2022版浙江高中物理学业水平考试物理讲义：必修2 第七章 机械能守恒定律

1、必修2第七章机械能守恒定律【考点及考点要求】学问内容必考要求追寻守恒量一一能量b功c功率c重力势能c弹性势能b动能和动能定理d机械能守恒定律d能量守恒定律与能源c试验：探究做功与物体速度变化的关系V试验：验证机械能守恒定律V考点一追寻守恒量一一能量n基础知识梳理伽利略抱负斜面试验伽利略在斜面试验中（如图1所示），发觉一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最终总会在斜面上的某点速度变为0,这点距斜面底端的竖直高度与它动身时的高度.在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是的”并且把这个量叫做或.动能、势能（1）物体由于而具有的能量叫做动能.（2）相互作用的物体凭借其而具有的能量叫做势能.（3

2、）动能和势能相互转化从伽利略斜面试验可以体会到势能和动能可以相互转化，但是能的总和是不变的.a基础题组自测在伽利略的斜面试验中，小球从斜面A上距斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后连续滚上另一个斜面B小球最终会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（）小球在A斜面上运动时，距斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在B斜面上运动时，速度越来越大，距斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大B.C.D.在室内滑雪场，游客们足不出户即可享受滑雪的乐趣，

3、游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快停下来，从雪坡顶端到最终停下来的整个过程中，下列说法正确的是（）人的动能先增加后减小，但动能与势能之和不变人的动能先增加后减小，但动能与势能之和始终减小人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后不变人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后减小物质、能量、信息构成世界的基本要素，下面关于能量的生疏中错误的是（）能量是一个守恒量同一个物体可能同时具有多种形式的能量物体对外做了功，它肯定具有能量地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消逝了守恒的含义有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经受的的变化中它不变化，总是守恒的.考点二功若某一个力

4、对物体不做功，说明该物体肯定没有发生位移个恒力对物体做的功由力的大小和物体在该力的方向上发生的位移打算2.(2022.浙江1月学考11)质量为m的物体受一水平力F作用，在光滑的水平面上通过的位移为x,该力做功为W；若把该物体放在某一粗糙的水平面上，受同样水平力F作用做匀速直线运动，通过相同的位移x,则该力做功为()A.大于WB.小于WD.03.如图2所示，小伴侣在弹性较好的蹦床上跳动翻腾，尽情嬉耍.在小伴侣接触床面对下运动的过程中，床面对小伴侣的弹力做功状况是()图2先做负功，再做正功先做正功，再做负功始终做负功始终做正功4.如图3甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站

5、立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼.下列关于两人受到的力做功推断正确的是()E)基础知识梳理功与能量转化的关系做功的过程也存在能量转化的过程，能量的转化与力对物体做功有关.TOC o 1-5 h z功做功的两个要素：力和物体在力的方向上的位移.功的公式：.功的单位，简称，符号：J.功的公式的适用条件：恒力的功.正功和负功：0WaV90。，力F对物体做功，a=90。，力F对物体，90VaW180。，力F对物体做功.负功的两种说法：一个力对物体做负功，可以说成物体做了功.功的计算一个恒力F做功的两种处理方法.TOC o 1-5 h z用力F乘以力的方向上的分位移.用位移l乘以位移方向上的分力.多

6、个力做的总功的计算方法.先求合力F合，再利用W合=尸合lcosa求功.口口口先由W=Flcosa求出各个力的功WW2-W，再将各个力所做的功求代数和，即12n叫=W1+W2+-+Wn-基础题组自测关于功的概念，下列说法正确的是()功有正、负之分，说明功有方向力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C.W甲乙图3甲图中支持力对人做正功乙图中支持力对人做正功甲图中摩擦力对人做负功乙图中摩擦力对人做负功5如图4所示，下列过程中人对物体做了功的是()图4小华用力推石头，但没有推动小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过

7、程中图56.(2021浙江6月学考16)如图5所示，坐在雪撬上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成6角的恒定拉力F作用下，沿水平地面对右移动了一段距离l已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，雪橇受到的()A.支持力做功为mglB.重力做功为mgl拉力做功为Flcos6D.滑动摩擦力做功为一加g/考点三功率n基础知识梳理功率物理意义：表示力做功的快慢.TOC o 1-5 h z定义式：单位：，简称瓦，符号：额定功率动力机械长时间正常工作时的.公式P=Fv的推导由P=*，W=Fl，v=t可得，其中F与v的方向在同一条直线上.若v为瞬时速度，P为力F做功的瞬时功率.若v为平均速度，P为力F做功的平均功率.

8、基础题组自测关于功率，以下说法中正确的是()依据P=W可知，机器做功越多，其功率就越大依据P=Fv可知，汽车牵引力肯定与速度成反比依据p=W可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率依据P=Fv可知，发动机功率肯定时，汽车的牵引力与运动速度成反比图6如图6所示，汽车上坡时，在发动机的功率P不变的状况下，要想增大牵引力F,应当怎样转变速度的大小v()增大vB.减小vC.维持v不变D.与v的变化无关质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g=10m/s2,则开头下落1s末重力的功率是()A.100WB.50WC.200WD.150W4起重机把2.0X

9、104N的重物匀速提升10m,其输出功率是5.0X104W已知g=10m/s2,则起重机()A.用时4sB.用时5sC.做功8.0X105JD.做功5.0X105J5.(2021.浙江6月学考22)如图7所示，某同学的质量为50kg，所骑自行车的质量为15kg,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W.若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行时的速度大小约为（）重力势能具有，其大小与所选的参考面有关，同一物体在同一位置，所选的参考面不同，其重力势能的数值也不同.a基础题组自测（2021.浙江7月学考17）如图8所示是跳高运动员正在飞越横杆时的情景.对运动员从起跳到图示位

10、置的考点四重力势能B.3mgh4图73m/sB.4m/sC.13m/sD.30m/s6.快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比（即Ff=kv2）.若油箱中有20L燃油，当快艇以10m/s的速度匀速行驶时，还能行驶40km,假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20m/s的速度匀速行驶时，还能行驶（）A.80kmB.40kmC.10kmD.5kmn基础知识梳理重力做功的特点重力做功与物体运动的路程无关，只跟物体始末位置的有关.重力势能（1）表达式：，其中h是物体相对参考平面的高度.（2）单位：焦耳，简称焦，符号：J.重力做功与重力势能变化的关系表达式：.（2）两种状况当物体从高处运动到低处时，重

11、力做正功，重力势能减小，即WG0,Ep1Ep2.当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG0,Ep1VEp2.重力做负功，也叫做物体克服重力做功.重力势能的相对性过程，下列说法正确的是（）运动员的重心上升运动员的重力势能减小运动员所受重力不做功运动员所受重力做正功如图9所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当h它到达h的d点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）AmghA.4C.mghD.0关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是（）当重力对物体做正功时，物体的重力势能肯定削减物体克服重力做功时，物体的重力势能肯定增加地球

12、上任何一个物体的重力势能都有一个确定值重力做功的多少与参考平面的选取无关如图10所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化状况，下列说法中正确的是：）势能的变化状况是（）2.动能定理弹力做功与弹性势能的关系表达式：W捫_(Ep2_Ep1)弹力做正功弹性势能，弹力做负功弹性势能图10重力势能减小，动能不变重力势能减小，动能增加重力势能减小，动能减小重力势能增加，动能增加质量为m的小陶同学助跑跳起后，手指刚好能摸到篮球架的球筐.该同学站立举臂时，手指触摸到的最大高度为何，已知篮球筐距地面的高度约为h2，则在助跑、起跳和摸筐的整个过程中，该同学重力势能的增加量最接近()A.mghB.mg

13、h2C.mg(h2h1)D.mg(h+h2)一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最终滚入沟底D.已知AC、CD的高度差分别为2.2m和3.0m，以地面C为零势能面，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图11所示.算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的削减量和在D处的重力势能分别是(g取10m/s2)()图11A.15.6J和9JB.9J和一9JC.15.6J和一9JD.15.6J和一15.6Ja基础题组自测关于弹性势能，下列说法中正确的是()任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能具有弹性势能的物体，不肯定发生弹性形变物体只要发生形变，就肯定具有弹性势能D弹

14、簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关如图12所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()图12弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能渐渐削减弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能渐渐增加弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先削减再增加弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再削减如图13所示，轻弹簧的一端固定在墙上，小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长，那么,在弹簧伸长的过程中()考点五弹性势能D基础知识梳理弹性势能发生弹性形变的

15、物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能.图13弹簧对小孩做正功小孩对弹簧做负功弹簧的弹性势能增加D弹簧对墙壁做正功4如图14所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性重力势能削减，弹性势能增大重力势能增大，弹性势能削减重力势能削减，弹性势能削减重力势能不变，弹性势能增大（1）动能定理：合力所做的功等于物体动能的变化.TOC o 1-5 h z表达式：.式中W合是各个外力对物体做功的总和，Ek2-Ek1是做功过程中始末两个状态动能的增量.【进展提升】（1）假如物体受到几个力的共同作用，则式中的W合表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功W合

16、+口口1Wj+W3+（2）假如外力做正功，物体的动能；外力做负功，物体的动能.（3）应用动能定理解题的步骤选取争辩对象，明确争辩过程；（2021.浙江9月学考测试11）如图15所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时快速撤去手掌使小球开头下落.不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零.撤去手掌后，下列说法正确的是（）分析争辩对象的受力状况，明确各力的做功状况，求出合力做的功（即各个力做功的代数和）;确定初、末状态的动能，明确动能的变化量；依据动能定理列出方程；求解方程、分析结果.考点六动能和动能定理C.2：1D.1：1D基础知识梳理1.动能（1）表达式：（2）单

17、位：焦耳，简称焦，符号：J.3.（2012.浙江6月学考20）如图16所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（）图15刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力等于小球重力小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零弹簧的弹性势能最大时，小球速度为零小球运动到最高点时，弹簧的弹性势能最大a基础题组自测关于动能，下列说法中错误的是（）动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能公式Ek=2mv2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值C肯定质量的物体，动能变化时，速度肯定变化，但速度变化时，动能不肯定变化动能不变的物体，肯定

18、处于平衡状态两个物体的质量之比为1：4,速度大小之比为4：1,则这两个物体的动能之比是（）A.1：4B.4：1图16钢球陷入沙子中的深度比木球深钢球到达沙子表面的速度比木球大钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等一个质量为m的小球，用长为l的轻绳挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢地移动到Q点，如图17所示，则水平力F所做的功为()图19求从发觉刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量；求汽车在下坡过程中所受的阻力；若“避险车道”与水平面间的夹角为17。，汽车在“避险车道”上受到的阻力是在下坡大路上的3倍，求汽车在“避险车道”上

19、运动的最大位移(sin17。0.3).如图20所示，竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相连，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的倾角为3.现有一质量为m的滑块从D点无初速度下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动，已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为，求：pr图17A.mglcos3B.Flsin3mgl(1cos3)D.Fl(lcos3)如图18所示，哈尔滨第24届世界高校生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s=2.5X103m,高度h=720m,运动员从该滑道顶端由静止开头滑下，经t=200s到达滑雪道底端时速度e=30m/s，人和滑雪板的总

20、质量m=80kg，g取10m/s2，求人和滑雪板：图20滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h；滑块在斜面上通过的最大路程s.考点七机械能守恒定律图18到达底端时的动能；在滑动过程中重力做功的功率；在滑动过程中克服阻力做的功.6.(2021.浙江学业水平考试)如图19所示是大路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的状况下避险，质量m=2.0X103kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发觉刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数V=36km/h，汽车连续沿下坡匀加速直行l=350m、下降高度h=50m时到达避险车道”，此时速度表示数v2=72km/h.(g

21、取10m/s2)n基础知识梳理机械能机械能：和的总和称为机械能，用E表示，其中势能包括重力势能和弹性势能.表达式：E=Ek+Ep.机械能守恒定律内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.表达式：；.机械能守恒的条件只有(或弹力)做功.推断机械能是否守恒依据机械能守恒的条件来推断：看是否只有重力或弹力做功，若只有重力或弹力做功，则机械能守恒.依据能量的转化来推断：看在物体运动过程中有没有其他形式的能量参与机械能的转化，如电能、内能等若有其他形式的能参与，则机械能不守恒；若没有其他形式的能参与，而只有动能和势能的转化，则机械能守恒.应用机械能守恒定律解题

22、的步骤确定争辩对象；分析争辩对象在运动过程中的受力状况以及各力做功的状况，推断机械能是否守恒；若符合定律成立的条件，则选取合适的参考平面，并确定争辩对象在初、末状态时的机械能；依据机械能守恒定律，列出表达式；求解，对结果进行必要的争辩和说明.基础题组自测(2022.浙江7月学考13)在阳台上质量不同的两小球自同一高度一起静止释放，忽视空气阻力，以地面为参考平面，则在两球落到水平地面前瞬间，下列推断正确的是()质量大的球动能较大B.质量大的球势能较小C.质量大的球势能较大D.两球的机械能均为零(2021.浙江1月学考14)如图21所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面肯定

23、高度处打开伞包，最终平安着陆，则跳伞者()机械能始终减小机械能始终增大动能始终减小重力势能始终增大(2021.浙江6月学考18)如图22所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度勺斜向上拋出以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时()图22A.动能为mghB.动能为1megC.重力势能为mghD.机械能为|mv&+mgh质量相等的均匀铁球和铝球在光滑的水平面上，以相同的速度运动，比较两球的机械育0)铁球的机械能大于铝球的机械能铁球的机械能小于铝球的机械能铁球的机械能等于铝球的机械能不能确定哪个球的机械能大下列运动过程中，机械能肯定守恒的是()做自由落体运动的小球在竖直平面内做匀速圆周运动

24、的物体在粗糙斜面上匀加速下滑的物块匀速下落的跳伞运动员(2021.浙江学考模拟)如图23所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成，各雪道间均平滑连接.A处与水平平台间的高度差h=45m，CD的倾角为30.运动员自A处由静止滑下，不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力，运动员可视为质点，取10m/s2.求运动员滑离平台BC时的速度大小；为保证运动员落在着陆雪道CD上，雪道CD长度至少为多少？若实际的着陆雪道CD长为150m，运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%.在减速区DE滑行s=100m后停下，运动员在减速区所受平均阻

25、力是其重力的多少倍？如图24所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R,质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开头下滑，然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）.求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围.图24特种兵过山谷的一种方法可简化为如图25所示情景.将一根长为2d的不行伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点，绳上挂一小滑轮P,战士们相互协作，沿着绳子滑到对面.如图所示，战士甲水平拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直，然

26、后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，求：图25（1）战士甲释放前对滑轮的水平拉力F；（2）战士乙滑动过程中的最大速度.考点八能量守恒定律与能源E1基础知识梳理能量守恒定律（1）能量守恒定律确立的两类重要事实：确认了永动机的不行能性和发觉了各种自然现象之间的相互联系与转化.（2）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.能源和能量耗散人类对能源的利用大致经受了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期.自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源.（2）

27、能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续进展的大问题.（3）燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用.电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸取之后变成四周环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量耗散.节省能源的意义自然界中的能量在利用过程中总量虽未削减，但可利用的品质降低了，也就是说自然界中宏观过程具有方向性，能量的利用是有条件的，也是有代价的.a基础题组自测崔牛先生向客户推介他设计的“超级推动器”，该推动器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机把握系统组成，其奇特之处在于能通过自身的循环工作，

28、源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源.事实上，这是不行能实现的，由于他的设计违反了（）质量守恒定律B.电荷守恒定律C.机械能守恒定律D.能量守恒定律（2011.浙江6月学考19）“低碳世博”是2010年上海世博会的核心理念，“低碳”要求我们节省及高效利用能源.关于能源与能量，下列说法正确的是（）能量被使用后就毁灭了，所以要节省能源自然界中石油、煤炭等能源可供人类长期使用人类应多开发与利用风能、太阳能、核能等能源人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生（2021.浙江1月学考31）太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车.已知太阳辐射的总功率约为4X1026W

29、,太阳到地球的距离约为1.5X1011m,假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，某太阳能汽车用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%.假如驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5kW,且其中的1来自于太阳能电池，则所需的太阳能电池板的4面积至少约为（已知半径为r的球的体积为穿厂3,球的表面积为4nr2）（）A.2m2B.6m2C.8m2D.12m2考点九试验：探究做功与物体速度变化的关系E)基础知识梳理试验目的通过试验探究做功与物体速度变化的关系.巩固打点计时器所打纸带上各点速度的测量方法和用图象法处理试验数据的方法.试验原理探究做功与物体速度变化的关系，可

30、通过转变力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体的速度，为简化试验可将物体初速度设置为零，可用图26所示的装置进行试验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次试验后小车的末速度e.这样就得到若干组功和速度的数据.作出We和W“图线，分析图线可以得到橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的关系.3试验器材小车(前面带小钩)、100200g砝码、长木板(一侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器及纸带、同学电源及导线(使用电火花计时器则不用同学电源)、56条等长的橡皮筋、刻度尺.试验步骤(1)按如图27所示装置将试验仪器安装好，同时平衡摩擦力.打硯计时瞬

31、图27先用一条橡皮筋做试验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度e1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格.用2条橡皮筋做试验，试验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2,测出小车获得的速度e2，将数据记入表格.用3条、4条橡皮筋做试验，用同样的方法测出功和速度，将数据记入表格.数据处理先对测量数据进行估量，或者作个We草图，大致推断两个量可能是什么关系.假如认为可能是W-e2，对于每一个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、e2为横坐标作图，假如这样作出来的图象是一条过原点的直线，说明两者关系就是W-e2.误差分析误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一

32、，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差.利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差.留意事项平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面对下的分力与摩擦阻力平衡.方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度推断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角.测小车速度时，应选纸带上点距均匀的部分，也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点.橡皮筋应选规格一样的力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值这是本试验的技巧之一，这里通过转换单位的方法奇妙地解决了这一难题，这也是物理试验中常用的一种思想和手

33、段.(历史上卡文迪许扭秤试验和这里相像)a基础题组自测(2021.浙江7月学考15)如图28所示是“探究功与速度变化的关系”的试验装置.图中a、b、c、d所指器材名称正确的是()图28A.a一同学电源B.b橡皮筋C.c小车D.d纸带(2022.浙江7月学考21)如图29所示是“探究功与速度变化的关系”试验装置，用该装置试验时，需要测出()图29小车的质量橡皮筋的劲度系数橡皮筋恢复原长时小车的速度D橡皮筋对小车做功的具体数值(2022.台州学考模拟)如图30所示是用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器和纸带探究做功与物体速度变化的关系的试验装置，下列说法正确的是()图30小车在橡皮筋的作用下弹出，橡

34、皮筋所做的功可依据公式W=Fl算出进行试验时，必需先平衡摩擦力分析正确试验所打出来的纸带可推断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最终做减速运动通过试验数据分析得出结论：W与e成正比(2)物体做自由落体运动，设物体的质量为m,下落h高度时的速度为e,则势能的削减量为mgh，动能的增加量为2me2.假如mgh=*me2，即gh=|e2，就验证了机械能守恒定律.速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻的两点间的平均速度.计算打第n个点的瞬时速度的方法是测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内的距离xn和x”,由公式=XnTn1或eM小21算出，如图31所示.图313试验器材铁

35、架台(含铁夹)、电磁打点计时器、同学电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹).试验步骤将试验装置按要求装好(如图32所示)，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器.先用手提起纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方.接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点.重复以上步骤，多做几次.考点十试验：验证机械能守恒定律图325.数据处理n基础知识梳理试验目的利用自由落体验证机械能守恒定律.试验原理(1)在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒.纸带的选取：选用纸带时应尽量选择第1点点迹清楚且1、2两点之间距离接近2mm的纸

36、带，这样的一条纸带记录的运动才接近自由落体运动.纸带的处理：在第1点上标O,并从稍靠后的某一点开头，依次标1、2、3、4并量出各点到O点的距hh离h、h2、h3、h，再利用公式en=+1计算出各点对应的瞬时速度e.e2、e3、e，计算各点对1e2应的重力势能的削减量mghn和动能的增加量2me，并进行比较看是否相等.也可以亍为纵轴，以h为横轴，V2依据试验数据绘出厅一h图象，若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于g.【进展提升数据处理的方法2选取点迹清楚的一条纸带，如图33所示，选取B、M两个位置作为过程的开头和终止位置，量出B、M之间的距离hBM，求出B点的速度vB=2古，

37、M点的速度vM=2，比较重力势能的削减量（mghBM）与动能的增加量（2mvM-2mvB）是否相等，从而验证机械能是否守恒.图33留意事项（1）安装打点计时器时，必需使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.（2）试验时必需保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带.（3）为了增加试验的牢靠性，可重复试验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上（2022.浙江7月学考17）小黄用如图35所示的装置做“验证机械能守恒定律”试验.关于该试验，下列说法正确的是（）图35重物的质量肯定是越大越好必需用停表测出重物下落的时间把停表测得的时间代入v=gt，

38、计算重物的速度释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直（2021.浙江7月学考16）在“验证机械能守恒定律”试验中，某同学释放纸带瞬间的情景如图36所示，其的动能与势能之和.（4）因通过比较mgh与gmv2是否相等来验证机械能是否守恒，故不需测重物质量.（5）速度不能用自由落体运动规律公式计算得到.基础题组自测中不合理之处是（）图36图34A.秒表C.打点计时器B.量角器D弹簧（2021.浙江1月学考）如图34所示，在做“验证机械能守恒定律”试验时，下列试验器材需要的是（）使用了纸带所挂重物太重使用了电火花计时器电火花计时器两限位孔没有处在同一竖直线上（2022浙江1月学考21）如图37所示

39、为“验证机械能守恒定律”的试验装置，在该试验中（）图37需要用停表测量重物下落的时间需要用刻度尺测量重物下落的高度释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器电火花计时器的工作电压为沟通10V以下如图38所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的试验装置.(1)通过争辩重物自由下落过程中增加的与削减的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律.图40若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度g=9.8m/s2，由图b所给的数据算出(结果保留2位有效数字):TOC o 1-5 h z从O点下落到B点的过程中，重物重力势能的削减量为J;打B点时，重物的动能为J.试指出造成第(1)问中计算结果不相等的缘由是.试验中

40、打点计时器应接(选填“直流”或“沟通”)电源.正确操作得到的纸带如图39所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开头选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m,重力加速度为g.则从打下O点到B点的过程中，重物削减的重力势能为图39图40a是“验证机械能守恒定律”的试验装置，图b为试验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开头选取的三个连续点(其他点未画出)，打点计时器每隔0.02s打一个点.答案精析考点一基础学问梳理1相同守恒能量能多种形式运动(2)位置基础题组自测C小球在人斜面上运动时,速度越来越大,动能越来越大,势能越来越小；&斜面上

41、运动时,速度越来越小,动能越来越小,势能越来越大B下滑时加速,到达水平面后减速,说明动能先增加后减小,动能和势能的总量渐渐减小,转化成由于摩擦产生的热能，但总能量保持不变.D考点二基础学问梳理(2)W=FZcos(3)焦耳焦(5)正不做功负(6)克服这个力(1)ZcosaFeosa基础题组自测1D功有正负，但是标量,A、B错误；由功的两个因素知C错误,D正确,故选D.C力F所做的功W=Fx,与物体所受的摩擦力大小无关,故C正确.C小伴侣所受弹力始终向上,运动方向始终向下,故弹力始终做负功工正确.A甲图中,人匀速上楼,不受静摩擦力,摩擦力不做功,支持力向上,与速度方向成锐角/则支持力做正功,故选

42、项A正确,C错误；乙图中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同，做正功,故选项B、D错误.CA中有力，但是没有发生位移,推力不做功；B中在空中停留3秒的过程中支持力方向上没有位移,支持力不做功；C中在拉力方向上发生了位移”做功了；D中推出后,人对冰壶没有力的作用,不做功.C支持力和重力与位移垂直，不做功，选项A、B错误；拉力和摩擦力做功分别为W二F/cos涉，IV二-卩(mg-Fsin涉,选项C正确,D错误.考点三基础学问梳理w(2)P=y(3)瓦特W最大使用功率P=Fv基础题组自测1.D2.B3.A物体自由下落Is末，速度大小1/二gt二10m/s,速度方向向下，由P

43、二耐可得，物体开头下落Is末重力的功率P二mgv=100W,故A正确.A起重机做功W二血g/i二2.0X105J,用时心岁二4s,故选A.A由P=Fv,F=F阻二0.02m总g,得速度v=,解得e3m/s,故选A.心尸阻C发动机的功率PFfi/二kv3I以10m/s的速度匀速行驶40km的时间二于=4000s，总功肯定/由于=500s,x2=v2t2=10000m=10km.发动机的效率不变,发动机输出的有用功相等即叭严逆乜得f2考点四基础学问梳理1.高度差2.Ep=mgh3-WG=EPEP24.相对性基础题组自测A运动员从起跳到图示位置的过程重心不断上升,重力做负功,重力势能增加,故选项B、

44、C、D错误,33B重力做功和路径无关,只和初末位置高度差有关,故整个过程中二尹增力,B正确.C4.BC小陶同学在助跑、起跳和摸筐的整个过程中,重心位置上升了勺-久，所以该同学重力势能的增加量最接近mgh-久),故选C.C苹果从人落下到D的过程中重力势能的削减量等于重力所做的功，即叫二mghAD=03x10 x(0.7+1.5+3.0)J二15.6J,在D处的重力势能丘卩=-mghCD=0.3xl0 x(-3)J=-9J,C正确.考点五基础学问梳理2.削减增加基础题组自测A发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力作用而具有的势能,叫做弹性势能.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势

45、能的物体肯定发生了弹性形变,故A正确,B错误；物体发生了形变,若是非弹性形变,无弹力作用,则物体就不具有弹性势能,故C错误；弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外,还跟弹簧的劲度系数有关,故D错误.C开头时,弹簧处于压缩状态,撤去F后物体在向右运动的过程中,弹簧对物体的弹力方向先向右后向左,对物体先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能应先削减后增加”故C正确.C4.AC刚撤去手掌时,小球处于运动最高点,弹簧处于原长,弹力为零,弹性势能为零,所以A、D错误；当小球速度最大时,加速度等于零,即弹力等于重力,弹簧弹性势能不为零,所以B错误；当下落到最低点时弹性势能最大,小球速度为零”故C正确.

46、考点六基础学问梳理E=俎22-卬忻仇2_仇1=尹尹进展提升(2)增加减小基础题组自测1.14-1一一E尹冷2.B由E二知h-；k2E.1k2列込A大小相同的实心钢球和木球,钢球质量较大,从同一咼度落下,刚到达沙面处两球速度相同,而钢球动能较大,钢球陷入沙中的深度比木球深,选项A正确,B错误；由于两球刚陷入沙子时速度相同,则速度变化量相同,C错误；钢球重力做功较多,则钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功比木球的多，D错误.C由于小球缓慢移动,始终处于平衡状态,所以水平拉力不断变化”由动能定理可得mgll-cos切+wF=o,故选项C正确.(1)3.6X104J(2)2880W(3)5.4X105J解

47、析到达底端时的动能仇二知2专X80X302J二3.6X104J.重力做功二血g/i二80X10X720J二5.76X105J显二牛二2880W(3)依据动能定理有:WG+Wi=Ek-Q,即叫二仇二3.6X104J-5.76X105J二-5.4X105J,所以在滑动过程中克服阻力做的功W二5.4X105J.6(l)3.0X105J(2)2X103N(3)33.3m解析由AEk二*呷-,得AE二3.OXIO5J.k117尹绥-尹绥+mgn由动能定理得:mgh-F?=尹绥-尹空,得Ff二j二2XIO3N.设向上运动的最大位移是厂，由动能定理得：-(mgsin17+3F”=0-切,1得厂一心33.3m.mgsin17+3FfliRcos07-益万解析(1)由动能定理得：“R_门厶曰了_“Rcos0mgh十哗cos。石和侍血0(2)滑块最终至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大,由动能定理得血gcose-fimgcos6-s=Q得：s_R考点七基础学问梳理动能势能2如e?+mgh】=+mgh2Ekl+Epl=Ek2+Ep2重力基础题组自测1.A设初始高度为h,