2025版高考物理考点题型归纳总结考点30

2025版高考物理考点题型归纳总结考点30考点30功能关系能量守恒定律强基固本对点练知识点1功能关系的理解和应用1．如图，一质量为m、长度为L的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距eq\f(L,3).重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为()A．eq\f(mgL,9)B．eq\f(mgL,6)C．eq\f(mgL,3)D．eq\f(mgL,2)2．(多选)一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动，如图所示，运动方向与水平方向成53°，运动员的加速度大小为eq\f(3g,4).已知运动员(包含装备)的质量为m，则在运动员下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A．运动员重力势能的减少量为eq\f(3mgh,5)B．运动员动能的增加量为eq\f(3mgh,4)C．运动员动能的增加量为eq\f(15,16)mghD．运动员的机械能减少了eq\f(mgh,16)知识点2摩擦力做功与能量的关系3．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法正确的是()A．此时小物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为FfxC．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfLD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为Ff(L＋x)4．[2024·河南省鹤壁市期中考试]如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是()A．W＝0，Q＝mv2B．W＝0，Q＝2mv2C．W＝eq\f(mv2,2)，Q＝mv2D．W＝mv2，Q＝2mv2知识点3能量守恒定律的应用5．[2024·重庆市名校联盟期中联考]如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为eq\f(3,4)g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体()A．重力势能增加了eq\f(3,4)mghB．摩擦力大小为eq\f(3,4)mgC．动能损失了mghD．系统产生热量为eq\f(1,2)mgh6．[2024·山东省滨州市大联考](多选)如图所示，一足够长的斜面固定在水平地面上，斜面倾角θ＝37°，斜面底端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧上端与小滑块接触但不栓接，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现将滑块压缩弹簧至A点保持静止，此时弹簧处于压缩状态，弹力为3mg，某一时刻释放小滑块，小滑块沿斜面向上运动．已知弹簧弹性势能的表达式Ep＝eq\f(1,2)kx2，重力加速度为g，sin37°＝0.6.下列说法正确的是()A．小滑块上升的最大高度h＝eq\f(9mg,2k)B．小滑块上升的最大高度h＝eq\f(27mg,10k)C．小滑块的最大动能Ek＝eq\f(2m2g2,k)D．小滑块的最大动能Ek＝eq\f(48m2g2,25k)培优提能模拟练7．风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一．如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置．某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5～10m/s范围内，转化效率可视为不变．该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片．下列说法正确的是()A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比B．单位时间流过面积A的流动空气动能为eq\f(1,2)ρAv2C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·hD．若风场每年有5000h风速在6～10m/s范围内，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h8．[2024·湖南省湘东九校联考](多选)如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，小球套在粗糙程度处处相同的直杆上．A点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为30°，OA＝OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长．小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为v1，并刚好能到达C处．若在C点给小球一个沿斜杆向上的初速度v0，小球经过B点时的速度为v2，并刚好能到达A处．已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．可以求出小球与直杆的动摩擦因数为eq\f(\r(3),3)B．小球从A到B过程中弹簧弹力做功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)C．v1＝v2D．v0＝2eq\r(gh)9．[2024·江苏省盐城市期中考试]如图所示，质量m＝0.2kg的小物体，从光滑曲面上高度H＝0.8m处释放，到达底端时水平进入轴心距离L＝6m的水平传送带，传送带可由一电机驱使逆时针转动．已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，(取g＝10m/s2).(1)求物体到达曲面底端时的速度大小；(2)若电机不开启，传送带不转动，则物体滑离传送带右端的速度大小和物体克服摩擦力做的功Wf；(3)若开启电机，传送带以速率5m/s逆时针转动，则物体在传送带上滑动的过程中产生多少热量Q.考点31实验七验证机械能守恒定律强基固本对点练1.[2024·天津市第二南开中学质量检测]在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，实验步骤如下：A．按照图示的装置安装仪器；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．接通电源开关，然后释放重物，打出一条纸带；E．测量纸带上打出的某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s).(1)上述步骤中没有必要进行的步骤是________(填实验步骤前的字母)；操作不恰当的步骤是________．(填实验步骤前的字母)(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________m/s(计算结果保留两位有效数字)(3)如果所用重物的质量为1.00kg，从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能减少量是ΔEp＝________J，此过程中物体动能的增加量ΔEk＝________J；(计算结果保留两位有效数字)(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，忽略空气阻力的影响，则以eq\f(v2,2)为纵轴、以h为横轴画出的图像是下图中的________．2．[2024·安徽省合肥市四中月考]如图甲所示，是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验．(1)关于本实验，下列说法正确的是________；A．重物最好选择密度较小的木块B．实验需要用天平测量物体的质量C．实验时先接通电源，后释放纸带D．若某同学通过描绘v2­h图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为9.8(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA＝4.89cm、OB＝7.42cm、OC＝9.69cm.已知重物质量为1.0kg，低压交流电源的频率为50Hz，重力加速度g＝10m/s2，则OB段对应的重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，重物的动能增加量ΔEk＝________J(所有计算结果均保留3位有效数字)，在实际运动过程中系统动能的增加量ΔEk总小于系统势能的减少量ΔEp，产生这个系统误差的原因是___________________________．(3)乙同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出v2­h图像如图丙所示，由图像可判断Q的质量________(填“大于”或“小于”)P的质量．3．[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示．实验的主要步骤如下：A．用天平测出滑块的质量m＝0.2kg；B．将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ＝24°的倾斜状态(sin24°＝0.4)；C.将滑块从导轨的顶端由静止释放，使用频闪照相机对滑块进行拍摄，频闪照相机每隔T＝0.05s拍摄一次．某次拍摄后得到的照片如图2所示，该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s1＝2.42cm，s2＝3.41cm，s3＝4.37cm，s4＝5.34cm.已知当地的重力加速度g＝9.8m/s2.结合以上实验数据，完成下列填空：(计算结果均保留3位有效数字)(1)滑块在位置B时的速度大小为________m/s.(2)滑块由B运动至D，重力势能的减小量为________J，动能的增加量为____________J，在误差允许的范围内，认为滑块下滑过程机械能守恒．(3)写出两条产生误差的可能原因：①________________________；②________________________．培优提能模拟练4.[2024·江西省赣州市十八县市区二十三校联考]某物理小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”实验，当地的重力加速度大小为g.(1)为了提高实验精确度，小球应选用________．A．密度较大的实心球B．密度较小的塑料球(2)用如图乙所示的游标卡尺测量小球的直径，如图丙所示，则小球的直径d＝________cm.(3)将数字计时器固定在恰当位置，接通数字计时器电源，释放小球，光电门显示小球的遮光时间为Δt，为完成该实验，下列说法正确的是________．A．用天平测量小球的质量mB．用刻度尺测量小球释放位置到光电门的高度hC．用秒表测量小球从释放至运动到光电门的时间t(4)若关系式eq\f(d2,（Δt）2)＝________成立，即验证了小球下落过程中机械能守恒．5．[2024·辽宁省重点高中协作体联考]小明同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点．光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条(质量可忽略不计).将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取经过光电门过程中的平均速度作为钢球经过A点时的瞬时速度．记录钢球每次下落时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的重力势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒．(1)已知钢球质量为m，悬点O到钢球球心的距离为L，重力加速度大小为g，则ΔEp＝________(用m、θ、L、g表示)(2)用ΔEk＝eq\f(1,2)mv2计算钢球动能变化的大小．利用游标卡尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为________mm.某次测量中，计时器的示数为0.002s，则钢球的速度大小为v＝________m/s(计算结果保留三位有效数字).(3)下表为该同学的实验结果：ΔEp(×10－2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10－2J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在明显差异，可能的原因是________．A．是由于空气阻力造成的B．夹角θ测量值偏大造成的C．测得的速度比小球的实际速度大造成的D．遮光条宽度测量值偏小造成的第六章动量守恒定律考点32动量冲量动量定理强基固本对点练知识点1动量和冲量1．[2024·湖南省名校联合体联考]如图，某物体在恒定拉力F的作用下没有运动，经过时间t后，则()A．拉力的冲量为0B．合力的冲量为0C．重力的冲量为0D．拉力的冲量为Ftcosθ2．[2024·江苏省徐州市期中考试]两个具有相同动能的物体A、B，质量分别为mA、mB，且mA＞mB，比较它们的动量则()A．物体B的动量较大B．物体A的动量较大C．动量大小相等D．不能确定知识点2动量定理的理解和应用3．[2024·江苏省连云港市期中考试]如图所示，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条．若缓慢抽出纸条，杯子会滑落；若快速抽出纸条时，杯子并没有滑落．对于该实验，下列说法正确的是()A．缓慢抽出时，杯子获得的动量较小B．快速抽出时，杯子获得的动量较大C．缓慢抽出过程中，摩擦力对杯子的冲量较大D．快速抽出过程中，摩擦力对杯子的冲量较大4．(多选)如图所示，学生练习用头颠球．某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度为45cm.已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．下列说法正确的是()A．足球与头部作用过程中，足球的动量变化量大小为0.4kg·m/sB．头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍C．足球刚接触头到刚离开头时，头对足球做功为1JD．从静止下落到上升到最大高度过程中足球重力的冲量等于人对足球的冲量5．如图所示，小明乘坐电梯上到顶楼10楼再下到某层楼，绘制如图所示v­t图线，小明的质量m＝50kg，那么下列选项中正确的是()A．4s末小明上升到最大高度，最大高度为30mB．4～6s内，小明处于超重状态C．0～6s内，小明的动量变化量的大小为1000kg·m/sD．4～6s内，小明所受的合外力的冲量大小为1000N·s6．在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究．例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如图所示，碰撞过程中忽略小球所受重力．(1)分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；(2)分析说明小球对木板的作用力的方向．知识点3应用动量定理分析“流体类”问题7．[2024·江苏省徐州市期中考试]水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力．假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水的流量为Q(单位时间流出水的体积)，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0.已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，则墙壁受到的平均冲击力大小为()A．Q2ρB．Q2ρsC．eq\f(Q2ρ,S)D．eq\f(Qρ,S)培优提能模拟练8.[2024·河北省唐山市十县一中联盟联考]质量为0.5kg的金属小球，从距地面3.2m的高处以6m/s的速度水平抛出，g取10m/s2，小球落地的运动过程中()A．物体的初动量大小16kg·m/sB．物体的末动量大小19kg·m/sC．重力的冲量大小