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高一物理常见力做功与相应能量变化试题答案及解析

1.2012年9月16日，首届矮寨国际低空跳伞节在湖南吉首市矮寨大桥拉开帷幕。来自全球17

个国家的42名跳伞运动员在矮寨大桥上奉献了一场惊险刺激的低空跳伞极限运动表演．他们从

离地350米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合．如图所示，假设质量为

m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，在运动

员下落h的过程中，下列说法正确的是（）

A．物体的重力势能减少了

B．物体的动能增加了

C．物体克服阻力所做的功为

D．物体的机械能减少了

【答案】AB

【解析】试题分析:在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A正确；根据牛顿第二

定律得，物体所受的合力为F=ma=mg，则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加

了为mgh，故B正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则

克服阻力做mgh，故C错误；物体的机械能减少量，等物体克服阻力所做的功，所以物体的机

械能减少了mgh，故D错误。

【考点】功能关系；

2.一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A，另一端套在光滑水平细轴O上，O到小

球的距离为L=0.1m，小球刚好与水平地面接触，但无相互作用。在球的两侧等距离处分别固定

一个光滑的斜面和一个挡板，二者之间的水平距离s=2m，如图所示。现有一滑块B，质量也为

m，从斜面上高度h=3m处由静止滑下，与小球碰撞时没有机械能损失、二者互换速度，与档板

碰撞时以同样大小的速率反弹。若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，滑块与水平地面

2

之间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s。求：小球在竖直平面内做完整圆周运动的次数。

【答案】=6

【解析】当滑块与小球碰撞后，小球获得了滑块的速度，在竖直面上做圆周运动，滑块静止在O

点的最下方，当小球运动到最低点时与滑块发生碰撞，小球静止，滑块小球的速度运动，依次类

推，可得整个过程中能量只消耗在克服摩擦力作用上，根据动能定理先求出滑块与小球第一次碰

撞时的动能，当小球获得的动能不满足小球通过最高点的最小动能时，小球不能做完整的圆周运

动，所以再求出小球做完整的圆周运动的最小动能，每碰撞一次，系统就要消耗的能量，

故可算出碰撞几次。小球就不能做完整的圆周运动了

3.如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的

小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。

已知=2,重力加速度为，则小球从到的运动过程中：（）

A．重力做功B．机械能减少

C．合外力做功D．克服摩擦力做功

【答案】AD

【解析】则小球从到的运动过程中，小球下落了R高度，所以重力做功为，因为小球沿

轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力，所以在B点重力充当向心力，所以，所以合外

力做功为C错误，克服摩擦力做功为，所以D正确。

4.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，在这过程中

A．机械能守恒B．能量正在消失

C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒

【答案】D

【解析】略

5.如图，质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v=5m/s的速度斜向上起跳，