专题04 机械能守恒定律（学考真题汇编，辽宁专用）2027年高中物理

专题04 机械能守恒定律 5年真题 考点分类 辽宁考情 命题规律 考点1 功与功率 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2024辽宁(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1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）、功的正负及判断、平均功率、功率的定义（式）。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合，固定以单项选择题形式考查。 考点2 动能定理及其应用 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2021辽宁(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、应用动能定理解决多段过程问题、应用动能定理求变力做功。 ·趋势：常与动能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高二上辽宁鞍山(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2021辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：机械能守恒定律的初步应用、能量守恒定律在曲线运动中的应用、机械能守恒定律的内容及条件。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合。 考点4 功能关系 能量守恒定律 2022辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：重力势能的变化和重力做功的关系。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合，以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点5 动力学和能量观点的综合应用 2026辽宁大连(1题)、2024辽宁(1题)、2023辽宁(1题)、2021辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：常见力做功与相应的能量转化。 ·趋势：常与动能等知识板块交叉融合，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 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2024辽宁(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2023辽宁(1题) ·情境：以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点：验证机械能守恒定律。 ·趋势：情境化命题逐步加深，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1 功与功率 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)举重是一项常见的体育运动，其中抓举比赛要求运动员用一个连续不断的动作将杠铃提起，到两臂在头上伸直，再站立起来。则在此举重过程中（　　） A. 地面对运动员做了正功 B. 地面对运动员做了负功 C. 运动员对杠铃做了正功 D. 运动员对杠铃做了负功 2.(2024·辽宁·学业考试真题)“化风为电，御风而行”。2023年 6 月 28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月 19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A. “兆瓦”是能量单位 B. 风能属于不可再生能源 C. 风力发电实现了空气动能与电能的转化 D. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 3.(2022·辽宁·学业考试真题)某物体自由落体，1s末重力功率为P，则3s末重力功率为（　　） A. P B. 2P C. 3P D. 4P 4.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，木箱在与水平方向成a角斜向上的恒力Ｆ作用下，沿水平地面向右运动：发生了一段位移x，在这个过程中，力F所做的功为（　　） A. W=Fx B. W=Fxsina C. W=Fxcosa D. W=Fxtana 5.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)一小球以一定速度从水平台面上滚落地面的过程中，经过了三个位置，它们的位置关系如图所示（忽略空气阻力）。设小球在AB段重力做功为，重力的平均功率为；在BC段重力做功为，重力的平均功率为。则下列关系正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  6.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)如图所示，很多游乐场有长、短两种滑梯，它们的高度相同。某同学先后通过长、短两种滑梯滑到底端的过程中，不计阻力，下列说法正确的是（　　）     A. 沿长滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大 B. 沿短滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大 C. 沿长滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大 D. 沿短滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大 考点2 动能定理及其应用 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)如图所示，质量为m的小球在水中竖直下落过程中，所受总阻力大小恒为f，在h1处的速度为v1，在h2处的速度为v2，重力加速度为g。下列关系式正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  2.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)2022年11月8日，C919亮相第14届中国航展，已知该飞机的质量为m，在跑道上从静止开始滑跑、加速过程中，所受阻力Fm恒定，前进距离L，达到速度v。飞机加速过程中，平均牵引力的表达式正确的是（            ）         A.  B.  C.  D.  3.(2021·辽宁·学业考试真题)足球运动员在训练时，将静止在草坪上的足球踢出，足球质量为0.4kg，球离开脚时速度大小为23m/s，运动到最高点时速度大小为20m/s，忽略足球离开脚时距草坪的高度，g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员踢球时对足球做的功； （2）求足球运动到最高点时距草坪的高度。 4.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如下图所示，质量m=1.0kg的滑块（可视为质点）与弹簧不粘连。先前对滑块施加一个水平向左的外力，滑块使弹簧压缩。撤去外力，滑块被压缩的弹簧弹出后，弹簧长度变为原长，接下来该滑块在粗糙的水平桌面上滑行一段距离L=0.2m后从桌面抛出，落在水平地面上、落点到桌边的水平距离s=1.2m，桌面距地面的高度h=0.45m。滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，（取g=10m/s2，空气阻力不计）求： （1）滑块落地时速度大小； （2）被压缩弹簧弹出的过程中，若不计滑块所受的一切阻力，则弹簧弹力对滑块所做的功为多少。 考点3 机械能守恒定律及其应用 1.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，质量为m的小球从O点由静止开始自由下落，经过位置A时，速度大小v1，距离水平地面高度为h1，经过位置B时，速度大小为v2，距离水平地面高度为h2；，不计空气阻力，取地面为零势能参考平面，下列关系式正确的是（重力加速度为g）（　　） A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如图所示，在地面上以初速度v0抛出质量为m的小球，抛出后小球落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，且不计空气阻力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为mgh B. 小球在海平面上的重力势能为mgh C. 小球在海平面上的动能为 D. 小球在海平面上的机械能为 3.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)某同学运用所学知识设计了一款竞技游戏。如图所示，将质量为的小球（可视为质点）用可调节长度L的轻绳悬于O点；O点距地面高度点在O点正下方的地面上，。将小球拉至与悬点O等高处且轻绳刚好伸直，从静止释放小球，小球运动到最低点时，迅速切断轻绳（不计小球速度的变化），小球落至地面后不再反弹。x为落地点与O＇点间的距离，x数值的10倍即为所得分数N，分数高者获胜。不计阻力，g取10m。求： （1）若绳长，则小球做圆周运动到最低点时速度的大小； （2）请帮助该同学写出得分N与绳长L的关系式。 考点4 功能关系 能量守恒定律 1.(2022·辽宁·学业考试真题)某人斜向上方抛出一个质量为m=1kg的物体，抛出点高度为h=5m，抛出初速度为v0=10m/s，落地速度为v=14m/s，重力加速度。求： （1）物体重力势能变化量的绝对值； （2）物体克服空气阻力做功的大小。 考点5 动力学和能量观点的综合应用 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)“滑雪圈”是一项很受欢迎的游乐项目。如图所示，一个小朋友在玩滑雪圈，已知滑道为一段斜坡，长度为，小朋友和雪圈的总质量为，运动时二者可看成质点，斜面倾角为，雪圈与斜坡间动摩擦因数，重力加速度。小朋友乘雪圈从坡顶由静止开始匀加速滑到坡底的过程中，求： （1）小朋友下滑的时间是多少： （2）小朋友和雪圈的机械能减少量是多少？ 2.(2024·辽宁·学业考试真题)如图所示，一无动力小车（可视为质点）自A 处由静止开始沿光滑斜面AB 下滑，经过水平面 BC 冲上光滑半圆弧轨道CD，并恰能通过最高点 D。BC 与圆弧相切于C 点，忽略经过 B点、C点时的能量损失，A、B、C、D处于同一竖直面内。 已知轨道半径 ，水平面上 B 点和C 点之间距离L=4m，小车在BC 面上受到的摩擦力为其重力的0.1倍，g 取 （1）求小车经过C 点时速度的大小vc； （2）求A 点离水平面的高度h。 3.(2023·辽宁·学业考试真题)为减少环境污染，实现我国“碳达峰、碳中和”的目标，中国大力发展新能源汽车。某型号国产新能源汽车的额定功率，整车总质量，该车在封闭测试路段以额定功率从静止出发，假设行驶过程受恒定阻力，当沿水平直线行驶距离x=875m时速率达到最大，然后以此速率匀速行驶。 （1）求该新能源汽车最大行驶速率； （2）求从静止出发到刚达到最大行驶速率的时间。 4.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，MO部分为曲面，是滑雪场的赛道，ON部分为水平面，是缓冲带，小明同学和滑雪车的总质量为60kg，他乘滑雪车从赛道MO上的A点由静止开始沿赛道自由下滑，滑至赛道终点O时速度大小为10m/s，此时立即启动滑雪车上的制动装置，使滑雪车载恒定阻力Ff作用下，沿缓冲带做匀减速直线运动，经2s停了下来，A点和O点的高度差为6m，重力加速度g取10m/s2， （1）求滑雪车从A点滑至O点的过程中克服阻力做的功？ （2）求启动制动装置后，滑雪车的加速度的大小和所受阻力Ff的大小？ 考点6 验证机械能守恒定律 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。断开电磁铁的电源，质量为m的金属小铁球从静止开始下落，球心经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出小铁球开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h以及小铁球的直径d，重力加速度为g。 （1）小铁球下落到光电门的过程中，重力势能减少量　　　　　　　　　； （2）小铁球通过光电门时的动能　　　　　　　　　。 2.(2024·辽宁·学业考试真题)图甲是研究自由下落物体机械能的实验装置。重物由静止自由下落，带着纸带打出一系列的点并对纸带上的点进行测量。图乙是实验中获取的一条纸带，O是起始点，在纸带上选取三个相邻的点A、B、C，测得它们与O之间的距离分别是hA、hB、hc，打点计时器的打点周期为T，重力力速度大小为g。 （1）重物下落hB时的瞬时速度　　　　　　　　（用、、、T中的几个或全部字母表示）； （2）在误差允许的条件下，若 与　　　　　　　　　　　（选填“ghA”、“ghB”或“ ghC”）近似相等，可认为重物在自由下落的过程中机械能守恒。 3.(2023·辽宁·学业考试真题)某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示。让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为Δt，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则 （1）小球经过光电门时的速度大小为　　　　　　　　； （2）当gh近似与　　　　　　　　（选填“”“”或“”）相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。 4.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如图所示为某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的明显错误的地方：　　　　　　　　　　　。 （2）由于重锤在运动过程中受到阻力作用，这样会导致实验结果为　　　　　　　　　　　（选填“”或“”）。 5.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)某实验小组用图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。该小组同学让重物自由下落，利用打点计时器记录重物下落过程，得到图乙所示的纸带，在纸带上选取5个连续打出的点A、B、C、D、E，O点为起始点。 （1）为了求出打点计时器打下D点时重物的瞬时速度，可求出CE段的平均速度 　　　　　　　（用CE间的距离Δh和打点计时器的电源频率f表示）。 （2）该小组多次实验结果表明，重力势能的减少量略大于动能的增加量，请你分析这样结果的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出一条即可）。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 机械能守恒定律 5年真题 考点分类 辽宁考情 命题规律 考点1 功与功率 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2024辽宁(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1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）、功的正负及判断、平均功率、功率的定义（式）。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合，固定以单项选择题形式考查。 考点2 动能定理及其应用 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2021辽宁(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、应用动能定理解决多段过程问题、应用动能定理求变力做功。 ·趋势：常与动能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高二上辽宁鞍山(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2021辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：机械能守恒定律的初步应用、能量守恒定律在曲线运动中的应用、机械能守恒定律的内容及条件。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合。 考点4 功能关系 能量守恒定律 2022辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：重力势能的变化和重力做功的关系。 ·趋势：常与动能、势能等知识板块交叉融合，以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点5 动力学和能量观点的综合应用 2026辽宁大连(1题)、2024辽宁(1题)、2023辽宁(1题)、2021辽宁(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：常见力做功与相应的能量转化。 ·趋势：常与动能等知识板块交叉融合，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 2026辽宁大连(1题)、2025-2026高二上辽宁鞍山(1题)、2024辽宁(1题)、2023高二下辽宁(1题)、2023辽宁(1题) ·情境：以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点：验证机械能守恒定律。 ·趋势：情境化命题逐步加深，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1 功与功率 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)举重是一项常见的体育运动，其中抓举比赛要求运动员用一个连续不断的动作将杠铃提起，到两臂在头上伸直，再站立起来。则在此举重过程中（　　） A. 地面对运动员做了正功 B. 地面对运动员做了负功 C. 运动员对杠铃做了正功 D. 运动员对杠铃做了负功 【答案】C 【详解】AB．地面对运动员的支持力没有位移，可知地面对运动员不做功，AB错误；CD．运动员对杠铃的支持力向上，位移向上，则运动员对杠铃做了正功，C正确，D错误。故选C。 2.(2024·辽宁·学业考试真题)“化风为电，御风而行”。2023年 6 月 28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月 19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A. “兆瓦”是能量单位 B. 风能属于不可再生能源 C. 风力发电实现了空气动能与电能的转化 D. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 【答案】C 【详解】A．瓦是功率的单位，“兆瓦”是较大的功率单位，故A错误；B．风能属于可再生能源，故B错误；C．风力发电实现了空气动能与电能的转化，故C正确；D．功是能量转化的量度，各种不同形式的能量在相互转化的过程中需要做功，故D错误。故选C。 3.(2022·辽宁·学业考试真题)某物体自由落体，1s末重力功率为P，则3s末重力功率为（　　） A. P B. 2P C. 3P D. 4P 【答案】C 【详解】由题意可得，物体在1s末的速度物体在3s末的速度由瞬时功率计算公式，可知1s末重力功率为则3s末重力功率为        ABD错误，C正确。故选C。 4.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，木箱在与水平方向成a角斜向上的恒力Ｆ作用下，沿水平地面向右运动：发生了一段位移x，在这个过程中，力F所做的功为（　　） A. W=Fx B. W=Fxsina C. W=Fxcosa D. W=Fxtana 【答案】C 【详解】F为恒力，x为位移，为力与位移的夹角，故F做的功为故C正确。故选C。 5.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)一小球以一定速度从水平台面上滚落地面的过程中，经过了三个位置，它们的位置关系如图所示（忽略空气阻力）。设小球在AB段重力做功为，重力的平均功率为；在BC段重力做功为，重力的平均功率为。则下列关系正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】小球以一定速度从水平台面上滚落地面的过程中，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做加速运动，由图得，AB段与BC段小球在重力的方向上移动的距离相等，由得，；AB段小球在水平方向运动的距离大于BC段小球在水平方向运动的距离，由得AB段运动时间较长，由得，。故选D。 6.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)如图所示，很多游乐场有长、短两种滑梯，它们的高度相同。某同学先后通过长、短两种滑梯滑到底端的过程中，不计阻力，下列说法正确的是（　　）     A. 沿长滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大 B. 沿短滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大 C. 沿长滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大 D. 沿短滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大 【答案】B 【详解】AB．根据动能定理可得解得设滑梯与水平方向的夹角为，滑到底端时重力的瞬时功率为由于短滑梯的倾角较大，则沿短滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大，故A错误，B正确；CD．由于长、短两种滑梯高度相同，则沿滑梯滑到底端过程中，重力做功相同，重力势能的减少量相同，故CD错误。故选B。 考点2 动能定理及其应用 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)如图所示，质量为m的小球在水中竖直下落过程中，所受总阻力大小恒为f，在h1处的速度为v1，在h2处的速度为v2，重力加速度为g。下列关系式正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】小球下落过程中，根据动能定理可得故选D。 2.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)2022年11月8日，C919亮相第14届中国航展，已知该飞机的质量为m，在跑道上从静止开始滑跑、加速过程中，所受阻力Fm恒定，前进距离L，达到速度v。飞机加速过程中，平均牵引力的表达式正确的是（            ）         A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】根据动能定理解得故选A。 3.(2021·辽宁·学业考试真题)足球运动员在训练时，将静止在草坪上的足球踢出，足球质量为0.4kg，球离开脚时速度大小为23m/s，运动到最高点时速度大小为20m/s，忽略足球离开脚时距草坪的高度，g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员踢球时对足球做的功； （2）求足球运动到最高点时距草坪的高度。 【答案】（1）105.8J；（2）6.45m 【详解】 （1）运动员踢球时对足球做功为（2）足球离脚时的竖直速度为由得足球运动到最高点时距草坪的高度为 4.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如下图所示，质量m=1.0kg的滑块（可视为质点）与弹簧不粘连。先前对滑块施加一个水平向左的外力，滑块使弹簧压缩。撤去外力，滑块被压缩的弹簧弹出后，弹簧长度变为原长，接下来该滑块在粗糙的水平桌面上滑行一段距离L=0.2m后从桌面抛出，落在水平地面上、落点到桌边的水平距离s=1.2m，桌面距地面的高度h=0.45m。滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，（取g=10m/s2，空气阻力不计）求： （1）滑块落地时速度大小； （2）被压缩弹簧弹出的过程中，若不计滑块所受的一切阻力，则弹簧弹力对滑块所做的功为多少。 【答案】（1）5m/s；（2）9J 【分析】【详解】 （1）滑块抛出后竖直方向自由落体h=gt2解得t==0.3s滑块落地时竖直方向速度=gt=3m/s滑块抛出后水平方向匀速运动v0==4m/s所以落地速度v==5m/s （2）根据动能定理W弹－μmg·L=解得W弹=μmg·L＋=9J 考点3 机械能守恒定律及其应用 1.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，质量为m的小球从O点由静止开始自由下落，经过位置A时，速度大小v1，距离水平地面高度为h1，经过位置B时，速度大小为v2，距离水平地面高度为h2；，不计空气阻力，取地面为零势能参考平面，下列关系式正确的是（重力加速度为g）（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】取地面为零势能参考平面，则A处的重力势能为，动能为；在B处的重力势能为，动能为，根据机械能守恒定律，则有故选D。 2.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如图所示，在地面上以初速度v0抛出质量为m的小球，抛出后小球落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，且不计空气阻力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为mgh B. 小球在海平面上的重力势能为mgh C. 小球在海平面上的动能为 D. 小球在海平面上的机械能为 【答案】A 【详解】A．从地面到海平面重力对小球做的功为mgh，故A正确；B．地面为零势能面，所以小球在海平面上的重力势能为，故B错误；C．对小球根据动能定理，有得小球在海平面上的动能为，故C错误；D．小球在地面上的机械能为，由机械能守恒定律得，小球在海平面上的机械能也为，故D错误。故选A。 3.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)某同学运用所学知识设计了一款竞技游戏。如图所示，将质量为的小球（可视为质点）用可调节长度L的轻绳悬于O点；O点距地面高度点在O点正下方的地面上，。将小球拉至与悬点O等高处且轻绳刚好伸直，从静止释放小球，小球运动到最低点时，迅速切断轻绳（不计小球速度的变化），小球落至地面后不再反弹。x为落地点与O＇点间的距离，x数值的10倍即为所得分数N，分数高者获胜。不计阻力，g取10m。求： （1）若绳长，则小球做圆周运动到最低点时速度的大小； （2）请帮助该同学写出得分N与绳长L的关系式。 【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）由球到最低点速度大小（2）绳断后球以v平抛，竖直方向水平方向得分联立以上方程得 考点4 功能关系 能量守恒定律 1.(2022·辽宁·学业考试真题)某人斜向上方抛出一个质量为m=1kg的物体，抛出点高度为h=5m，抛出初速度为v0=10m/s，落地速度为v=14m/s，重力加速度。求： （1）物体重力势能变化量的绝对值； （2）物体克服空气阻力做功的大小。 【答案】（1）50J；（2）2J 【详解】 （1）根据，则有解得（2）根据动能定理有解得 考点5 动力学和能量观点的综合应用 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)“滑雪圈”是一项很受欢迎的游乐项目。如图所示，一个小朋友在玩滑雪圈，已知滑道为一段斜坡，长度为，小朋友和雪圈的总质量为，运动时二者可看成质点，斜面倾角为，雪圈与斜坡间动摩擦因数，重力加速度。小朋友乘雪圈从坡顶由静止开始匀加速滑到坡底的过程中，求： （1）小朋友下滑的时间是多少： （2）小朋友和雪圈的机械能减少量是多少？ 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 下滑时，根据牛顿第二定律可知其中由解得 (2) 克服阻力做功机械能减少量解得 2.(2024·辽宁·学业考试真题)如图所示，一无动力小车（可视为质点）自A 处由静止开始沿光滑斜面AB 下滑，经过水平面 BC 冲上光滑半圆弧轨道CD，并恰能通过最高点 D。BC 与圆弧相切于C 点，忽略经过 B点、C点时的能量损失，A、B、C、D处于同一竖直面内。 已知轨道半径 ，水平面上 B 点和C 点之间距离L=4m，小车在BC 面上受到的摩擦力为其重力的0.1倍，g 取 （1）求小车经过C 点时速度的大小vc； （2）求A 点离水平面的高度h。 【答案】（1）     （2）5.4m      【讲解】(1) 小车恰能通过最高点 D，有根据机械能守恒联立得(2) 根据动能定理解得h=5.4m 3.(2023·辽宁·学业考试真题)为减少环境污染，实现我国“碳达峰、碳中和”的目标，中国大力发展新能源汽车。某型号国产新能源汽车的额定功率，整车总质量，该车在封闭测试路段以额定功率从静止出发，假设行驶过程受恒定阻力，当沿水平直线行驶距离x=875m时速率达到最大，然后以此速率匀速行驶。 （1）求该新能源汽车最大行驶速率； （2）求从静止出发到刚达到最大行驶速率的时间。 【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）当速率达到最大时，加速度a=0则根据功率，得代入数据解得（2）由动能定理可得解得 4.(2021·辽宁·学业考试真题)如图所示，MO部分为曲面，是滑雪场的赛道，ON部分为水平面，是缓冲带，小明同学和滑雪车的总质量为60kg，他乘滑雪车从赛道MO上的A点由静止开始沿赛道自由下滑，滑至赛道终点O时速度大小为10m/s，此时立即启动滑雪车上的制动装置，使滑雪车载恒定阻力Ff作用下，沿缓冲带做匀减速直线运动，经2s停了下来，A点和O点的高度差为6m，重力加速度g取10m/s2， （1）求滑雪车从A点滑至O点的过程中克服阻力做的功？ （2）求启动制动装置后，滑雪车的加速度的大小和所受阻力Ff的大小？ 【答案】（1）600J；（2）5m/s2，300N 【详解】 （1）滑雪车从A点滑至O点的过程，由动能定理解得 （2）启动制动装置后，滑雪车的加速度的大小 所受阻力Ff的大小 考点6 验证机械能守恒定律 1.(2026·辽宁大连·学业考试真题)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。断开电磁铁的电源，质量为m的金属小铁球从静止开始下落，球心经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出小铁球开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h以及小铁球的直径d，重力加速度为g。 （1）小铁球下落到光电门的过程中，重力势能减少量　　　　　　　　　； （2）小铁球通过光电门时的动能　　　　　　　　　。 【答案】（1）mgh     （2）      【讲解】(1) 小铁球下落到光电门的过程中，重力势能减少量 (2) 小铁球通过光电门时的动能 2.(2024·辽宁·学业考试真题)图甲是研究自由下落物体机械能的实验装置。重物由静止自由下落，带着纸带打出一系列的点并对纸带上的点进行测量。图乙是实验中获取的一条纸带，O是起始点，在纸带上选取三个相邻的点A、B、C，测得它们与O之间的距离分别是hA、hB、hc，打点计时器的打点周期为T，重力力速度大小为g。 （1）重物下落hB时的瞬时速度　　　　　　　　（用、、、T中的几个或全部字母表示）； （2）在误差允许的条件下，若 与　　　　　　　　　　　（选填“ghA”、“ghB”或“ ghC”）近似相等，可认为重物在自由下落的过程中机械能守恒。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得(2) 设重物质量为若机械能守恒，则有约去质量可得即在误差允许的条件下，若与ghB近似相等，可认为重物在自由下落的过程中机械能守恒。 3.(2023·辽宁·学业考试真题)某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示。让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为Δt，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则 （1）小球经过光电门时的速度大小为　　　　　　　　； （2）当gh近似与　　　　　　　　（选填“”“”或“”）相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。 【答案】①     ② 【详解】 （1）[1]小球经过光电门时的速度大小为（2）[2]若减小的重力势能等于增加的动能时，则在误差允许的范围内可认为小球下落过程中机械能守恒，有即 4.(2025-2026高二上·辽宁鞍山·学业考试真题)如图所示为某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的明显错误的地方：　　　　　　　　　　　。 （2）由于重锤在运动过程中受到阻力作用，这样会导致实验结果为　　　　　　　　　　　（选填“”或“”）。 【答案】（1）应使用交流电源     （2）      【讲解】(1) 由实验原理图可知，打点计时器接了直流电源，应该换用交流电源。 (2) 重物下落克服阻力做功，会导致重物的重力势能减少量大于重物的动能增加量，即。 5.(2023高二下·辽宁·学业考试真题)某实验小组用图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。该小组同学让重物自由下落，利用打点计时器记录重物下落过程，得到图乙所示的纸带，在纸带上选取5个连续打出的点A、B、C、D、E，O点为起始点。 （1）为了求出打点计时器打下D点时重物的瞬时速度，可求出CE段的平均速度 　　　　　　　（用CE间的距离Δh和打点计时器的电源频率f表示）。 （2）该小组多次实验结果表明，重力势能的减少量略大于动能的增加量，请你分析这样结果的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出一条即可）。 【答案】①     ② 纸带和限位孔间存在阻力 【详解】 （1）[1] 打点计时器的电源频率f表示，打点周期CE段的平均速度（2）[2] 该小组多次实验结果表明，重力势能的减少量略大于动能的增加量，请你分析这样结果的原因是纸带和限位孔间存在阻力。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 机械能守恒定律 考点1 功与功率 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】D 6.【答案】B 考点2 动能定理及其应用 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】（1）105.8J；（2）6.45m 4.【答案】（1）5m/s；（2）9J 考点3 机械能守恒定律及其应用 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】（1）；（2） 考点4 功能关系 能量守恒定律 1.【答案】（1）50J；（2）2J 考点5 动力学和能量观点的综合应用 1.【答案】（1）     （2）      2.【答案】（1）     （2）5.4m      3.【答案】（1）；（2） 4.【答案】（1）600J；（2）5m/s2，300N 考点6 验证机械能守恒定律 1.【答案】（1）mgh     （2）      2.【答案】（1）     （2）      3.【答案】①     ② 4.【答案】（1）应使用交流电源     （2）      5.【答案】①     ② 纸带和限位孔间存在阻力 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $