一、單項選擇題
1．【2019?四川卷】韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過程中
A．動能增加了1 900 J B．動能增加了2 000 J
C．重力勢能減小了1 900 J D．重力勢能減小了2 000J
【答案】C

考點：功能關(guān)系
【名師點睛】此題是對功能關(guān)系的考查；關(guān)鍵是搞清功與能的對應(yīng)關(guān)系：合外力的功等于動能的變化量；重力做功等于重力勢能的變化量；除重力以外的其它力做功等于機械能的變化量.
2．【2018-2019?浙江卷】功率為10W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率60W的白熾燈相當。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2019年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有二只60W的白熾燈，均用10w的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近
A．8?108kW?h B． 8?1010kW?h C． 8?1011kW?h D． 8?1013kW?h
【答案】B
【解析】全國一年節(jié)省的電能最接近 ，故選B．
【考點定位】本題考查功能估算及其相關(guān)知識
3．【2019?上海卷】在今年上海的某活動中引入了全國首個戶外風洞飛行體驗裝置，體驗者在風力作用下漂浮在半空。若減小風力，體驗者在加速下落過程中
A．失重且機械能增加 B．失重且機械能減少
C．超重且機械能增加 D．超重且機械能減少
【答案】B
【解析】據(jù)題意，體驗者漂浮時受到的重力和風力平衡；在加速下降過程中，風力小于重力，即重力對體驗者做正功，風力做負功，體驗者的機械能減�。患铀傧陆颠^程中，加速度方向向下，體驗者處于失重狀態(tài)，故選項B正確。
【考點定位】平衡條件、機械能變化與外力做功關(guān)系、超重和失重
【方法技巧】通過體驗者加速度方向判斷超重和失重，通過除重力外其他力做正功機械能增加，其他力做負功機械能減少判斷機械能變化情況。
4．【2019?新課標Ⅲ卷】如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距 。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為

A． B． C． D．
【答案】A

【考點定位】重力勢能、功能關(guān)系
【名師點睛】重點理解機械能變化與外力做功的關(guān)系，本題的難點是過程中重心高度的變化情況。
5．【2018-2019?安徽卷】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中

A．重力做功2mgR B．機械能減少mgR
C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功
【答案】D

【考點定位】此題考查動能定理、豎直面內(nèi)的圓周運動及其相關(guān)知識
6．【2019?全國大綱卷】地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場。一質(zhì)量為1.00×10-4kg、帶電量為-1.00×10-7C的小球從靜止釋放，在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0m。對此過程，該小球的電勢能和動能的改變量分別為（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空氣阻力）（ ）
A．-1.50×10-4J和 9.95×10-3J B．1.50×10-4J和9.95×10-3J
C．-1.50×10-4J和 9.65×10-3J D．1.50×10-4J和9.65×10-3J
【答案】D
【解析】根據(jù)功能關(guān)系可知，小球的電勢能的改變量由電場力做的功決定，有：ΔEp=-WE=-qEh＝-（-1.00×10-7）×150×10.0 J=1.50×10-4J，故選項A、C錯誤；小球動能的改變量由總功決定，有：ΔEk=mgh＋WE=mgh＋qEh=1.00×10-4×9.80×10.0J＋（-1.00×10-7）×150×10.0 J=9.65×10-3J，故選項C錯誤；選項D正確。
【考點定位】本題主要考查了功能關(guān)系的應(yīng)用問題，屬于中檔題。
7．【2019?福建卷】如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端�，F(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊（ ）

A．最大速度相同 B．最大加速度相同
C．上升的最大高度不同 D．重力勢能的變化量不同
【答案】C

【考點定位】本題考查牛頓第二定律、能量守恒
8．【2019?廣東卷】如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中

A．緩沖器的機械能守恒
B．摩擦力做功消耗機械能
C．墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
【答案】B
【解析】由于楔塊與彈簧盒、墊板間有摩擦力，即摩擦力做負功，則機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項A錯誤，而選項B正確；[墊板動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能，故選項C錯誤；彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故選項D錯誤。
【考點定位】本題考查能量轉(zhuǎn)化和機械能守恒的條件。
9．【2019?全國新課標Ⅰ?17】如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中客服摩擦力所做的功。則

A． ，質(zhì)點恰好可以到達Q點
B． ，質(zhì)點不能到達Q點
C． ，質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離
D． ，質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離
【答案】C


【考點定位】 功能關(guān)系
【方法技巧】動能定理分析摩擦力做功是基礎(chǔ)，對于滑動摩擦力一定要注意壓力的變化，最大的誤區(qū)是根據(jù)對稱性誤認為左右兩部分摩擦力做功相等。
二、多項選擇題
10．【2018-2019?海南卷】下列關(guān)于功和機械能的說法，正確的是
A．在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功
B．合力對物體所做的功等于物體動能的改變量
C．物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)
D．運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量
【答案】BC

【考點定位】本題考查重力做功、重力勢能、動能定理及其相關(guān)知識
11．【2019?海南卷】如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運動。在a下降的過程中，b始終未離開桌面。在此過程中

A．a(chǎn)的動能小于b的動能
B．兩物體機械能的變化量相等
C．a(chǎn)的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量
D．繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零
【答案】AD
【解析】輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿繩方向的分量，動能比b小，A對；因為b與地面有摩擦力，運動時有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機械能減少，而B、C兩項均為系統(tǒng)機械能守恒的表現(xiàn)，故錯誤；輕繩不可伸長，兩端分別對a、b做功大小相等，符號相反，D正確。
考點：能量守恒定律、運動的合成與分解
12．【2019?江蘇卷】如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中

（A）A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于 mg
（B）A的動能最大時，B受到地面的支持力等于 mg
（C）彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下
（D）彈簧的彈性勢能最大值為 mgL
【答案】AB

【考點定位】物體的平衡 能量守恒 牛頓第二定律
【名師點睛】本題的重點是當A球的動能最大時，受合外力為零，在豎直方向整體加速度為零，選擇整體為研究對象，分析AB兩個選項；彈性勢能最大對應(yīng)A球下降至最低點，根據(jù)能量守恒定律，可求最大的彈性勢能．
三、非選擇題
13．【2019?新課標Ⅰ卷】（12分）一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.50×103 m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；
（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。
【答案】（1）（1）4.0×108 J 2.4×1012 J （2）9.7×108 J

【考點定位】機械能、動能定理
【名師點睛】本題主要考查機械能及動能定理，注意零勢面的選擇及第（2）問中要求的是克服阻力做功。
14．【2019?上海卷】如圖（a），磁鐵A、B的同名磁極相對放置，置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端，B的質(zhì)量m=0.5kg，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動。將B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測量B在不同位置處的速度，得到B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖（c）中曲線I。若將導(dǎo)軌右端抬高，使其與水平面成一定角度（如圖（b）所示），則B的總勢能曲線如圖（c）中II所示，將B在 處由靜止釋放，求：（解答時必須寫出必要的推斷說明。取 ）

（1）B在運動過程中動能最大的位置；
（2）運動過程中B的最大速度和最大位移。
（3）圖（c）中直線III為曲線II的漸近線，求導(dǎo)軌的傾 角。
（4）若A、B異名磁極相對放置，導(dǎo)軌的傾角不變，在圖（c）上畫出B的總勢能隨x的變化曲線．
【答案】（1） （在5.9 ~ 6.3cm間均視為正確）（2）1.31m/s （ 在1.29～1.33 m／s間均視為正確），18.0cm （ 在17.9~18.1cm間均視為正確）（3）59.70（ 在 間均視為正確）（4）如圖所示

（3）漸近線III表示B的重力勢能隨位置變化關(guān)系，即
∴ ，由圖讀出直線斜率
（ 在59°～61°間均視為正確）故導(dǎo)軌的傾角為59.70．
（4）若異名磁極相對放置，A，B間相互作用勢能為負值，總勢能如圖中紅線所示，

【考點定位】能量守恒定律。
15．【2018-2019?四川卷】四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時輸入電動機的電功率為19kW，電動機的內(nèi)阻為0.4Ω。已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度取10m/s2。求：
（1）電動機內(nèi)阻消耗的熱功率；
（2）將蓄水池蓄水864m3的水需要的時間（不計進 、出水口的水流速度）。
【答案】（l） ；（2）

【考點定位】本題考查電功率、熱功率、能量守恒定律及其相關(guān)知識
16．【2018-2019?重慶卷】如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細桿。擺錘的質(zhì)量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點距離為L。測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（s<L），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求
（1）擺錘在上述過程中損失的機械能；
（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功；
（3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)。

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【考點定位】本題考查功和能之間的關(guān)系及其相關(guān)知識
17．【2013?北京卷】蹦床比賽分成預(yù)備運動和比賽動作。最初，運動員靜止站在蹦床上在預(yù)備運動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達到完成比賽動作所需的高度；此后，進入比賽動作階段。
把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F=kx （x為床面下沉的距離，k為常量）。質(zhì)量m=50kg的運動員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運動中，假設(shè)運動員所做的總共W全部用于其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質(zhì)點，其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為△t=2.0s，設(shè)運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl。取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響。
（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；
（2）求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度hm；
（3）借助F-x 圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求 x1 和W的值
【答案】 （1）k=5000N/m （2）5m （3）W=2525J
【解析】 （1）彈力與形變量成正比，因此為過原點正比函數(shù)

根據(jù)mg=kx0，則

【考點定位】機械能守恒定律，功和能的關(guān)系
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