高中物理必修二機械能守恒定律練習(xí)題含答案

高中物理必修二機械能守恒定律練習(xí)題含答案

學(xué)校：班級：姓名：考號：

1.關(guān)于做功和物體動能變化的關(guān)系，正確的是（）

A.只有動力對物體做功時，物體動能可能減少

B.物體克服阻力做功E寸，它的動能一定減少

C.動力和阻力都對物體做功，物體的動能一定變化

D.外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能和初動能之差

2.如圖所示，長為L的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的;垂在桌邊，松手后

4

鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛高開桌邊時的速度大小為（）

B呼D.4屈

3.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端可繞。點轉(zhuǎn)動,

把小球拉至力處，彈簧恰好無形變，將小球由靜止精放，當(dāng)小球運動到。點正下方8點

時，降低的豎直高度為從速度為〃設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零.則小球（）

A.由4到8重力做的功等于mgh

B.由A到B重力勢能減少

C.由4到8克服彈力做功為mgh

D.到達(dá)位置/時彈簧的彈性勢能為mgh+歲

4.一個物體從距水平地面〃高處自由下落，若以地面為重力勢能的零勢能面，當(dāng)該物

體的動能和其重力勢能相等時，物體的速度大小為（）

A.等B.網(wǎng)C等D年

5.如圖所示，把質(zhì)量為m的石塊從距水平地面高為h的山頂以初速度%斜向上拋出，不

計空氣阻力，以拋出點所在水平面為零勢能面，重力加速度為g,下列結(jié)論正確的是

()

A.石塊落到水平地面時的重力勢能為mgh

B.石塊落到水平地面時的動能為與九評-mgh

C.石塊落到水平地面E、j的機械能為mg/i+詔

D.石塊落到水平地面時的機械能為、九詔

6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面高”處由靜止下落，桌面離地面高為九，假設(shè)

桌面處物體重力勢能為零，空氣阻力不計，那么，小球落地時的機械能為()

<?1

A.mghB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H-/i)

7.如圖所示，固定斜面的傾角。=30。，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用

下，以某一初速度由底端向上運動，能上升的最大高度為九，其加速度大小為會下列

A.上升過程中物體動能的減少量為77ig/i

B.上升過程中合外力對物體做功2助

C.上升過程物體的重力勢能增加了2/ng/i

D.上升過程中物體與斜面一共產(chǎn)生的熱量為mgh

8.忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是()

試卷第2頁，總23頁

A.電梯勻速下降

B.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端

C.物體沿著粗糙斜面勻速下滑

D.拉著物體沿光滑斜面勻速上升

9.如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球4若將小球力從彈簧原長位置

由靜止釋放，小球力能夠下降的最大高度為力.若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球8,仍

從彈簧原長位置由靜止釋放，重力加速度為g,不計空氣阻力，則小球8下降h時的速

度為（）

A.舟C.y/2gh

10.當(dāng)你在單桿上做引體向上時，完成一次引體向上動作，估算你消耗的能量最接近

的是（）

A.50/B.300/C.1000/D.3000/

11.質(zhì)量為2千克的小球，自5米高處自由下落，不計空氣阻力，以地面為零勢能

面.下落2米時，具有的動能為焦.小球離開地面米時，動能和重力

勢能相等.

12.質(zhì)最為m的物體在高H處重力勢能為mg",物體從靜止開始自由落下，當(dāng)動能等于

重力勢能的2倍時，經(jīng)歷的時間為,此時物體的機械能為.

13.物體在光滑的水平面上勻速運動時具有的動能為20/,然后物體碰到一輕質(zhì)彈簧上

并擠壓彈簧，當(dāng)物體的動能為15/,彈簧的彈性勢能為_______h當(dāng)彈簧被擠壓到最

短時，彈簧的彈性勢能為________h在物體擠壓彈簧的過程中，物體克服彈力做的功

為________/.然后物體又被彈簧彈回，物體離開彈簧后所具有的動能為I，

在物體被彈回的過程中彈力對物體做的功為I.

14.質(zhì)量為m的小球，以速度b斜向上拋離高為H的桌面。如圖，那么經(jīng)過A點時所具有

的機械能是（以桌面為零勢面）。

"增大""不變"或"減小”）

19.如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37。的斜面底端沿斜面向上運動，上升

的最大高度為3m,選擇地面為參考平面.，上升過程中，物體的機械能E板隨高度九的閉

合如圖乙所示.則物體上升過程中的加速度大小為________m/s2,物體回到斜面底端

時的動能為

20.兩個底面積都是S的圓桶，放在同一個水平面上，桶內(nèi)裝水，水面高度分別為比和

九2，如圖所示，已知水的密度是P，現(xiàn)把連接兩桶的閥門打開，最后兩桶水面高度相等,

則在這個過程中重力做的功等于，重力勢能的變化量為

21.如圖所示，注滑圓弧48與水平直軌道8。相切于B點，圓弧所在圓半徑R=1m，所

對圓心角為60。，水平直軌道8C段長度為1m,有一輕彈簧一端固定于。點處的豎直墻

壁上，一質(zhì)量為2kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從圓瓠上A點處自靜止開始滑下，經(jīng)過B

點時無能量損失，已如物塊與8。段間動摩擦因數(shù)為0.3,CO段光滑，重力加速度g二

10m/s2.求：

（1）輕彈簧最大彈性勢能Ep.

（2）物塊最終停在距離8點多遠(yuǎn)處？

22.一物體沿某一斜面勻速下滑，在下滑過程中，動能不變，勢能減小，因而能量不

守恒.你認(rèn)為這種認(rèn)識正確嗎

23.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小球沿高九=57n的若滑曲面頂端由靜止開始下滑至底端,

不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2.求:

（2）小球下滑至曲面底端時的速度大小v.

24.如圖所示，質(zhì)量力=70kg的運動員以10m/s的速度，從高/i=10zn的滑雪場4點沿

斜坡自由滑下，一切殂力可忽略不計，以地面為零勢能面.求：

（1）運動員在力點時的機械能；

（2）運動員到達(dá)最低點B時的速度大小;

（3）若運動員繼續(xù)沿斜坡向上運動，他能到達(dá)的最大高度.（g=10m/s2）

25.如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最

高點2的高度為h.

（1）足球由位置I運動到位置2時,重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球

的重力勢能增加了多少？

（2）足球由位置2運動到位置3時，重力做了多少功？足球重力勢能減少了多少？

（3）足球由位置1運動到位置3時，重力做了多少功？足球重力勢能變化了多少？

26.如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個質(zhì)量為=2m的滑塊（可看成質(zhì)點），

輕繩的一端系著滑塊繞過光滑的輕小定滑輪，另一端吊一個質(zhì)量為租2=3m的物塊，

小滑輪到豎直桿的距離為3d,d=0.2m.開始時用T形卡使滑塊停在與定滑輪等高的

位置上，現(xiàn)去掉7形卡，求：當(dāng)滑塊巾1下落到繩子與豎直方向的夾角為37。時，物塊TH2

的速度大小.=10m/52,sin370=0.6,cos370=0.8）

試卷第6頁，總23頁

27.小玲利家用煤氣爐燒水，把為4g、15。。的水燒開（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），燒水前后煤

氣表的示數(shù)分別如圖甲、乙所示.[c次=4.2*103〃（憶9.。0]

明函田麗h]

田

（1）煤氣的用量是多少立方米？如果煤氣的密度為。.6句/皿3,燒水時消耗煤氣多少

千克？

（2）在此過程中水需要吸收多少熱量？

（3）用額定功率是750W的電熱器燒開同樣的水，若電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率是90%,

則通電時間是多少？

28.如圖所示，"冰雪游樂場”滑道由光滑的曲面滑道48和粗糙的水平滑道BC構(gòu)成，AB

滑道與BC滑道在8點平滑連接，一小孩乘坐冰車從滑道頂端力點由靜止滑下，在曲面滑

道的末端B點與處于靜止?fàn)顟B(tài)的家長所坐的冰車發(fā)生碰撞，碰撞后小孩及K冰車恰好停

止運動，家長及其冰車最終停在水平滑道的。點，已知曲面滑道的豎直高度h=

3.2m,小孩和冰車的總質(zhì)量TH=30kg,家長和冰車的總質(zhì)量為M=60kg,人和冰車

可視為質(zhì)點，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）小孩乘坐冰車經(jīng)過B點時的速度大小班;

（2）碰撞后瞬間，家長（包括其冰車）運動的速度大小口；

（3）碰撞過程中，小孩及家長（包括各自冰車）蛆成的系統(tǒng)損失的機械能△心

29.如圖所示，光滑斜軌和光滑圓軌相連，固定在同一豎直面內(nèi)，圓枕的半徑為R,

個小球（可視為質(zhì)點），從離水平面高力處，由靜止自由下滑，由斜軌進入圓軌。求：

（1）為了使小球在圓軌內(nèi)運動的過程中始終不脫離圓軌，九應(yīng)至少多高？

（2）若小球到達(dá)圓軌最高點時圓軌對小球的壓力大小恰好等于它自身重力大小，那么

小球開始下滑時的人是多大?

30.如圖所示，兩個質(zhì)量分別是mi和Tn2的物體由輕繩通過光滑的輕滑輪連接，

血2,從離地面高八處由靜止下落，則當(dāng)皿］下落無時，重力加速度g.試求：

（1）物體mi減少的勢能；

（2）物體租2增加的勢能；

（3）物體m2的速度；

（4）物體落地后，物體血?還能繼續(xù)上升的高度?

31.（15分）某實驗小組用如圖中所示的裝置測量彈簧的勁度系數(shù)A.當(dāng)掛在彈簧下端的

破碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時，測出彈簧受到的拉力/與對?應(yīng)的彈簧長度L（彈簧始終在彈哩限

度內(nèi)），列表記錄如下：

（1）下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，它是

實驗次數(shù)i&(N)Li(cm)

10.494.40

20.986.12

31.47

41.969.60

S2.4S11.3

62.9413.10

試卷第8頁，總23頁

D.L5E16

（2）根據(jù)乙圖示數(shù)，表中還沒有記錄的測量值人=，

（3）設(shè)彈簧每增加拉力4戶對應(yīng)的伸長量為4L則此彈簧的勁度系數(shù)的表達(dá)式

k=；

（4）因為逐差法常用于處理自變量等間距變化的數(shù)據(jù)組，所以小組一成員用逐差法求

出4L的平均值4L來減小實驗誤差，試用〃，L2,L3,L4,L5,及表示/L的平均值

AL=.

參考答案與試題解析

高中物理必修二機械能守恒定律練習(xí)題含答案

一、選擇題（本題共計10小題，每題3分，共計30分）

1.

【答案】

D

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

根據(jù)動能定理得合力做功量度動能的變化.

【解答】

解：4、根據(jù)動能定理得W2=4見，合力做功量度動能的變化.只有動力對物體做功,

所以總功是正功，所以動能一定增加，不可能減少.故A錯誤.

8、物體克服阻力做功，物體還有可能受動力做功，所以物體受各個力做功的代數(shù)和即

總功是正功還是負(fù)功不明確，所以動能不一定減少.故8錯誤.

C、動力和阻力都對物體做功，物體受各個力做功的代數(shù)和可能為零，所以物體的動能

可能不變.

D.根據(jù)動能定理內(nèi)容知道外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能與初動能之差,

故。正確.

故選：D.

2.

【答案】

C

【考點】

連接體的機械能守恒問題

單物體的機械能守恒問題

【解析】

鏈條只受重力作用而向下滑動，故機械能守恒；可設(shè)桌面為零勢能面，列出機械能守

恒方程可得出鏈條的速度.

【解答】

解：設(shè)桌面為零勢能面，開始時鏈條的機械能為：

2

當(dāng)鏈條剛脫離桌面時的機械能：E2=^mv-mg^

由機械能守恒可得：Ei=E2,

即：一;n/-mgg計算得出：u=

故選：C.

3.

【答案】

試卷第10頁，總23頁

A

【考點】

含彈簧類機械能守恒問題

【解析】

小球在下降中小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能，由機械能守恒條件可知小球是

否機械能守恒；

由重力做功量度重力勢能的變化.

由彈簧彈力做功量度彈性勢能的變化

【解答】

解：A.重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，則由A至8重力做功為mgh,故正確.

B.由A至8重力做功為zngh,則重力勢能減少mg/i.小球在下降中小球的重力勢能轉(zhuǎn)

化為動能和彈性勢能，所以故8錯誤.

CD.根據(jù)動能定理得：mgh+W所以由4至8小球克服彈力做功為771gh-

\mv2,則小球到達(dá)位置.8時彈簧的彈性勢能為mg/i—gniM,故錯誤.

故選力.

4.

【答案】

B

【考點】

單物體的機械能守恒問題

【解析】

物體做自由落體運動，運動的過程中物體的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒和已知條件

列式，就可以求得物體的速度.

【解答】

解：運動的過程中物體的機械能守恒.取地面為零勢能面，設(shè)物體的高度為"時動能

等于重力勢能，

根據(jù)機械能守恒可得：mgH=mgHf+^mv2,由于動能和重力勢能相等，

則有mgH'=gm/解得：v=y[gH-

故選B.

5.

【答案】

D

【考點】

機械能守恒的判斷

系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

【解析】

根據(jù)零勢能面求得重力勢能；根據(jù)動能定理求得動能；根據(jù)機械能守恒求得石塊落到

水平地面時的機械能。

【解答】

A、以拋出點所在水立面為零勢能面，石塊從距地面高為力的地方以為斜向上拋出.所

以石塊落地瞬間重力勢能為-mgh,故4錯誤；

B、石塊下落過程只有重力做功，根據(jù)動能定理得：mgh=Ek-^mv^解得石塊剛落

地的時刻動能為：Ek=gm評+mgh,故B錯誤；

CD、以拋出點為零勢能面，那么小球離開手的時刻重力勢能為零，動能為詔，故

小球離開手的時刻機械能為詔，石塊下落過程只有重力做功，機械能守恒，所以石

塊落到水平地面時的機械能為;m詔，故C錯誤，D正確。

6.

【答案】

B

【考點】

單物體的機械能守恒問題

【解析】

小球落到地面瞬間重力勢能可直接得到-mg忙但動能不知道，機械能不好直接確

定.但最高點時速度為零，動能為零，機械能很快求出，根據(jù)小球下落過程中機械能

守恒，落地時與剛下落時機械能相等，就能求出小球落到地面前的瞬間的機械能.

【解答】

解：以桌面為參考平面，小球在最高點時機械能為：E=mg〃，小球下落過程中機械

能守恒，則小球落地時的機械能等于E為mgH.

故選8.

7.

【答案】

A

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

【解析】

根據(jù)知道合力做功量度動能的變化進行求解.

上升過程中對物體進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解.

根據(jù)重力做功量度重力勢能的變化進行求解.

【解答】

解：4、物體以某一速度由底端向上運動，上升的最大高度為h,其加速度大小為右

所以上升過程中物體的合力匕今=ma=方向沿斜面向下.

根據(jù)動能定理得：

1h

W^=?Ek=--mg^-^=-mgh

上升過程中物體動能的減小量為mgh,故人正確.

B、上升過程中物體動能的減小量為mg/i,合外力做功是mg/i；

上升過程中物體的合力產(chǎn)合=ma=方向沿斜面向下.

根據(jù)牛頓第二定律得：

mgsin300+/y—F=ma

試卷第12頁，總23頁

所以外=F

由于不知道動摩擦因數(shù)，所以不能計算山F的具體的大小.故B錯誤.

C、根據(jù)重力做功量度重力勢能的變化得，上升過程物體的重力勢能增加了mgh,故C

錯誤.

D,上升過程中滑動摩擦力做功為/=一丹?2九=-2/九

克服滑動摩擦力做功等于物體與斜面產(chǎn)生的熱量，

所以上升過程中物體與斜面一共產(chǎn)生的熱量為2/九，故0錯誤.

故選：A

8.

【答案】

B

【考點】

機械能守恒的判斷

【解析】

物體機械能守恒的條件是只有重力做功，根據(jù)機械能守恒的條件逐個分析物體的受力

的情況，即可判斷物體是否是機械能守恒.

【解答】

解：兒電梯勻速下降，說明電梯處于受力平衡狀態(tài)，并不是只有重力做功，所以機械

能不守恒，所以A錯誤.

B.物體在光滑斜面上，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物體運動的方向

垂直，支持力不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，所以8正確.

C.物體沿著粗糙斜面勻速下滑，物體受力平衡狀態(tài)，摩擦力和重力都要做功，所以機

械能不守恒，所以C錯誤.

D.拉著物體沿光滑斜面勻速上升，物體受力平衡狀態(tài)，拉力和重力都要做功，所以

機械能不守恒，所以D錯誤.

故選8.

9.

【答案】

A

【考點】

含彈簧類機械能守恒問題

【解析】

對兩個過程分別運用動能定理列式，之后聯(lián)立方程組，并抓住兩種情況下彈簧的彈力

做功相等，再進行求解即可.

【解答】

解：小球AF降九過程，設(shè)彈簧的彈力做功為卬，根據(jù)動能定理，有：

mgh—W=0,

小球8下降九過程，根據(jù)動能定理，有

37n-gh-W=1-3mv2-0,

聯(lián)立解得口=層.

故選：A.

10.

【答案】

B

【考點】

能量守恒定律的應(yīng)用

【解析】

該題要計算消耗的能量，可以根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，消耗的能量等于完成一次引體

向上動作所做的功.按照一般的人的體重算，質(zhì)量約60的，胳膊長約50cm,計算即

可.

【解答】

解：根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，消耗的能量等于完成一次引體向上動作所做的功.般的

人的算，質(zhì)量約60必，胳膊長約50cm,完成一次引體向上動作所做的功：

W=Fx=mgx=60x10x0.3=300/.在四個選項中，8最為接近，其他的三個

與該數(shù)據(jù)相差太人，故選項8為最佳答案，選項47。都不可選.

故選：B

二、填空題(本題共計10小題，每題3分，共計30分)

11.

【答案】

40,2.5

【考點】

機械能守恒的判斷

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

小球在下落過程只受重力，機械能守恒；根據(jù)機械能守恒定律可解.

【解答】

解：根據(jù)機械能守恒定律可知，卜落27n時的動能等于減小的重力勢能，故隊=

mgh=20x2=407：

設(shè)離地面九時，動能和勢能相等，則有：2mgh=mgH

解得：/i=y=|=2.5?n；

故答案為：40；2.5.

12.

【答案】

25mgH

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

機械能守恒的判斷

【解析】

先根據(jù)機械能守恒定律求解下降的高度，然后根據(jù)自由落體運動的位移時間公式求解

運動時間.由機械能守恒定律求此時物體的機械能.

【解答】

解：物體做自由落體運動，只有重力做功，其機械能守恒，當(dāng)動能等于重力勢能的2倍

時，有：

mgH=mgh+-mv2；

2

且有：^mv2=2(mgh')

試卷第14頁，總23頁

解得：h=^H

故下落的高度為：H-h=1H

根據(jù)自由落體運動的位移時間關(guān)系公式，有：|w=^t2；

解得:￡=2盤

由機械能守恒定律知，此時物體的機械能為mgH.

故選：2j^，mg”.

13.

【答案】

5,20,20,20,20

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

只有彈簧彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈簧彈性勢能的和不變.

【解答】

解：根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：物體的動能為15/,彈簧的彈性勢能為20-15=5/；

當(dāng)彈簧被擠壓到最短時，速度為零，即動能為零，動能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，則彈簧

的彈性勢能為20/；

在物體擠壓彈簧的過程中，彈性勢能增加20人則物體克服彈力做的功為20人

然后物體又被彈簧彈回，物體離開彈簧后彈簧的彈性勢能為零，則動能為20/；

在物體被彈回的過程中彈力對物體做功為20/；

故答案為:5；20：20；20：20.

14.

【答案】

【考點】

機械能守恒的判斷

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

單物體的機械能守恒問題

【解析】

物體的機械能守恒，在任何位置的機械能都相同，且=由機械能守恒求解.

【解答】

此題暫無解答

15.

【答案】

416.7

【考點】

能量守恒定律的應(yīng)用

【解析】

根據(jù)W=qU計算閃電能，根據(jù)能量守恒定律估算天數(shù).

【解答】

解：根據(jù)能量守恒定律，有：

qU=nE

tfjizj3qU30Cxl.0xl0^V人4，r77

解得：n=—=-------------=416.7人

E20X3.6X106;

故答案為：416.7.

16.

【答案】

一直增大,先增大后減小

【考點】

系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用

瞬時功率

恒力做功

【解析】

此題暫無解析

【解答】

解：根據(jù)機械能守恒定律可知，從“擺動到B的過程中，重力一直做正功，重力勢能一

直減小，動能一直增大，則速度一直增大；

設(shè)豎直方向上的速度分量為〃由題可知力點速度為0,此時的加速度豎直向下是最大

的，豎直方向上的速度分量”是增大的，而到了8點，豎直方向上的速度分量為0,則

可知從小到8速度是先增大后減小的，又有重力的瞬時功率為「=皿9〃所以重力的瞬

時功率是先增大后減小的.

17.

【答案】

增大.，3人

【考點】

彈性勢能

含彈簧類機械能守恒問題

【解析】

根據(jù)能量守恒定律，結(jié)合題意，判斷功能轉(zhuǎn)化，列出方程，解出答案.

【解答】

解：彈簧從原長開始被壓縮，彈力越來越大，彈性勢能越來越大；

根據(jù)能量守恒定律得；1mv2=Ep+W,解得：W=3J.

18.

【答案】

增大，減小，增大

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，機械能增加量等于除重力外其余力做的功，內(nèi)能

增加量等于克服摩擦力做的功.

試卷第16頁，總23頁

【解答】

解；一個物體以較大為初速度沿粗糙的斜面向上滑吁，在物體上滑的過程中，摩擦生

熱，溫度增加I,故物體內(nèi)分子的平均動能將增加；由r??？朔Σ亮ψ龉?，機械能減

小，內(nèi)能增加；

故答案為：增大，減小，增大.

19.

【答案】

10,10

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

在物體上升的過程中，機械能的變化量等于摩擦力做的功，由圖像的斜率求出摩擦力

的大小，由牛頓第二定律求出加速度.再由動能定理求出物體回到斜面底端時的動能.

【解答】

解：物體上升過程中，克服摩擦力做功，機械能減少，根據(jù)功能關(guān)系，知減少的機械

能等于克服摩擦力的功，

1

a

△E=—umgcosa---

sma

即：30-50=^x1x1000337^-^

得：〃=0.5

由牛頓第二定律可得：

a=mgsin37"〃mgcs37。=$2；

m'

物體在最高點時的機械能等于重力勢能，即：mgh=30J,

解得：Hi=1kg.

物體下滑的過程，由動能定理得：mgh-umgcosa?高=外；

解得物體問到斜面底端時的動能為：Ek=10/

故答案為：10，10.

20.

【答案】

3Pgs（八1一九2）2,-｝。95（九1一九2/

【考點】

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

【解析】

重力做功量度重力勢能的變化，本題中液體不能看成質(zhì)點，可以等效求解移動水的重

心下降的高度

【解答】

解：兩個截面積都是s的鐵桶，底部放在同一水平面上，左邊內(nèi)裝的高度為九】、密度為

P的液體，

現(xiàn)把連接兩筒的閥門打開，使兩筒中液體高度相等，此時液體的高度為九，所以有：

用+八2

力=1~

因此從左邊移到右邊的液體體積為為：

九1—h，2

V=25

乙

所以這個過程液體的重力勢能變化量等于左邊上部分的液體移到右則里的重力勢能變

化.

即：耳洲=如-7”

所以重力對水做的正功;pgSSi—/i2）2,重力勢能減小;pgS（/ii—/i2）2，即重力勢能變

化量一｝pgS（b-電）2.

故答案為：qpgsgi-h2）2，—[pgs（九1一電產(chǎn).

三、解答題（本題共計10小題，每題10分，共計100分）

21.

【答案】

（1）輕彈簧最大彈性勢能Ep=4/.

（2）物塊最終停在距離8點處.

【考點】

能量守恒定律的應(yīng)用

【解析】

此題暫無解析

【解答】

解：（1）物塊從4點運動至輕彈簧被壓縮到最短的過程中.

由能量守恒定律得輕彈簧最大彈性勢能：Ep=mgR（l-cos60°）-nmg-sBC,

解得：Ep=4/.

（2）物塊被輕彈簧反彈，彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊動能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，

由能量守恒定律可得：Ep=nmg,s',解得：s'=\m,

?5

所以物塊最終停在8C段距離8點lmm處.

33

22.

【答案】

解:一物體沿某一斜面勻速下滑，在下滑過程中，動能不變，勢能減小，即機械能減小,

但是由于斜面有摩擦阻力作用，即物體下滑過程中克服做功產(chǎn)生內(nèi)能，即減小的機械

能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的內(nèi)能，但是總的能量還是守恒的，故這個認(rèn)識是不正確的。

【考點】

系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用

能量守恒定律的應(yīng)用

【解析】

勻速下滑過程一定受到摩擦力做功，所以產(chǎn)生了內(nèi)能，所以里力勢能減少增加了內(nèi)能

所以能量守恒.

試卷第18頁，總23頁

【解答】

此題暫無解答

23.

【答案】

（1）重力做功100人

（2）小球下滑至曲面底端時的速度大小為lOzn/s.

【考點】

單物體的機械能守恒問題

【解析】

（1）根據(jù)重力做功公式即可求山重力所做的功；

（2）根據(jù)機械能守恒定律列式即可求出小球滑至底端時的速度大小。

【解答】

解：（1）重力做功％=巾9h=1。。人

（2）由機械能守恒定律，得=代入數(shù)據(jù)解得“=10m/s.

24.

【答案】

（1）運動員在4點時的機械能為10S00J.

（2）運動員到達(dá)最低點B時的速度大小為1067九/5.

（3）若運動員繼續(xù)沿斜坡向上運動，他能到達(dá)的最大高度為15m.

【考點】

單物體的機械能守恒問題

【解析】

（1）機械能等于重力勢能和動能之和，故根據(jù)重力勢能及動能的表達(dá)式可以求得力點

的機械能；

（2）由機械能守恒定律可求得運動員到達(dá)最低點時的速度大?。?/p>

（3）到達(dá)最高點時，速度為零；由動能定理可求得他能達(dá)到的最大高度.

【解答】

解：（1）運動員在4點時的機械能￡=￡此+0=+7ng/i=1050（V；

（2）運動員從力運動到B過程，根據(jù)機械能守恒定律得：E=\mv2,

解得：v=J^=10v3m/s.

（3）運動員從力運動到斜坡上最高點過程，由機械能守恒定律得：E=mgh,解得:h

=15771.

25.

【答案】

（1）足球由位置/運動到位置2時，重力做了-mg/i；足球克服重力做功mg/i：足球的

重力勢能增加了：△Epi=mgh；

（2）足球由位置2運動到位置3時，重力做功機。力；足球重力勢能減少了△￡>2=加。力；

（3）足球由位置1運動到位置3時，重力做功是0,足球重力勢能變化是0.

【考點】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

動能和努能的相互轉(zhuǎn)化

【解析】

此題考察了對重力做功的理解，從1到2,足球的高度上升了從此過程重力做負(fù)功

Lmgh）,重力勢能增加了小研；1和3兩位置的高度相同，所以在此兩位置的重力勢

能是相同的，從1到3的過程中，重力做功為零.

【解答】

解：（1）足球由位置!運動到位置2時，物體上升力，重力做功：U/G1=-mgh-,足球克

服重力做功：W=mgh',足球的重力勢能增加了：△Epi=mgh-,

（2）足球由位置2運動到位置3時，物體下降的高度是九，所以重力做功：W2=mgh：

足球重力勢能減少了△EP2=mgh',

（3）足球由位置1運動到位置3時，物體的高度不變，所以重力做功是0；足球重力勢

能變化是0.

答：（1）足球由位置!運動到位置2時，重力做了-mg/i；足球克服重力做功mgh；足

球的重力勢能增加了：△琮1=77ig/i；

（2）足球由位置2運動到位置3時，重力做功mg九；足球重力勢能減少了△琮2=mg/i；

（3）足球由位置1運動到位置3時，重力做功是0,足球重力勢能變化是0.

26.

【答案】

物塊加2的速度大小為l-14m/s.

【考點】

連接體的機械能守恒問題

【解析】

此題暫無解析

【解答】

解：設(shè)mi下落到繩子與豎直方向夾角37。下落的高度為幻，速度為巧，此時tn?上升高

度為九2,速度為"2,

由系統(tǒng)機械能守恒得：mighi=m2gh2+［根1資諺，

由幾何關(guān)系得:h=4d,h2=2df

速度關(guān)系為巧cos37。=v2>

代人數(shù)據(jù)得W=?m/sa1.14m/s.

27.

【答案】

（1）煤氣用量為0.015m3；質(zhì)量為0.009kg；

（2）需吸收的熱量為3.57x105/；

（3）燒開水用時529s.

【考點】

能量守恒定律的應(yīng)用

【解析】

（1）由甲、乙兩圖中數(shù)據(jù)的差值可知煤氣的用量；由密度公式可得出燒水時消耗的煤

氣質(zhì)量；

（2）由Q=me△t可求得水吸收的熱量；

（2）由能量守恒定律可求得需要的熱量，由電熱器的功率可得出通電時間.

試卷第20頁，總23頁

【解答】

解；(1)由圖可知，煤氣用量為456.178—456.1637n3=o.o157n3

消耗的煤氣為m=pV=O.6kg/m3x0.015?n3=0.009Kg；

(2)由比熱公式可知：4.2xW3J/(kg?℃)]

Q=me△t=0.009x4.2xW3J/(kg?℃)x(100-15)=3.57x105/；

(3)由能量守恒可知：Q=P￡X9O%

則t=^=529s；

答：(1)煤氣用量為0.015m3；質(zhì)量為0.009kg；(2)需