2025版高考物理考點題型歸納總結考點30考點30功能關系能量守恒定律強基固本對點練知識點1功能關系的理解和應用1．如圖，一質量為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eq\f(L,3).重力加速度大小為g.在此過程中，外力做的功為()A．eq\f(mgL,9)B．eq\f(mgL,6)C．eq\f(mgL,3)D．eq\f(mgL,2)2．(多選)一運動員穿著飛翔裝備從飛機上跳出后的一段運動過程可近似認為是勻變速直線運動，如圖所示，運動方向與水平方向成53°，運動員的加速度大小為eq\f(3g,4).已知運動員(包含裝備)的質量為m，則在運動員下落高度為h的過程中，下列說法正確的是()A．運動員重力勢能的減少量為eq\f(3mgh,5)B．運動員動能的增加量為eq\f(3mgh,4)C．運動員動能的增加量為eq\f(15,16)mghD．運動員的機械能減少了eq\f(mgh,16)知識點2摩擦力做功與能量的關系3．如圖所示，質量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小物塊放在小車的最左端，現用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為Ff，經過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法正確的是()A．此時小物塊的動能為F(x＋L)B．此時小車的動能為FfxC．這一過程中，小物塊和小車增加的機械能為Fx－FfLD．這一過程中，因摩擦而產生的熱量為Ff(L＋x)4．[2024·河南省鶴壁市期中考試]如圖所示，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v順時針運動，某時刻一個質量為m的小物塊，以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同．在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，滑動摩擦力對小物塊做的功為W，小物塊與傳送帶間因摩擦產生的熱量為Q，則下列判斷中正確的是()A．W＝0，Q＝mv2B．W＝0，Q＝2mv2C．W＝eq\f(mv2,2)，Q＝mv2D．W＝mv2，Q＝2mv2知識點3能量守恒定律的應用5．[2024·重慶市名校聯盟期中聯考]如圖所示，質量為m的物體(可視為質點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度為eq\f(3,4)g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體()A．重力勢能增加了eq\f(3,4)mghB．摩擦力大小為eq\f(3,4)mgC．動能損失了mghD．系統產生熱量為eq\f(1,2)mgh6．[2024·山東省濱州市大聯考](多選)如圖所示，一足夠長的斜面固定在水平地面上，斜面傾角θ＝37°，斜面底端固定一勁度系數為k的輕彈簧，彈簧上端與小滑塊接觸但不栓接，滑塊與斜面間的動摩擦因數μ＝0.5.現將滑塊壓縮彈簧至A點保持靜止，此時彈簧處于壓縮狀態，彈力為3mg，某一時刻釋放小滑塊，小滑塊沿斜面向上運動．已知彈簧彈性勢能的表達式Ep＝eq\f(1,2)kx2，重力加速度為g，sin37°＝0.6.下列說法正確的是()A．小滑塊上升的最大高度h＝eq\f(9mg,2k)B．小滑塊上升的最大高度h＝eq\f(27mg,10k)C．小滑塊的最大動能Ek＝eq\f(2m2g2,k)D．小滑塊的最大動能Ek＝eq\f(48m2g2,25k)培優提能模擬練7．風力發電已成為我國實現“雙碳”目標的重要途徑之一．如圖所示，風力發電機是一種將風能轉化為電能的裝置．某風力發電機在風速為9m/s時，輸出電功率為405kW，風速在5～10m/s范圍內，轉化效率可視為不變．該風機葉片旋轉一周掃過的面積為A，空氣密度為ρ，風場風速為v，并保持風正面吹向葉片．下列說法正確的是()A．該風力發電機的輸出電功率與風速成正比B．單位時間流過面積A的流動空氣動能為eq\f(1,2)ρAv2C．若每天平均有1.0×108kW的風能資源，則每天發電量為2.4×109kW·hD．若風場每年有5000h風速在6～10m/s范圍內，則該發電機年發電量至少為6.0×105kW·h8．[2024·湖南省湘東九校聯考](多選)如圖所示，輕質彈簧一端固定在水平面上的光滑轉軸O上，另一端與質量為m的小球(可視為質點)相連，小球套在粗糙程度處處相同的直桿上．A點距水平面的高度為h，直桿與水平面的夾角為30°，OA＝OC，B為AC的中點，OB等于彈簧原長．小球從A處由靜止開始下滑，經過B處的速度為v1，并剛好能到達C處．若在C點給小球一個沿斜桿向上的初速度v0，小球經過B點時的速度為v2，并剛好能到達A處．已知重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．可以求出小球與直桿的動摩擦因數為eq\f(\r(3),3)B．小球從A到B過程中彈簧彈力做功為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)C．v1＝v2D．v0＝2eq\r(gh)9．[2024·江蘇省鹽城市期中考試]如圖所示，質量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達底端時水平進入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅使逆時針轉動．已知物體與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.1，(取g＝10m/s2).(1)求物體到達曲面底端時的速度大小；(2)若電機不開啟，傳送帶不轉動，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和物體克服摩擦力做的功Wf；(3)若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產生多少熱量Q.考點31實驗七驗證機械能守恒定律強基固本對點練1.[2024·天津市第二南開中學質量檢測]在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當地重力加速度的值為9.80m/s2，實驗步驟如下：A．按照圖示的裝置安裝儀器；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質量；D．接通電源開關，然后釋放重物，打出一條紙帶；E．測量紙帶上打出的某些點之間的距離；F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．按實驗要求正確地操作并選出紙帶進行測量，量得連續三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示(相鄰計數點時間間隔為0.02s).(1)上述步驟中沒有必要進行的步驟是________(填實驗步驟前的字母)；操作不恰當的步驟是________．(填實驗步驟前的字母)(2)打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB＝________m/s(計算結果保留兩位有效數字)(3)如果所用重物的質量為1.00kg，從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能減少量是ΔEp＝________J，此過程中物體動能的增加量ΔEk＝________J；(計算結果保留兩位有效數字)(4)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，忽略空氣阻力的影響，則以eq\f(v2,2)為縱軸、以h為橫軸畫出的圖像是下圖中的________．2．[2024·安徽省合肥市四中月考]如圖甲所示，是利用自由落體運動裝置進行“驗證機械能守恒定律”的實驗．(1)關于本實驗，下列說法正確的是________；A．重物最好選擇密度較小的木塊B．實驗需要用天平測量物體的質量C．實驗時先接通電源，后釋放紙帶D．若某同學通過描繪v2-h圖像研究機械能是否守恒，合理的圖像應該是過原點的一條直線，并且該直線的斜率應約為9.8(2)甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數點，用刻度尺測得OA＝4.89cm、OB＝7.42cm、OC＝9.69cm.已知重物質量為1.0kg，低壓交流電源的頻率為50Hz，重力加速度g＝10m/s2，則OB段對應的重物重力勢能的減少量ΔEp＝________J，重物的動能增加量ΔEk＝________J(所有計算結果均保留3位有效數字)，在實際運動過程中系統動能的增加量ΔEk總小于系統勢能的減少量ΔEp，產生這個系統誤差的原因是___________________________．(3)乙同學用兩個形狀完全相同，但質量不同的重物P和Q分別進行實驗，測得幾組數據，并作出v2-h圖像如圖丙所示，由圖像可判斷Q的質量________(填“大于”或“小于”)P的質量．3．[2024·海南省天一大聯考]某同學利用頻閃照相機和氣墊導軌做“驗證機械能守恒定律”的實驗，實驗裝置如圖1所示．實驗的主要步驟如下：A．用天平測出滑塊的質量m＝0.2kg；B．將安裝有刻度尺的氣墊導軌調整到傾角θ＝24°的傾斜狀態(sin24°＝0.4)；C.將滑塊從導軌的頂端由靜止釋放，使用頻閃照相機對滑塊進行拍攝，頻閃照相機每隔T＝0.05s拍攝一次．某次拍攝后得到的照片如圖2所示，該同學在實驗中測得影像間對應的實際距離分別為s1＝2.42cm，s2＝3.41cm，s3＝4.37cm，s4＝5.34cm.已知當地的重力加速度g＝9.8m/s2.結合以上實驗數據，完成下列填空：(計算結果均保留3位有效數字)(1)滑塊在位置B時的速度大小為________m/s.(2)滑塊由B運動至D，重力勢能的減小量為________J，動能的增加量為____________J，在誤差允許的范圍內，認為滑塊下滑過程機械能守恒．(3)寫出兩條產生誤差的可能原因：①________________________；②________________________．培優提能模擬練4.[2024·江西省贛州市十八縣市區二十三校聯考]某物理小組利用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”實驗，當地的重力加速度大小為g.(1)為了提高實驗精確度，小球應選用________．A．密度較大的實心球B．密度較小的塑料球(2)用如圖乙所示的游標卡尺測量小球的直徑，如圖丙所示，則小球的直徑d＝________cm.(3)將數字計時器固定在恰當位置，接通數字計時器電源，釋放小球，光電門顯示小球的遮光時間為Δt，為完成該實驗，下列說法正確的是________．A．用天平測量小球的質量mB．用刻度尺測量小球釋放位置到光電門的高度hC．用秒表測量小球從釋放至運動到光電門的時間t(4)若關系式eq\f(d2,（Δt）2)＝________成立，即驗證了小球下落過程中機械能守恒．5．[2024·遼寧省重點高中協作體聯考]小明同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律．一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點．光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條(質量可忽略不計).將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經過光電門的擋光時間t可由計時器測出，取經過光電門過程中的平均速度作為鋼球經過A點時的瞬時速度．記錄鋼球每次下落時細線與豎直方向的夾角θ和計時器示數t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的重力勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機械能是否守恒．(1)已知鋼球質量為m，懸點O到鋼球球心的距離為L，重力加速度大小為g，則ΔEp＝________(用m、θ、L、g表示)(2)用ΔEk＝eq\f(1,2)mv2計算鋼球動能變化的大小．利用游標卡尺測量遮光條寬度，示數如圖乙所示，其讀數為________mm.某次測量中，計時器的示數為0.002s，則鋼球的速度大小為v＝________m/s(計算結果保留三位有效數字).(3)下表為該同學的實驗結果：ΔEp(×10－2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10－2J)5.0410.115.120.029.8他發現表中的ΔEp與ΔEk之間存在明顯差異，可能的原因是________．A．是由于空氣阻力造成的B．夾角θ測量值偏大造成的C．測得的速度比小球的實際速度大造成的D．遮光條寬度測量值偏小造成的第六章動量守恒定律考點32動量沖量動量定理強基固本對點練知識點1動量和沖量1．[2024·湖南省名校聯合體聯考]如圖，某物體在恒定拉力F的作用下沒有運動，經過時間t后，則()A．拉力的沖量為0B．合力的沖量為0C．重力的沖量為0D．拉力的沖量為Ftcosθ2．[2024·江蘇省徐州市期中考試]兩個具有相同動能的物體A、B，質量分別為mA、mB，且mA＞mB，比較它們的動量則()A．物體B的動量較大B．物體A的動量較大C．動量大小相等D．不能確定知識點2動量定理的理解和應用3．[2024·江蘇省連云港市期中考試]如圖所示，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條．若緩慢抽出紙條，杯子會滑落；若快速抽出紙條時，杯子并沒有滑落．對于該實驗，下列說法正確的是()A．緩慢抽出時，杯子獲得的動量較小B．快速抽出時，杯子獲得的動量較大C．緩慢抽出過程中，摩擦力對杯子的沖量較大D．快速抽出過程中，摩擦力對杯子的沖量較大4．(多選)如圖所示，學生練習用頭顛球．某一次足球從靜止開始下落20cm，被豎直頂起，離開頭部后上升的最大高度為45cm.已知足球與頭部的作用時間為0.1s，足球的質量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．下列說法正確的是()A．足球與頭部作用過程中，足球的動量變化量大小為0.4kg·m/sB．頭部對足球的平均作用力為足球重力的5倍C．足球剛接觸頭到剛離開頭時，頭對足球做功為1JD．從靜止下落到上升到最大高度過程中足球重力的沖量等于人對足球的沖量5．如圖所示，小明乘坐電梯上到頂樓10樓再下到某層樓，繪制如圖所示v-t圖線，小明的質量m＝50kg，那么下列選項中正確的是()A．4s末小明上升到最大高度，最大高度為30mB．4～6s內，小明處于超重狀態C．0～6s內，小明的動量變化量的大小為1000kg·m/sD．4～6s內，小明所受的合外力的沖量大小為1000N·s6．在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究．例如，質量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖所示，碰撞過程中忽略小球所受重力．(1)分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化Δpx、Δpy；(2)分析說明小球對木板的作用力的方向．知識點3應用動量定理分析“流體類”問題7．[2024·江蘇省徐州市期中考試]水流射向墻壁，會對墻壁產生沖擊力．假設水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水的流量為Q(單位時間流出水的體積)，水流垂直射向豎直墻壁后速度變為0.已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，則墻壁受到的平均沖擊力大小為()A．Q2ρB．Q2ρsC．eq\f(Q2ρ,S)D．eq\f(Qρ,S)培優提能模擬練8.[2024·河北省唐山市十縣一中聯盟聯考]質量為0.5kg的金屬小球，從距地面3.2m的高處以6m/s的速度水平拋出，g取10m/s2，小球落地的運動過程中()A．物體的初動量大小16kg·m/sB．物體的末動量大小19kg·m/sC．重力的沖量大小