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1、【六年高考】2008-2013 年全国各地高考物理试题分类汇编动量和能量2009 年高考物理试题分类汇编 能量、动量1、 (08 全国卷 2）18 如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球 a 和 ba 球质量为 m，静置于地面；b 球质量为 3m， 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放 b 后，a 可能达到的最大高度为Ah B1.5h C2h D2.5h 答案：B解析：在 b 落地前，a、b 组成的系统机械能守恒，且 a、b 两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知： ，b 球落地时，a 球高度ghvmghm2)3(13为 h，之后 a 球向上做竖直

2、上抛运动，过程中机械能守恒，所以 a 可能达到的最大高度为 1.5h,B 项正确。221gvgmv2、 （ 08江苏卷）9如图所示一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a和 b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3 m的 a球置于地面上，质量为 m的 b球从水平位置静止释放当 a球对地面压力刚好为零时， b球摆过的角度为 .下列结论正确的是A. 90B. 45C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大答案 AC解析：考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律。设 b 球的摆动半径为R，当摆过角度 时的速

3、度为 v，对 b 球由动能定理：mgRsin= mv2，此时绳子拉力为12T=3mg，在绳子方向由向心力公式：Tmgsin = m ，解得 =90，A 对 B 错；故 b 球摆动v2R到最低点的过程中一直机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率 Pb = mgv 竖 先增大后减小，C 对 D 错。3、 （ 08 重庆卷）17.下列与能量有关的说法正确的是A. 卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大B. 从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大C. 做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D. 在静电场中，电场线越密的地方正电荷

4、的电势能一定越高答案：B解析：本题考查能量有关的问题，本题为较难的题目。卫星绕地球做圆周运动中，半径越大，其速度越小，其动能也就越小；根据光电效应方程有：rGMv,对于同 一种金属而言，W 是一定的，所以入射光的波长减小，其最大初动Echk能增大；做平抛运动的物体，其动能的变化量为：,所以任意相等时间内2y12y1y12y1k tmgtv-gt)m(v)-(v 动能的增量不相等;在静电场中，电场线越密的在地方，其电场强度越大，但其电势可为正，也可为负，所以正电荷在电场线越密的在地方，其电势能并不一定越大。4、 （ 08 宁夏卷）18.一滑块在水平地面上沿直线滑行， t=0 时其速度为 1 m/

5、s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图 a 和图 b 所示。设在第 1 秒内、第 2 秒内、第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为则以下关系正确的是123W、 、 ，A. B. 123C. D. 123W答案：B 解析：本题考查 v-t 图像、功的概念。力 F 做功等于每段恒力 F 与该段滑块运动的位移（v -t 图像中图像与坐标轴围成的面积） ，第 1 秒内，位移为一个小三角形面积 S，第 2 秒内，位移也为一个小三角形面积 S，第 3 秒内，位移为两个小三角形面积 2S，故W1=1S，W 2=1S，W 3=2S，W 1W 2W

6、 3 。5、 （ 08 上海卷）8物体做自由落体运动，E k 代表动能，E p 代表势能，h 代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是答案：B解析：由机械能守恒定律：E P=EE K，故势能与动能的图像为倾斜的直线，C 错；由动能定理：E K =mgh= mv2= mg2t2，则 EP=Emgh ，故势能与 h 的图像也为倾斜的直线，D 错；12 12且 EP=E mv2，故势能与速度的图像为开口向下的抛物线，B 对；同理 EP=E mg2t2，势12 12能与时间的图像也为开口向下的抛物线，A 错。6、 （ 08江苏卷）7如图所示，两光滑斜面的倾角

7、分别为30和45，质量分别为2 和 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有.质量为2 的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.质量为 的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒答案：BD解析：考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A 错；对 B 选项，物体是上滑还是下滑要

8、看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于 2m 质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为 m 的滑块必定沿着斜面向上运动，B 对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C 错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D 对。7、 （ 08 海南卷）3、如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的 O 点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中，A小球的机械能守恒B重力对小球不做功C绳

9、的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少答案：CO解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，A、 B 错；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功， C 对；小球动能的变化等于合外力做功，即重力与摩擦力做功，D 错。8、 （ 08 广东文科基础）60.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中A.重力势能增加 B.动能增加 C.重力做负功 D.机械能不守恒答案：D解析：向下运动，高度在降低，重力势能在减小，选项 A 错误。向下运动，重力做正功，选项 C 错误。已知刹车时速度在减小，

10、所以动能减小，选项 B 错误。刹车过程，摩擦力做负功，发热了，所以机械能减小，选项 D 正确。9、 （广东理科基础）11一个 25kg 的小孩从高度为 3.0m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为 2.0ms。取 g10ms 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是A合外力做功 50J B阻力做功 500JC重力做功 500J D支持力做功 50J答案：A解析：合外力做功等于小孩动能的变化量，即 50J，选项 A 正确。KWEf合 mgh-w重力做功为 750J，阻力做功250J，支持力不做功，选项 B、C、D 错误。10、 （ 08 广东卷 ）3运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两

11、个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力做的功相等答案：A解析：在两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项 A 正确。加速下降时，系统受到的合力向下，加速运动时，系统受到的合力向上，选项 B 错误。两个过程中，重力始终做负功，系统的重力势能减少，选项 C 错误。在任意相等时间内，系统下降的高度不相等，故重力做功不相等，选项 D 错误。11、 （ 08 广东卷） 11某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以 25m/s 的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在 10m 至

12、15m 之间，忽略空气阻力，取 g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是A0.8m 至 1.8m B0.8m 至 1.6mC1.0m 至 1.6m D1.0m 至 1.8m答案：A解析；网球反弹后的速度大小几乎不变，故反弹后在空中运动的时间在 0.4s0.6s 之间，在这个时间范围内，网球下落的高度为 0.8m 至 1.8m，由于竖直方向与地面作用后其速度大小也几乎不变，故还要上升同样的高度，故选项 A 正确。1、 （ 2009 年全国卷）21 质量为 M 的物块以速度 V 运动，与质量为 m 的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比 M/m 可能为2 3 4 5答案

13、AB【解析】设碰撞后两者的动量都为 P，根据动量守恒和能量守恒得,总动量为 2P,根据,以及能量的关系得 得 ,所以 AB 正确.2KPmE22p33、 （ 2009 年全国卷）20 以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为 m 的小物块。假定物块所受的空气阻力 f 大小不变。已知重力加速度为 g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A、 和 B、 和20(1)vfgm0gf20(1)fg0gvfC、 和 D、 和20()vfg0f20()fm0vf答案 A【解析】上升的过程中，重力做负功，阻力 做负功，由动能定理得f， ，求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重201()mghfvh2

14、0(1)vfgm力做功为零，只有阻力做功为 ，解得 ，A 正确。220fvv0mgf3、 （ 2009 年福建卷）29（ 2）一炮艇总质量为 M，以速度 v0 匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射出一质量为 m 的炮弹，发射炮弹后艇的速度为 v/，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是 。 （填选项前的编号） 0()Mm 00()()m 0()()Mvmv 0Mvmv答案：【解析】动量守恒定律必须相对于同量参考系。本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换。发射炮弹前系统的总动量为 Mv0；发射炮弹后，炮弹的动量为 mv0,船的动量为（M -m）v 所以动量守恒定律的表达

15、式为 ，正确选项为()vv4、 （ 2009 年广东理科基础） 8游乐场中的一种滑梯如图 3 所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案.D【解析】在滑动的过程中，人受三个力重力做正功，势能降低 B 错，支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，AC 皆错。D 正确。5、 （ 2009 年广东理科基础） 9物体在合外力作用下做直线运动的 v 一 t图象如图 4 所示。下列表述正确的是A在 01s 内，合外力做正功B在 0

16、2s 内，合外力总是做负功C在 12s 内，合外力不做功D在 03s 内，合外力总是做正功答案.A【解析】根据物体的速度图象可知，物体 0-1s 内做匀加速合外力做正功，A 正确.1-3s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理 0 到 3s 内，1 2s 内合外力做功为零。6、 （ 2009 年海南卷）7一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在 t0 和 2t0 时刻相对于出发点的位移分别是 x1 和x2，速度分别是 v1 和 v2，合外力从开始至 t0 时刻做的功是 W1，从 t0 至 2t0 时刻做的功是W2，则A B15x213121

17、9 5xvC D28W 3答案：AC解析：根据 F-t 图像面积意义和动量定理有 m =F0t0，m = F0t0+2F0t0，则1v2；应用位移公式知 、 ，则 ，B 错、A 对；213v1x2v0t2x1215x在第一个 t0 内对物体用动能定理有 、在第二个 t0 内对物体应用动能定理有1W ，则 ，D 错、C 对。2W21mv218 tF2F0F0O t0 2t07、 （ 2009 年宁夏卷）17质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 F 与时间 t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则A 时刻的瞬时功率为03t t025B 时刻的瞬时功率

18、为0t mtF021C在 到 这段时间内，水平力的平均功率为t03t mtF4230D在 到 这段时间内，水平力的平均功率为t0t t6502答案 BD。【解析】0-2t 0 内物体的加速度为 ，2 t0 时刻的速度为 ，在 3t0 时Fam012FtvatmA刻的瞬时速度 ，则 时刻的瞬时功率为 ，02153tvtA03t 20513PA 错误；B 正确；在 到 这段时间内，由动能定理可得 ，t0t 220kFtWEv则这段时间内的平均功率 ，D 正确。2056FtPm8、 （ 2009 年山东卷）22图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为 M 的木箱与轨道的动摩

19、擦因数为 36。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（ ）AmMBm2MC 木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能答案：BC考点： 能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析解析：受力分析可知，下滑时加速度为 ，上滑时加速度为 ，所cosgcosgtFF03F0O t0 2t0 3t0以 C 正确。设下滑的距离为 l，根据能量守恒

20、有，得 m2M。也可以根据除了重力、弹性力()coscosinmMglgl做功以外，还有其他力(非重力、弹性力 )做的功之和等于系统机械能的变化量， B 正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以 D 不正确。9、 （ 2009 年上海物理）5小球由地面竖直上抛，w 上升的最大高度为 H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度 h 处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度 h 处，小球的势能是动能的两倍，则 h 等于（ ）（A）H/9 （B） 2H/9 （C）3H/9 （D）4H/9【答案】D。【解析】小球上升至最高点过程： ；小

21、球上升至离地高度201mgfvh 处过程： ，又 ；小球上升至最高2210mghfv1mgh点后又下降至离地高度 h 处过程： ，又220()hfHv；以上各式联立解得 ，答案 D 正确。21v4910、 （ 2009 年全国卷）25如图所示，倾角为 的斜面上静止放置三个质量均为 m 的木箱，相邻两木箱的距离均为 l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。设碰撞时间极短，求：（1 ）工人的推力；（2 ）三个木箱匀速运动的速度；（3 ）

22、在第一次碰撞后损失的机械能。答案（1） （2 ） （3）sin3cosmg(sincos)3gL(ico)L【解析】(1)当匀速时 ,把三个物体看作一个整体受重力、推力 F、摩擦力 f 和支持力.根据平衡的知识有 3sincosFgm(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为 V1,加速度 1i2(ins)mag根据运动学公式或动能定理有 ,1scoL碰撞后的速度为 V2 根据动量守恒有 ,即碰撞后的速度为2Vm,然后一起去碰撞第三个木箱, 设碰撞前的速度为 V32(sincos)gL ll从 V2 到 V3 的加速度为 ,2sin2cos(incos)2Fmgga根据运动学公式有 ,得 ,

23、3VL3iVL跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有 ,得 就是匀4(sincos)3g速的速度.(3)设第一次碰撞中的能量损失为 ,根据能量守恒有 ,带入数据得E221mVE.(sincos)EmgL11、 （ 2009 年安徽卷）24过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D 分别是三个圆形轨道的最低点，B、C 间距与 C、D 间距相等，半径 R1=2.0m、R 2=1.4m。一个质量为 m=1.0kg 的小球（视为质点） ，从轨道的左侧 A 点以 v0=12.0m/s 的初 速度沿轨道向右运动，A 、B 间距L1=6.0m。小

24、球与水平轨道间的动摩擦因数 =0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取 g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C 间距 应是多少；L（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径 R3 应满足的条件；小球最终停留点与起点 的距离。AR1 R2 R3A B C Dv0第一圈轨道第二圈轨道 第三圈轨道LLL1答案：（1）10.0N ；（2）12.5m(3) 当 时， ；当 时， 30.4m36.031.

25、m27.9L26.0m解析：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为 v1 根据动能定理2211102gLRv小球在最高点受到重力 mg 和轨道对它的作用力 F，根据牛顿第二定律21Fm由得 0.N（2 ）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为 v2，由题意2gR221201mgLgRmv由得 .5（3 ）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为 v3，应满足23vgR2213301mLgmv由得 304.II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为 R3，根据动能定理21 012gLgv解得 3.0m为了保证圆轨道不重叠，R

26、3 最大值应满足223RLR-解得 R3=27.9m综合 I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件30.4m或 1.279当 时，小球最终焦停留点与起始点 A 的距离为 L，则30R.420-mgLv36.当 时，小球最终焦停留点与起始点 A 的距离为 L，则31.027.9126.0mL12、 （ 2009 年北京卷）20 （1）如图 1 所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB 段与 BC 段平滑连接。质量为 m1 的小球从高位 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道 BC 段h上质量为 m2 的小球发生碰撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球 m2 的速度大小 v2；（2 ）碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图 2 所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为