点.则小钢球在8点的动能(选填"大于”或“小于”)小钢球在C点的

动能；通过C点时轻绳对小钢球的拉力(选填“大于”或“小于”)小钢球所受的重力.

9A

T•F、、-------J

CO■1

42.如图所示，用F=8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动到达B点，已知

A、B之间的距离s=8m,求：

(1)拉力F在此过程中所做的功；

(2)若物体从A到B刚好用时f=4s,求拉力厂做功的平均功率。

43.在我国东北寒冷的冬季,孩子们常坐在狗拉的雪橇上玩耍.如图所示,一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制

滑板的雪橇上,狗用与水平方向成37。斜向上F=ION的拉力拉雪橇在冰面上运动,雪橇与冰面间的动摩擦因数

0.02(sin37o=0.6COS37=0.8,g=10m/s*)

(1)通过计算说明雪橇做匀速运动还是做变速运动

(2)在小孩和雪橇运动20m的过程中拉力F所做的功W.

44.在水平力F作用下，质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经2s运动的距离为

6m,随即撤掉尸，小物块运动一段距离后停止，已知物块与地面之间的动摩擦因数〃=0.5,g=10m∕s2,求：

(1)物块运动的最大速度；

(2)F的大小；

(3)撤去尸后，物块克服摩擦力做的功。

45.如图所示，一长度为R的轻质细绳与质量为m的小球相连，悬挂于。点。现将小球从水平位置尸点自由释

放。求：

(I)当细绳摆到竖直位置时小球的速度大小；

(2)当细绳摆到竖直位置时此时小球所受拉力的大小。

〃//1/〃

o\ROP

46.“文明礼让”是中华民族的优良传统，驾驶员在行车过程中，应注意礼让行人。如图所示，小汽车行驶在市区

的水平道路上，驾驶员发现前方不远处有行人正在通过人行横道，立即采取制动措施，驾驶着汽车开始减速，直

到在行人前停止。从开始减速到停止的这段距离称为刹车距离，忽略空气阻力，请用文字简要回答：

(1)在刹车过程中，小汽车受到哪些作用力？

(2)在刹车过程中，小汽车的机械能是否守恒？它的能量转化情况如何？

(3)在避免紧急刹车的情况下，要缩短刹车距离应采取什么措施？(至少写2项)

开始减速汽车停止9

ιιιιιιιιιιιι^^ιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιιι^m^ιπιlιιιιιι

*~刹车距离

47.“复兴号”动车组是我国在“和谐号”动车组基础上研制的新一代高速列车，具有完全自主知识产权，其运营速度

可以达到350km∕h∙如图所示，一列“复兴号”动车组正在某段平直轨道上加速行驶，在时间/=IOOs内，速度由

%=60m∕s增加到V=80m∕s.

(1)若在上述过程中动车组的运动可视为匀变速直线运动，求动车组在这段时间内加速度的大小

(2)动车组运行中载重越大，消耗的能量越多.若动车组所载行李的总质量〃ι=l.Ox104kg,行李与车厢之间始

终保持相对静止.求在这段加速过程中动车组对行李所做的功W.

48.如图所示，质量m=0∙2kg的皮球(视为质点)，从A点被踢出后沿曲线ABC运动，AC在同一水平面上，最高

点B距地面的高度∕z=2.0m,皮球在B点的速度v=3.0m∕s,重力加速度gTOm*,取皮球在地面的重力势能为零，

不计空气阻力。求：

(1)皮球由B到C过程中重力对皮球做的功W；

(2)皮球在8点的机械能E；

(3)皮球在A点被踢出时的速度%的大小。

49.某种型号的笔由弹簧、内芯和外壳三部分构成。小明同学在探究这种笔的弹跳问题时，发现笔的弹跳过程可

简化为三个阶段：把笔竖直倒立于水平硬桌面上，下压外壳使其下端接触桌面(如图所示)；把笔由静止释放，

外壳竖直上升，速度达到见时，与静止的内芯碰撞，碰撞过程时间极短，碰后瞬间，内芯与外壳具有竖直向上的

共同速度P(如图所示)；然后，内芯与外壳以相同速度一起向上运动(如图所示)。己知笔的外壳和内芯质量分别

为如和机2。不计弹簧质量和空气阻力，重力加速度为g。

(1)求外壳与内芯碰撞后一起上升的最大高度Λ;

(2)求外壳与内芯组成的系统在碰撞过程中损失的动能Ek航

(3)若将内芯与外壳间的撞击力等效为恒力，且可认为此恒力远大于笔所受的重力，请证明：mlvo=Cml+m2)

50.蹦床是变更的儿童游乐项目之一.一质量为机的小孩(可视为质点)在做跳跃过程中,从距离蹦床床面高为”处

由静止下落,将蹦床下压到最低点后,再被弹回至空中.若此过程中小孩不做功,机械能损失可忽略,则蹦床可以简化

为一个竖直放置的轻弹簧,如图所示,弹力大小为质(X为床面下沉的距离,形变k为常量),蹦床的初始形变量为0,整个

过程中蹦床的形变始终在弹性限度内.

O

(1)在图中请画出小孩接触蹦床后,所受蹦床弹力F随形变量X变化的示意图

OX

(2)类比是种常用的研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法,借鉴此方法,我们借助F-X

图,可确定弹力做功的规律.据此,求小孩从开始下落至回弹到空中最高点的过程中,蹦床的最大压缩量h和小孩的最

大动能EKm

(3)请在图中定性画出小孩从开始下落至回弹到空中最高点的过程中,速度V随时间f变化的图像.(规定竖直向下为

正方向)

V

Ot

51.如图1所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光

滑杆上.一套在杆上的圆环从距弹簧上端，处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限

度内.已知支架和圆环的质量均为相，重力加速度为g,不计空气阻力.

(2)如图1所示，取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点0,取竖直向下为正方向，建立X轴.在圆环压缩弹簧的

过程中，圆环的位移为X,加速度为a,在图2中定性画出4随X变化关系的图象.

(3)试论证当圆环运动到最低点时，地面对底座的支持力R>3,"g.

52.如图甲所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球(可视为质点)，弹簧处于原长时小球位于0

点.将小球从。点由静止释放，小球沿竖直方向在OP之间做往复运动，如图所示.小球运动过程中弹簧始终处

于弹性限度内.不计空气阻力，重力加速度为g.

图乙

(1)在小球运动的过程中，经过某一位置4时动能为E”，重力势能为Ep/,弹簧弹性势能为EM,经过另一位置B

时动能为a2,重力势能为。2,弹簧弹性势能为E则2.请根据功是能量转化的量度，证明：小球由A运动到B的

过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒；

(2)己知弹簧劲度系数为h以。点为坐标原点，竖直向下为X轴正方向，建立一维坐标系。-X,如图乙所示.请在

图丙中画出小球从。运动到P的过程中，弹簧弹力的大小F随相对于。点的位移X变化的图象.根据F-X图象，

求：小球从。运动到任意位置X的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E就

OX

国内

53.蹦极是一项非常刺激的运动.为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时

的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略.某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到。点时弹性绳恰好伸直，人继

续下落，能到达的最低位置为6点，如图所示.已知人的质量%=50kg,弹性绳的弹力大小F=丘，其中X为弹性绳

的形变量，⅛=200N∕m,弹性绳的原长310m,整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内.取重力加速度

g=10π√s2.在人离开蹦极台至第一次到达6点的过程中，机械能损失可忽略.

(1)求人第一次到达a点时的速度大小V；

(2)在图中，定性画出人第一次由。点到b点的运动过程中，速度丫随时间f变化关系的图线；

(3)己知弹性绳的形变量为X时，它的弹性势能与=；去2.求点与蹦极台间的距离/.

54.如图所示，有一足够长的水平传送带与左侧的光滑水平台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀

速转动，使传送带以v=2.0m/s匀速转动，水平台面上有一物块A(可视为质点)以初速度w=4.0m∕s向右运动，

已知物块A的质量∕n=1.0kg,物块A与传送带间的滑动摩擦因数〃=0.20,重力加速度g取IOm/S2,求：

(1)物块A在传送带上向右运动的过程中的加速度大小〃；

(2)物块A冲上传送带后，向右运动至距传送带左端的最大距离x；

(3)从冲上传送带到返回水平台面这段时间内，由于物块与传送带间摩擦而产生的热量Q。

A

他、

55.如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上

增加・定值•右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m∕s匀速转动，水平

部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能

Ep=9J,弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数〃=0.2,物块质量加4=机8=1kg。现将A、B同

时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P,B还未滑上传送带。Wg=

10m∕s2,

(1)求A、B刚被弹开时的速度大小;

(2)试通过计算判断B第一次滑上传送带后，能否从传送带右端滑离传送带；

(3)若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连，一起滑上传送带。则P应给A至少补充

56.如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M=2.0kg,长度A=1.0m∙在木板的最右端有一个小滑块(可视为

质点),质量，"=1.0kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数〃=0.2,开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块

施加一个尸=5.0N水平向左的恒力，此后小滑块将相对木板滑动.取g=10m∕s2.求：

(1)小滑块从木板右端运动到左端所用的时间*

(2)小滑块从木板右端运动到左端的过程中，恒力F对小滑块所做的功W；

(3)如果想缩短小滑块从木板右端运动到左端所用的时间r,只改变木板的质量请你通过计算，判断木板的

质量M应该增大还是减小。

考点六参考答案:

1.B

【详解】矢量是既有大小，又有方向的物理量，而只有大小，没有方向的物理量是标量。速度和加速度是矢量，

周期是标量，动能和功是只有大小，没有方向的物理量，是标量

故选B»

2.C

【详解】时间、速率和功都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向，是矢量。

故选C。

3.B

【详解】功虽有正负，但正负只表示大小，不表示方向，故为标量，A错误B正确；力和位移都是矢量，功的大

小由力和力方向上的位移的乘积决定，CD错误.

4.D

【详解】A.汽车在公路上匀速行驶的过程的过程中，动能不变，但是势能可能变化，故机械能不守恒，A错误;

B.电梯匀速上升的过程中，动能不变，势能增加，故机械能增加，B错误；

C∙小孩沿滑梯匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，故机械能减小，C错误；

D.抛出的棒球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确.

故选D。

【点睛】判断机械能是否守恒，有两种方法，一种是判断动能与势能之和是否变化；一种是判断是否只有重力做

功.

5.A

【详解】小孩下滑过程中，重力和位移方向的夹角小于90度，重力做正功；支持力和位移方向的夹角等于90

度，支持力不做功；摩擦力和位移方向的夹角大于90度，摩擦力做负功。故A正确BCD错误。

故选Ao

6.C

【详解】A.小球在下落过程中，重力方向和位移方向相同，则重力对小球做正功，选项A错误；

B.重力对小球做正功，则小球的重力势能减小，选项B错误；

CD.重力对小球做正功，小球的动能增大，选项C正确，D错误；

故选C.

7.A

【详解】运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，

重力势能减少；

A.重力做正功，重力势能减少，与结论相符，选项A正确；

B.重力做负功，重力势能减少，与结论不相符，选项B错误；

C.重力做负功，重力势能增加，与结论不相符，选项C错误；

D.重力做正功，重力势能增加，与结论不相符，选项D错误.

8.D

【分析】机械能守恒的条件为：只有重力或弹力做功时，物体的机械能守恒.

【详解】篮球在运动中受到阻力，且阻力对篮球做功，故机械能不守恒，故A错误；篮球上升时，势能增大，动

能减小，选项B错误；因阻力在整个过程中都做负功，故上升和下降时机械能都减小，故C错误，D正确；故选

D.

【点睛】本题考查机械能守恒的条件及阻力做功对机械能的影响，若有阻力做功，则机械能减小.

9.D

【分析】分析运动员的运动情况得出其加速度的方向.根据牛顿第二定律分析她的浮力和她的重力的关系.超重

或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关；根据能量关系分析机械能的损失.

【详解】她从跳台斜向上跳起，她运动到最高点时有水平方向的速度，速度不为零，故A错误；她上升过程和下

降过程中加速度方向都是向下，所以处于失重状态，故B错误；入水过程中，开始时水对她的作用力大小（浮力和

阻力）小于她的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，故C错误.她从入水到停止下沉的过

程中损失的机械能等于水的机械能的增加量和内能的增加量.故D正确.故选D.

【点睛】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产

生失重的条件：物体的加速度方向向下.

10.D

【详解】AB.当弹力等于重力时，人的速度最大，动能最大，人继续向下运动，弹力大于重力，人做减速运动，

动能减小，故AB错误；

C.人在最低点时，绳对人的拉力大于人所受的重力，人将向上运动，故C错误；

D.当绳的弹性势能逐渐增大的过程中，弹力对人做负功，人和地球组成的系统机械能逐渐减小，故D正确.

故选D。

点睛：从绳子绷紧到人下降到最低点的过程中，开始时人的重力大于弹力，人向下加速；然后再减速，直至速度

为零；再反向弹回；根据功的知识和功能分析动能和机械能的变化.

U.C

【分析】运用重力势能的变化与重力做功的关系、动能定理的应用分析

【详解】物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力，物体沿竖直方向匀速上升了一段距离，所以位移方向是向上

的，根据功的定义式W=RCOSa我们可以发现：重力做负功，拉力做正功，由于物体匀速提升了一段距离，根据

动能的表达式，所以物体的动能不变。

故选C。

【点睛】关于功的正负，我们可以看力的方向与位移的方向夹角，当力的方向发生改变时，我们也可以看力的方

向与速度方向的夹角，对于动能的变化，我们可直接通过速度大小的变化来判断，也可以运用动能定理通过总功

的正负来判断动能的变化.

12.A

【详解】由于人的拉力与弓的形变方向相同，故人对弓做正功；在拉开过程中由于弓的形变量增大，故弹性势能

增大。

故选Ao

13.A14.C15.A

【解析】13.座舱加速下落的过程中重力对游客一直做正功，故选A。

14.座舱加速下落的过程中游客也加速下落，动能越来越大，故选C。

15.座舱加速下落的过程中重力对游客一直做正功，重力势能越来越小，故选A。

16.B

【分析】由题意可知力、位移及二者之间的夹角，由功的计算公式可求得恒力的功。

【详解】由图可知，力的大小为恒力凡位移的大小为X,力和位移的夹角为α,故推力尸对物体做功为

W=Fxcosa

故选Bo

【点睛】本题考查功的公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。

17.C

【详解】A.根据力做功的公式：

W=Flcosθ

其中。为力与位移的夹角，所以拉力做功为：

W=Flsina

故A错误.

BD.支持力和重力的方向与运动方向垂直，所以不做功，故B错误，D错误.

C.根据力做功公式可知阻力做功为：

故C正确.

故选C

18.A

【详解】在此过程中，恒力尸对箱子做的功W=Ercosa,

WFxc∏ςCi

根据平均功率的定义"=：=,故A正确，BCD错误

故选：A

19.A

【详解】拉力尸的瞬时功率为P=Fvo

故选A.

20.A

【详解】拉力F的瞬时功率为P=Fv

故选Ao

21.B

WFx

【详解】此过程中尸做的功为W=外,平均功率为尸=李=亍.故选B.

22.C

【详解】起重机的功率：P=Fv,因匀速运动，则有

F=mg

故

P=ιngv

所以功率不变，故C正确，ABD错误。

故选C。

23.C

【详解】学生的体重大约50kg,教室楼层高度约为3.5m,则小明克服重力做功的功率:

Pmgh50×10×3.5×2

t40

最接近于75W.

A.1000W.与结论不符，故A错误；

B.300W.与结论不符，故B错误；

C.75W.与结论相符，故C正确；

D.10W.与结论不符，故D错误.

24.C

【详解】苹果下落的过程中，重力势能转化为动能，故苹果落地时的动能

Ek=ιngh=0.2×20×10J=40J

故C正确，ABD错误。

25.B

【详解】假设王同学重为60依，每次克服重力做功wg∕z=350J,一分钟做功为6000J,则功率

逊=K)OW。

t60s

故选Bo

26.B

【详解】根据动能定理可得在此过程中外力对物体做的功是

IV=AEk=/mV?-O=4J

故选Bo

27.C

【详解】设物体的质量为〃?，当一物体的速度大小为现时，其动能为班，则有

H12

Eκ=~mvu

当它的动能为2以时，有

2

1Ek=2χg"z片=→πv

解得：

v=∖f2v0

A.5.故选项A不符合题意.

B.2%.故选项B不符合题意.

C.0%.故选项C符合题意.

D.也％.故选项D不符合题意.

2。

28.B

【详解】根据动能的定义式可知物体的动能为4B正确.

29.D

【详解】斜面光滑，支持力不做功，只有重力做功，所以小物块的机械能守恒，故有，，喏〃=《""，解得V=屈,

D正确.（本题也可以通过动能定理，匀变速直线运动规律求解）

30.C31.B32.B33.C

【解析】30.ABCD.滑雪板对赛道的作用力和赛道对滑雪板的作用力是相互作用力，其大小相等，方向相反，故

C正确ABD错误。

故选C。

31.ABCD.对运动员受力分析可知，运动员所受到的支持力

FN=GCoSe

运动员对赛道压力和运动员所受到的支持力是相互作用力，故B正确ACD错误。

故选Bo

32.ABCD.因运动员受到的阻力不可忽略，且阻力对运动员做负功，则运动员的机械能逐渐减小，故B正确ACD

错误。

故选B»

33.ABCD.由动能定理可知，动能变化量等于合外力做功，因运动员加速下滑动能增大，则合力做功大于零，故

C正确ABD错误。

故选C。

34.C35.A36.B

【分析】运动员滑到助滑台末端时，根据牛顿第三定律可知滑雪板与滑道之间的相互作用力的大小和方向之间的

关系；由于运动员在助滑台上沿直线加速运动，可知合外力与速度方向之间的关系；由于滑雪板与滑道之间存在

摩擦力，可知机械能、重力势能和动能的变化.

34.滑雪板对滑道的作用力与滑道对滑雪板的作用力是作用力与反作用力关系，根据牛顿第三定律，两者大小相

等，方向相反，分别作用在两个物体上.故C正确，ABD错误.

故选C

35.由于运动员在助滑台上沿直线加速运动，合外力与速度方向相同，又由于滑雪板与滑道之间动摩擦因数不

变，摩擦力不变，合外力大小不变.故A正确，BCD错误.

故选A

36.运动员在助滑台上加速下滑过程中，动能增大；重力做正功，重力势能减小；因阻力不可忽略，阻力做负

功，机械能减小.故B正确.ACD错误.

故选B.

37.A

【详解】因为忽略空气阻力，在空中运动过程中，人只受重力作用，只有重力做功，机械能守恒，该人的机械能

恒定不变。

故选Ao

38.D

【详解】对A到B的过程运用动能定理得

12

Tngh-W=θ-2mv»

解得

^Ff=^~>ngh

故D正确，ABe错误。

故选Do

39.D

【详解】电池储存的电能等于一定质量的物体举高Im的重力势能变化量，有:

E电=mgh

则

m=-=---------kg=5.6X10?kg

gh10×l

故D正确ABC错误。

40.2020

【详解】口］由位移公式可得，2s内物体下落的高度为

1。

h=-gr=20m

重力做的功为

W=mgh=20J

⑵由速度公式可得，2s末物体的速度为

V-gt=20m∕s

2s末重力的功率为

P=mgv=20W

41.小于大于

【详解】［1］根据机械能守恒定律知，小钢球在B点的重力势能大于小钢球在C点的重力势能，则小钢球在B点的

动能小于小钢球在C点的动能.

⑵在C点，由绳对小球的拉力与小球重力的合力提供圆周运动向心力，加速度向上，由牛顿第二定律知合力向

上，则绳对小钢球的拉力大于小钢球所受的重力.

【点睛】掌握小球在运动过程中只有重力做功，遵守机械能守恒，竖直平面内圆周运动的物体通过最低点时，竖

直方向的合力提供圆周运动向心力是解题的关键.

42.（1）64J；（2）16W

【详解】（1）根据功的概念可知

IV=∕¾=8×8J=64J

（2）根据功率表达式

W64,

P=-=—W=16W

t4

43.（1）雪橇做匀速运动（2）W=160J

【分析】（1）对小孩和雪橇整体受力分析，作出力图.根据平衡条件，可得合力为零，由此判断雪橇的运动特

征；（2）根据W=FX求解拉力的功.

【详解】（1）将小孩和雪橇看成一个整体，总质量为m,分析整体受力：

y.

在y轴方向：Fsin37o+N=mg

由于f是滑动摩擦力：f=μN

可以推知：Fcos37o≈f

物体所受到的F介=ON

说明雪橇做匀速运动.

(2)W=FXCoS37°=160J

【点睛】本题是共点力平衡问题，首先要选择研究对象，其次要正确分析受力，再根据平衡条件列式，求解.

44.(1)6m/s；(2)3.2Ni(3)7.2J

【详解】(1)物块运动2s时速度最大，由运动学公式有

V

x=-t

2

可得物块运动的最大速度为

2x2×6/,

V=——=------m/sz=6m∕s

/2

(2)物块匀加速直线运动的加速度为

V6ɔ_,ɔ

a=-=-m∕zs2=3m∕s2

t2

设物块所受的支持力为M摩擦力为力根据牛顿第二定律得

F-f=rna

N-HIg=O

又

尸NN

联立解得

F=3.2N

(3)撤去尸后，根据动能定理得

可得物块克服摩擦力做的功力

H⅞=7.2J

45.(1)v^y∣2gR;(2)T=3mg

【详解】(1)小球下摆的过程中，机械能守恒

12

mgRd=—tnv"

得

v=y∣2gR

(2)在最低点，根据牛顿第二定律有

V2

Γ-me=m—

R

解得

T=3mg

46.(1)重力、支持力、摩擦力；(2)否，动能转化为内能；(3)①速度不要过高②增大轮胎粗糙程度

【详解】(1)刹车过程中，小汽车受到自身的重力、地面对小汽车的支持力、地面对小汽车的摩擦力。故在刹车

过程中，小汽车重力、支持力、摩擦力。

(2)在刹车过程中，摩擦力对小汽车做负功，重力势能不变，动能减小，所以小汽车的机械能不守恒；小汽车的

动能转化为轮胎与地面的内能。

(3)由速度位移关系得

O-V2=2ax

可知，X减小时，可以增大”或减小V,即①小汽车速度不要过高，②增大轮胎粗糙程度。

47.(1)0.2m∕s2(2)14×107J

【详解】(1)动车组在这段时间内加速度的大小

v-v,.80-60CC,,

a=——2-=---------=0.2m∕s2

tI(X)

(2)根据动能定理，在这段加速过程中动车组对行李所做的功

-J.12ɪ2

Vv--mv~--mv^

解得

W=I.4X10'J

48.(1)4J:(2)4.9Ji(3)7m∕s

【详解】(1)由B到C过程重力对皮球做功

W=mgh=0.2×10×2.0J=4J

(2)皮球在5点的机械能

1,1,

E=∕^A+-∕MV2=0.2×10×2.0+-×0.2×32J=4.9J

(3)皮球由A运动到B,根据动能定理则有

—mgh=—mv2——tnv1

解得

v0=7m∕s

49.（1）h=-^—；（2）EK损=：町％2叫+叫）/；（3）见解析