专题07 机械能守恒定律(学考真题汇编,江苏专用)2027年高中物理
|
3份
|
34页
|
10人阅读
|
0人下载
内容正文:
西学科网
专题07
考点1功与功率
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】B
13.【答案】C
考点2动能定理及其应用
www.zxxk.com
让教与学更高效
机械能守恒定律
1/4
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】(1)Ek=0.5J:(2)W=-0.14J
考点3机械能守恒定律及其应用
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】A
214
可学科网
www.zxxk.com
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】B
考点4功能关系能量守恒定律
1.【答案】A
2.【答案】D
考点5动力学和能量观点的综合应用
1.【答案】①5②100③50④50⑤100
考点6验证机械能守恒定律
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】(1)220V(2)A(3)1.75
314
让教与学更高效
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
4/4
专题07 机械能守恒定律
3年真题
考点分类
江苏考情
命题规律
考点1 功与功率
2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(2题)、2023江苏(2题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(5题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:功的定义(式)、功率推导式:P=Fvcosθ、平均功率、功率的定义(式)。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 动能定理及其应用
2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(2题)、2022江苏(2题)、2021-2022高二上江苏(2题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:应用动能定理求变力做功、动能、动能定理的表述及其推导过程。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与动能、做功等知识板块交叉融合。
考点3 机械能守恒定律及其应用
2025-2026高二上江苏(2题)、2025江苏(1题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(2题)、2021-2022高二上江苏(4题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:判断系统机械能是否守恒、机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点4 功能关系 能量守恒定律
2023江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:重力势能的变化和重力做功的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与做功等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点5 动力学和能量观点的综合应用
2021-2022高二上江苏(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:动能定理的初步应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点6 验证机械能守恒定律
2025-2026高二上江苏(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(2题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:验证机械能守恒定律。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点1 功与功率
1.(2025·江苏·学业考试真题)如图所示,在推力F的作用下,发生一段位移L,F与水平方夹角θ,F在该过程所作功为( )
A. FLcosθ
B. FLsinθ
C.
D.
【答案】A
【详解】根据功的定义式可知,F在该过程所作功为故选A。
2.(2025·江苏·学业考试真题)一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶,所受阻力2000N,发动机功率60kW,则汽车的速度大小为( )
A. 10m/s
B. 15m/s
C. 20m/s
D. 30m/s
【答案】D
【详解】根据P=Fv可得汽车的速度故选D。
3.(2023·江苏·学业考试真题)如图所示,某同学拉车运送谷物,拉力大小为,与水平方向夹角为,车前进的水平位移大小为。此过程中拉力做功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据功的计算公式可知,此过程中拉力的功为故选C。
4.(2023·江苏·学业考试真题)自动驾驶智能汽车行驶时,牵引力为F,速度为v,则牵引力的功率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据功率的计算公式可得故选A。
5.(2022·江苏·学业考试真题)某起重机的输出功率为20kW,匀速提升的货物,取,则货物速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】起重机匀速提升货物,绳子的拉力F等于货物的重力mg,即起重机的输出功率可得速度。故选A。
6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列关于功的说法正确的是( )
A. 做功的过程一定伴随着能量转化
B. 功有正负之分,因此-10J的功小于5J的功
C. 根据功的定义式,可知功是矢量
D. 功就是能量,能量就是功,二者含义相同
【答案】A
【详解】AD.功与能是两个不同的物理量,功是能量转化的量度,做多少功,就有多少能量转化,所以做功的过程一定伴随着能量转化,故A正确,D错误;B.功有正负之分,力做负功表示物体克服该力做功,但做功的多少比较的是绝对值,因此-10J的功大于5J的功,故B错误;C.功是标量,只有大小没有方向,故C错误。故选A。
7.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)下列物理量中属于标量的是( )
A. 位移
B. 功
C. 力
D. 速度
【答案】B
【分析】根据矢量有大小和方向,而标量只有大小,没有方向,由此可以判定各项;【详解】功只有大小,没有方向,是标量;位移、力、速度既有大小,又有方向,是矢量,故可知B是标量,A、C、D是矢量;故选B.【点睛】关键是知道是矢量遵从平行四边形定则,标量遵从数学加减原则.
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学利用动感单车锻炼。动感单车的阻力主要来源于车轮上的阻尼装置,该同学蹬车时每分钟克服阻力做功约为,他蹬车时做功的平均功率约为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】该同学蹬车时每分钟克服阻力做功约为,他蹬车时做功的平均功率约为故选C。
9.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)关于功率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多,则功率越大
B. 功率越大,则做功越多
C. 某汽车以恒定加速度由静止开始启动,其启动过程的汽车功率逐渐增大
D. 由公式可知,功率P与功W成正比,与时间t成反比
【答案】C
【详解】A.由公式可知,做功越多,功率不一定越大,选项A错误;B.根据W=Pt可知,功率越大,则做功不一定越多,选项B错误;C.某汽车以恒定加速度由静止开始启动,则牵引力F恒定,根据P=Fv=Fat可知,其启动过程的汽车功率逐渐增大,选项C正确;D.公式为比值定义法,功率P与功W以及时间t无关,选项D错误。故选C。
10.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)物体沿水平方向发生一段位移,力F以及其运动方向如图所示,其中力F做正功的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图中力与速度方向的夹角大于,力F做负功,故A错误;B.图中力与速度方向的夹角大于,力F做负功,故B错误;C.图中力与速度方向的夹角等于,力F不做功,故C错误;D.图中力与速度方向的夹角小于,力F做正功,故D正确。故选D。
11.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,质量为的物体静置于地面。用手缓慢提拉与物体相连的弹簧上端,使物体升高,手做功一定(重力加速度为g)( )
A. 等于
B. 大于
C. 小于
D. 大于
【答案】B
【详解】根据能量守恒定律可知,手做的功转化为物体的重力势能与弹簧的弹性势能,所以手做功一定大于。故选B。
12.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)质量为0.1kg的小球做自由落体运动,下落前2s内重力的平均功率和2s末重力的瞬时功率分别为( )
A. 10W,10W
B. 10W,20W
C. 20W,10W
D. 20W,20W
【答案】B
【详解】小球做自由落体运动在下落前2s内的位移为则前2s内重力的平均功率为小球做自由落体运动在下落2s末的速度为则2s末重力的瞬时功率为故选B。
13.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)用两个互相垂直的力、拉着物体运动,在一段时间内对物体做的功为,对物体做的功为,则、的合力对物体做的功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】当有多个力对物体做功的过程,总功的大小就等于各个力对物体做功的代数和,即有故选C。
考点2 动能定理及其应用
1.(2025·江苏·学业考试真题)水平抛出一物体,物体运动过程中,重力做功为30J,则物体的( )
A. 动能一定增加30J
B. 动能一定减少30J
C. 重力势能增加30J
D. 重力势能减小30J
【答案】D
【详解】AB.物体抛出过程,不确定空气阻力是否考虑,即空气阻力做功情况不确定,可知,物体动能变化关系也不确定,故AB错误;CD.重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增大,可知,重力势能减小30J,故C错误,D正确。故选D。
2.(2025·江苏·学业考试真题)一个运动的物体,若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的( )
A. 2倍
B. 4倍
C. 8倍
D. 16倍
【答案】C
【详解】根据动能定义若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的8倍。故选C。
3.(2023·江苏·学业考试真题)将质量为0.4kg的物体以10m/s的速度抛出,抛出时物体的动能为( )
A. 10J
B. 20J
C. 40J
D. 80J
【答案】B
【详解】根据动能的计算公式可得故选B。
4.(2023·江苏·学业考试真题)如图所示为一弹射装置,处于压缩状态的弹簧从O点将质量为m的物体由静止沿水平地面弹出,物体经A点时的速度为v,从O到A的过程中,阻力做功为,该过程中弹簧弹力对物体做功为( )
A. mv
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据动能定理有解得故选D。
5.(2022·江苏·学业考试真题)2021年12月29日,海军航空大学某基地舰载机飞行教官群体被授予“时代楷模”称号。某次训练中,他们驾驶质量为m的飞机以速度v从航母上起飞,此时飞机的动能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据动能的表达式得故B正确,ACD错误。故选B。
6.(2022·江苏·学业考试真题)如图所示,粗糙弧形轨道高为h,质量为m的小球从轨道顶端静止释放,运动到轨道底端时速度为v.重力加速度为g.该过程中阻力对小球做的功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】小球从最高点到最低点由动能定理可得该过程中阻力对小球做的功为故选D。
7.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)运动员用大小为的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢出,球直线运动距离后停止。已知足球的质量为,踢出瞬间球的速度为,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员对球做正功,大小为
B. 运动员对球做正功,大小为
C. 草地对球做正功,大小为
D. 重力对球做正功,大小为
【答案】A
【详解】AB.根据动能定理可知,运动员对足球所做的功,故A正确,B错误;C.足球在草地上需要克服摩擦力做功,故草地对足球做负功,大小为,故C错误D.重力对球不做功,故D错误。故选A。
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)一物体在地面附近以小于g的加速度沿竖直方向匀加速下降,运动过程中物体( )
A. 动能增大,机械能增大
B. 动能减小,机械能增大
C. 动能增大,机械能减小
D. 动能减小,机械能减小
【答案】C
【详解】物体的速度增加动能增大,其向下做匀加速运动的加速度小于g,说明除重力外还有其他的力对物体做负功,物体的机械能减少,故选C。
9.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)如图所示是游乐场中的一种娱乐器械.游客坐在座舱中,首先升高至一定高度,然后由静止释放,落到一定位置时开启制动装置,到达地面时刚好停下。则由释放到落地的过程中,游客的合外力做功( )
A. 大于0
B. 等于0
C. 小于0
D. 无法确定
【答案】B
【详解】由释放到落地的过程中,由于初、末动能均为0,根据动能定理可知,游客的合外力做功等于0。故选B。
10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)踢毽子是大家喜爱的健身运动。如图所示,一同学正在踢毽子。某次踢出的毽子竖直上升,达到的最大高度,落地时的速度大小。已知毽子的质量,取。
求:
(1)毽子落地时的动能;
(2)毽子从最高点至落地过程中阻力做的功。
【答案】(1);(2)
【分析】【详解】
(1)由动能的表达式得代入数据得(2)整个过程由动能定理得代入数据得
考点3 机械能守恒定律及其应用
1.(2025·江苏·学业考试真题)某升降机箱底有若干弹簧,为测试性能让其自由下落,不计摩擦。升降机从弹簧下端接触地面到第一次下降到最低点的过程中( )
A. 升降机动能一直变大
B. 弹簧弹性势能一直变大
C. 升降机机械能先变小再变大
D. 升降机机械能先变大再变小
【答案】B
【详解】A.升降机从弹簧下端接触地面到第一次下降到最低点的过程中,开始弹簧弹力小于重力,加速度方向向下,弹簧压缩量逐渐增大,弹力逐渐增大,升降机开始向下做加速度减小的加速运动,之后,弹簧弹力大于重力,加速度方向向上,弹簧压缩量逐渐增大,弹力逐渐增大,升降机开始向下做加速度增大的减速运动,可知,升降机的速度先增大后减小,升降机的动能先增大后减小,故A错误;B.结合上述可知,升降机从弹簧下端接触地面到第一次下降到最低点的过程中,弹簧的形变量一直增大,则弹簧弹性势能一直变大,故B正确;CD.结合上述可知,升降机从弹簧下端接触地面到第一次下降到最低点的过程中,弹簧弹性势能一直变大,则升降机机械能一直减小,故CD错误。故选B。
2.(2023·江苏·学业考试真题)下列物体在运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A. 扔出后在空中运动的铅球
B. 在空中匀速上升的气球
C. 点火后加速升空的火箭
D. 在空中减速下降的返回舱
【答案】A
【详解】A.扔出后在空中运动的铅球,所受空气阻力可以忽略不计,只有重力做功,则机械能守恒,故A正确;B.在空中匀速上升的气球,动能不变,重力势能增大,则机械能增大,故B错误;C.加速升空的火箭,动能增大,重力势能增大,则机械能增大,故C错误;D.减速下降的返回舱,动能减小,重力势能减小,则机械能减小,故D错误。故选A。
3.(2022·江苏·学业考试真题)如图所示,一轻质弹簧放置在光滑水平面上,左端固定,原长时右端在B点。一小物块从A点向左滑动,将弹簧压缩至C点。则从A点到C点的过程中,物块和弹簧组成的系统的机械能( )
A. 减小
B. 不变
C. 先减小后增大
D. 先不变后增大
【答案】B
【详解】小物块从A点到C点的过程中,物块和弹簧组成的系统,只有动能和弹簧的弹性势能相互转化,所以物块和弹簧组成的系统的机械能守恒。故选B。
4.(2022·江苏·学业考试真题)疫情防控人员将生活物资送给楼上住户。物资的质量为m、搬送高度为h,重力加速度为 g。此过程中物资的重力势能增加了( )
A.
B. mgh
C. m²gh
D. mgh²
【答案】B
【详解】根据重力做功与重力势能的关系可知此过程中物资的重力势能增加了故选B。
5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列运动,机械能守恒的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 汽车刹车时的运动
C. 物体沿粗糙斜面下滑
D. 雨滴匀速下落
【答案】A
【详解】A.小球做自由落体运动时,只有重力做功,小球的机械能守恒,故A正确;B.汽车刹车时,摩擦力做负功,机械能转化为内能,汽车的机械能不守恒,故B错误;C.物体沿粗糙斜面下滑时,摩擦力做负功,机械能减少,故C错误;D.雨滴匀速下落时,动能不变,重力势能减少,且空气阻力做功导致机械能转化为内能,机械能不守恒,故D错误。故选A。
6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)滑草是一项深受年轻人喜爱的娱乐运动,如图所示,一滑草运动爱好者从滑草场顶端由静止开始下滑,然后沿水平面滑动一段距离后停下来。在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 摩擦阻力对人做负功
B. 重力对人不做功
C. 支持力对人做正功
D. 人的机械能守恒
【答案】A
【详解】A.运动爱好者从高处向低处运动,摩擦阻力对人做负功,A正确;B.爱好者从高处向低处运动,可知重力对他做正功,B错误;C.由于支持力方向总是与速度方向垂直,可知支持力对他不做功,故C错误;D.过程中摩擦力做负功,机械能减小,故D错误。故选A。
7.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)如图所示,将一轻质弹簧竖直立在水平地面上,在其正上方一定高度C点,由静止释放一个小球,B点为小球刚与弹簧接触的位置,A点为小球压缩弹簧的最低点.则下列说法正确的是( )
A. 整个过程小球机械能守恒
B. 整个过程弹簧机械能守恒
C. 小球在下落到B点时速度最大
D. 整个过程小球与弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】D
【详解】ABD.小球压缩弹簧过程,弹簧对小球做负功,小球的机械能减少,弹簧的弹性势能增加;整个过程小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,故AB错误,D正确;C.小球下落到B点后,一开始弹力小于重力,小球继续向下加速运动,当弹力等于重力时,小球的速度达到最大,故C错误。故选D。
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,运动员将质量为m的足球从地面上以速度v踢出,足球恰好水平击中高为h的球门横梁.以地面为零势能面,不计空气阻力,重力加速度为g,则足球在命中横梁前一瞬间的机械能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】足球在运动过程中机械能守恒,初态机械能等于末态机械能,则可知足球在命中横梁前一瞬间的机械能为故选A。
9.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图所示,劈形物体AB的各表面均光滑,在小滑块A沿劈形物体B的斜面向下滑动的过程中( )
A. A的机械能不变
B. B的机械能减小
C. A和B总的机械能不变
D. A和B总的机械能增大
【答案】C
【详解】因为劈形物体AB的各表面均光滑,则当小滑块A沿劈形物体B的斜面向下滑动的过程中,只有重力对系统做功,则由AB组成的系统机械能守恒,其中A的机械能减小,B的机械能增大。故选C。
10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学在练习投篮,如图所示。篮球从掷出到落入篮筐的过程中,其重力势能( )
A. 一直减小
B. 一直增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
【答案】D
【详解】篮球从掷出到落入篮筐的过程中,距离地面的高度先增加后减小,根据EP=mgh可知,其重力势能先增大后减小。故选D。
11.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)将一支圆珠笔倒立在桌面上,向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中,笔帽内弹簧的弹性势能( )
A. 减小
B. 增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
【答案】B
【详解】向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程,弹簧的形变逐渐增大,则笔帽内弹簧的弹性势能增大,故选B。
考点4 功能关系 能量守恒定律
1.(2023·江苏·学业考试真题)《流浪地球2》在春节期间热映,电影中高科技产品“外骨骼装甲”已走进现实生活。图示为外卖骑手穿戴“外骨骼装甲”背送货物上楼;爬楼高度为h。已知货物质量为m,重力加速度为g,此过程中货物的重力势能( )
A. 增加
B. 减少
C. 增加
D. 减少
【答案】A
【详解】根据重力做功与重力势能变化的关系可得即重力势能增加了mgh。故选A。
2.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)物体沿斜面匀速下滑,在此过程中物体的( )
A. 机械能守恒
B. 机械能增加
C. 重力势能增加
D. 重力势能减少
【答案】D
【详解】物体匀速下滑时,速度不变,故动能不变;重力做正功,故重力势能减小;机械能等于动能和重力势能的总和,故机械能减小,机械能不守恒。故选D。
考点5 动力学和能量观点的综合应用
1.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,长为10m的光滑斜面倾角为30°。质量为m=1kg的物体在一沿斜面向上、大小为10N的拉力作用下,由斜面底端由静止开始沿斜面向上运动(g取10m/s2),请根据以上信息回答问题。
(1)物体沿斜面运动的加速度的大小为 m/s2。
(2)拉力对物体做功 J,物体运动到斜面顶端时的动能为 J。
(3)取斜面底端为零势能面,则物体运动到斜面顶点时的重力势能是 J,机械能的大小是 J。
【答案】① 5 ② 100 ③ 50 ④ 50 ⑤ 100
【详解】
(1)[1]对物体受力分析,根据牛顿第二定律有F﹣mgsinθ=ma代入数据解得a=5m/s2
(2)[2]根据做功的公式有WF=Fx=10×10J=100J[3]根据动能定理有WF﹣mgxsinθ=Ek代入数据解得Ek=50J
(3)[4]根据重力势能的公式有Ep=mgh代入数据解得Ep=50J[5]机械能大小为E=Ek+Ep=50J+50J=100J
考点6 验证机械能守恒定律
1.(2023·江苏·学业考试真题)用图示装置探究下落重物的机械能是否守恒,下列说法正确的是( )
A. 用体积较大的木块作为重物
B. 打点计时器连接直流电源
C. 实验中应先接通电源,后释放纸带
D. 需要用秒表测量重物下落的时间
【答案】C
【详解】A.选用体积小、密度大的物体作为重物,以减小阻力的影响,A错误;B.打点计时器使用交流电源,B错误;C.实验时应先接通电源,然后再释放纸带,进行打点,C正确;D.打点计时器可以记录纸带的位移和运动时间,不需要秒表测量重物下落的时间,D错误。故选C。
2.(2022·江苏·学业考试真题)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,实验测出重物动能的增加量小于重力势能的减小量,其原因可能是( )
A. 选择的重物质量偏大
B. 使用的纸带长度偏短
C. 重物下落过程受到阻力
D. 先接通电源后释放纸带
【答案】C
【详解】由于重物下落过程受到阻力作用,使得重物动能的增加量小于重力势能的减小量。故选C。
3.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,下列说法正确的是
A. 必须用秒表测里重物下落的时间
B. 可以不测量重物的质量
C. 电火花计时器使用的是直流电源
D. 应先释放纸带,再接通电源
【答案】B
【详解】打点计时器可以测量重锤下落的时间,不需要用秒表测量.故A错误.实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,式子两边都有质量,可以约去,实验不需要测量重物的质量.故B正确;电火花计时器使用的是交流电源,故C错误;应先接通电源,再释放纸带,故D错误;故选B.【点睛】打点计时器使用交流电源,在该实验中不需要测量重物的质量,为了高效的利用纸带应先接通电源,再释放纸带.打点计时器可以测量重锤下落的时间.
4.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 重物应选用密度大的物体
B. 开始时,应使重物远离打点计时器
C. 必须用天平测出重物的质量
D. 需要用秒表测出重物下落的时间
【答案】A
【分析】【详解】A.重物应选用密度大的物体,减小空气阻力的影响,故A正确;B.开始时,应使重物靠近打点计时器,以利用更多纸带,故B错误;C.验证机械能守恒定律,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,表达式的两边都有质量,可以约去,所以实验中不需要用天平测量质量,故C错误;D.由于是用打点计时器,不必测时间,故D错误;故选A。
5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,电火花计时器打点的周期。
(1)实验中,电火花计时器接的是 (选填“6V”或“220V”)的交流电源;
(2)下列操作中,有利于减小实验误差的是( )
A. 两限位孔在同一竖直线上
B. 先释放纸带,后接通电源
C. 精确测量重锤的质量
(3)实验中得到的一条纸带如图乙所示,0为打出的第一个点,A、B、C、D、E为依次打下的点,根据纸带上的数据,电火花计时器打D点时重锤的速度大小为 m/s(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)220V (2)A (3)1.75
【讲解】(1) 实验中,电火花计时器接的是220V的交流电源;
(2) A.两限位孔在同一竖直线上,可减小纸带与打点计时器之间的摩擦,从而减小误差,选项A正确;B.实验中为了充分利用纸带,应该先接通电源,后释放纸带,选项B错误;C.实验要验证的关系是,两边消掉m,则不需要测量重锤的质量,选项C错误。故选A。
(3) 根据匀变速运动,中间时刻瞬时速度等于全程平均速度,电火花计时器打D点时重锤的速度大小为
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 机械能守恒定律
3年真题
考点分类
江苏考情
命题规律
考点1 功与功率
2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(2题)、2023江苏(2题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(5题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:功的定义(式)、功率推导式:P=Fvcosθ、平均功率、功率的定义(式)。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 动能定理及其应用
2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(2题)、2022江苏(2题)、2021-2022高二上江苏(2题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:应用动能定理求变力做功、动能、动能定理的表述及其推导过程。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与动能、做功等知识板块交叉融合。
考点3 机械能守恒定律及其应用
2025-2026高二上江苏(2题)、2025江苏(1题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(2题)、2021-2022高二上江苏(4题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:判断系统机械能是否守恒、机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点4 功能关系 能量守恒定律
2023江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:重力势能的变化和重力做功的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与做功等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点5 动力学和能量观点的综合应用
2021-2022高二上江苏(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:动能定理的初步应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点6 验证机械能守恒定律
2025-2026高二上江苏(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(2题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:验证机械能守恒定律。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点1 功与功率
1.(2025·江苏·学业考试真题)如图所示,在推力F的作用下,发生一段位移L,F与水平方夹角θ,F在该过程所作功为( )
A. FLcosθ
B. FLsinθ
C.
D.
2.(2025·江苏·学业考试真题)一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶,所受阻力2000N,发动机功率60kW,则汽车的速度大小为( )
A. 10m/s
B. 15m/s
C. 20m/s
D. 30m/s
3.(2023·江苏·学业考试真题)如图所示,某同学拉车运送谷物,拉力大小为,与水平方向夹角为,车前进的水平位移大小为。此过程中拉力做功为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023·江苏·学业考试真题)自动驾驶智能汽车行驶时,牵引力为F,速度为v,则牵引力的功率为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2022·江苏·学业考试真题)某起重机的输出功率为20kW,匀速提升的货物,取,则货物速度为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列关于功的说法正确的是( )
A. 做功的过程一定伴随着能量转化
B. 功有正负之分,因此-10J的功小于5J的功
C. 根据功的定义式,可知功是矢量
D. 功就是能量,能量就是功,二者含义相同
7.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)下列物理量中属于标量的是( )
A. 位移
B. 功
C. 力
D. 速度
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学利用动感单车锻炼。动感单车的阻力主要来源于车轮上的阻尼装置,该同学蹬车时每分钟克服阻力做功约为,他蹬车时做功的平均功率约为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)关于功率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多,则功率越大
B. 功率越大,则做功越多
C. 某汽车以恒定加速度由静止开始启动,其启动过程的汽车功率逐渐增大
D. 由公式可知,功率P与功W成正比,与时间t成反比
10.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)物体沿水平方向发生一段位移,力F以及其运动方向如图所示,其中力F做正功的是( )
A. B.
C. D.
11.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,质量为的物体静置于地面。用手缓慢提拉与物体相连的弹簧上端,使物体升高,手做功一定(重力加速度为g)( )
A. 等于
B. 大于
C. 小于
D. 大于
12.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)质量为0.1kg的小球做自由落体运动,下落前2s内重力的平均功率和2s末重力的瞬时功率分别为( )
A. 10W,10W
B. 10W,20W
C. 20W,10W
D. 20W,20W
13.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)用两个互相垂直的力、拉着物体运动,在一段时间内对物体做的功为,对物体做的功为,则、的合力对物体做的功为( )
A.
B.
C.
D.
考点2 动能定理及其应用
1.(2025·江苏·学业考试真题)水平抛出一物体,物体运动过程中,重力做功为30J,则物体的( )
A. 动能一定增加30J
B. 动能一定减少30J
C. 重力势能增加30J
D. 重力势能减小30J
2.(2025·江苏·学业考试真题)一个运动的物体,若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的( )
A. 2倍
B. 4倍
C. 8倍
D. 16倍
3.(2023·江苏·学业考试真题)将质量为0.4kg的物体以10m/s的速度抛出,抛出时物体的动能为( )
A. 10J
B. 20J
C. 40J
D. 80J
4.(2023·江苏·学业考试真题)如图所示为一弹射装置,处于压缩状态的弹簧从O点将质量为m的物体由静止沿水平地面弹出,物体经A点时的速度为v,从O到A的过程中,阻力做功为,该过程中弹簧弹力对物体做功为( )
A. mv
B.
C.
D.
5.(2022·江苏·学业考试真题)2021年12月29日,海军航空大学某基地舰载机飞行教官群体被授予“时代楷模”称号。某次训练中,他们驾驶质量为m的飞机以速度v从航母上起飞,此时飞机的动能为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2022·江苏·学业考试真题)如图所示,粗糙弧形轨道高为h,质量为m的小球从轨道顶端静止释放,运动到轨道底端时速度为v.重力加速度为g.该过程中阻力对小球做的功为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)运动员用大小为的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢出,球直线运动距离后停止。已知足球的质量为,踢出瞬间球的速度为,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员对球做正功,大小为
B. 运动员对球做正功,大小为
C. 草地对球做正功,大小为
D. 重力对球做正功,大小为
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)一物体在地面附近以小于g的加速度沿竖直方向匀加速下降,运动过程中物体( )
A. 动能增大,机械能增大
B. 动能减小,机械能增大
C. 动能增大,机械能减小
D. 动能减小,机械能减小
9.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)如图所示是游乐场中的一种娱乐器械.游客坐在座舱中,首先升高至一定高度,然后由静止释放,落到一定位置时开启制动装置,到达地面时刚好停下。则由释放到落地的过程中,游客的合外力做功( )
A. 大于0
B. 等于0
C. 小于0
D. 无法确定
10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)踢毽子是大家喜爱的健身运动。如图所示,一同学正在踢毽子。某次踢出的毽子竖直上升,达到的最大高度,落地时的速度大小。已知毽子的质量,取。
求:
(1)毽子落地时的动能;
(2)毽子从最高点至落地过程中阻力做的功。
考点3 机械能守恒定律及其应用
1.(2025·江苏·学业考试真题)某升降机箱底有若干弹簧,为测试性能让其自由下落,不计摩擦。升降机从弹簧下端接触地面到第一次下降到最低点的过程中( )
A. 升降机动能一直变大
B. 弹簧弹性势能一直变大
C. 升降机机械能先变小再变大
D. 升降机机械能先变大再变小
2.(2023·江苏·学业考试真题)下列物体在运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A. 扔出后在空中运动的铅球
B. 在空中匀速上升的气球
C. 点火后加速升空的火箭
D. 在空中减速下降的返回舱
3.(2022·江苏·学业考试真题)如图所示,一轻质弹簧放置在光滑水平面上,左端固定,原长时右端在B点。一小物块从A点向左滑动,将弹簧压缩至C点。则从A点到C点的过程中,物块和弹簧组成的系统的机械能( )
A. 减小
B. 不变
C. 先减小后增大
D. 先不变后增大
4.(2022·江苏·学业考试真题)疫情防控人员将生活物资送给楼上住户。物资的质量为m、搬送高度为h,重力加速度为 g。此过程中物资的重力势能增加了( )
A.
B. mgh
C. m²gh
D. mgh²
5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列运动,机械能守恒的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 汽车刹车时的运动
C. 物体沿粗糙斜面下滑
D. 雨滴匀速下落
6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)滑草是一项深受年轻人喜爱的娱乐运动,如图所示,一滑草运动爱好者从滑草场顶端由静止开始下滑,然后沿水平面滑动一段距离后停下来。在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 摩擦阻力对人做负功
B. 重力对人不做功
C. 支持力对人做正功
D. 人的机械能守恒
7.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)如图所示,将一轻质弹簧竖直立在水平地面上,在其正上方一定高度C点,由静止释放一个小球,B点为小球刚与弹簧接触的位置,A点为小球压缩弹簧的最低点.则下列说法正确的是( )
A. 整个过程小球机械能守恒
B. 整个过程弹簧机械能守恒
C. 小球在下落到B点时速度最大
D. 整个过程小球与弹簧组成的系统机械能守恒
8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,运动员将质量为m的足球从地面上以速度v踢出,足球恰好水平击中高为h的球门横梁.以地面为零势能面,不计空气阻力,重力加速度为g,则足球在命中横梁前一瞬间的机械能为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图所示,劈形物体AB的各表面均光滑,在小滑块A沿劈形物体B的斜面向下滑动的过程中( )
A. A的机械能不变
B. B的机械能减小
C. A和B总的机械能不变
D. A和B总的机械能增大
10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学在练习投篮,如图所示。篮球从掷出到落入篮筐的过程中,其重力势能( )
A. 一直减小
B. 一直增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
11.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)将一支圆珠笔倒立在桌面上,向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中,笔帽内弹簧的弹性势能( )
A. 减小
B. 增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
考点4 功能关系 能量守恒定律
1.(2023·江苏·学业考试真题)《流浪地球2》在春节期间热映,电影中高科技产品“外骨骼装甲”已走进现实生活。图示为外卖骑手穿戴“外骨骼装甲”背送货物上楼;爬楼高度为h。已知货物质量为m,重力加速度为g,此过程中货物的重力势能( )
A. 增加
B. 减少
C. 增加
D. 减少
2.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)物体沿斜面匀速下滑,在此过程中物体的( )
A. 机械能守恒
B. 机械能增加
C. 重力势能增加
D. 重力势能减少
考点5 动力学和能量观点的综合应用
1.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)如图,长为10m的光滑斜面倾角为30°。质量为m=1kg的物体在一沿斜面向上、大小为10N的拉力作用下,由斜面底端由静止开始沿斜面向上运动(g取10m/s2),请根据以上信息回答问题。
(1)物体沿斜面运动的加速度的大小为 m/s2。
(2)拉力对物体做功 J,物体运动到斜面顶端时的动能为 J。
(3)取斜面底端为零势能面,则物体运动到斜面顶点时的重力势能是 J,机械能的大小是 J。
考点6 验证机械能守恒定律
1.(2023·江苏·学业考试真题)用图示装置探究下落重物的机械能是否守恒,下列说法正确的是( )
A. 用体积较大的木块作为重物
B. 打点计时器连接直流电源
C. 实验中应先接通电源,后释放纸带
D. 需要用秒表测量重物下落的时间
2.(2022·江苏·学业考试真题)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,实验测出重物动能的增加量小于重力势能的减小量,其原因可能是( )
A. 选择的重物质量偏大
B. 使用的纸带长度偏短
C. 重物下落过程受到阻力
D. 先接通电源后释放纸带
3.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,下列说法正确的是
A. 必须用秒表测里重物下落的时间
B. 可以不测量重物的质量
C. 电火花计时器使用的是直流电源
D. 应先释放纸带,再接通电源
4.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 重物应选用密度大的物体
B. 开始时,应使重物远离打点计时器
C. 必须用天平测出重物的质量
D. 需要用秒表测出重物下落的时间
5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,电火花计时器打点的周期。
(1)实验中,电火花计时器接的是 (选填“6V”或“220V”)的交流电源;
(2)下列操作中,有利于减小实验误差的是( )
A. 两限位孔在同一竖直线上
B. 先释放纸带,后接通电源
C. 精确测量重锤的质量
(3)实验中得到的一条纸带如图乙所示,0为打出的第一个点,A、B、C、D、E为依次打下的点,根据纸带上的数据,电火花计时器打D点时重锤的速度大小为 m/s(结果均保留3位有效数字)
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$