2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)：06機(jī)械能守恒定律

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題06機(jī)械能守恒定律基礎(chǔ)篇

一、單選題，共12小題

1.（2022?浙江?模擬預(yù)測(cè)）應(yīng)用物理知識(shí)可以分析和解釋生活中的很多常見(jiàn)現(xiàn)象。假設(shè)

你用手掌平托一蘋(píng)果，保持這樣的姿勢(shì)在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。

下列說(shuō)法中正確的是（）

A.從c到d過(guò)程中手掌對(duì)蘋(píng)果的摩擦力越來(lái)越大

B.在c點(diǎn)蘋(píng)果受到的支持力等于在。點(diǎn)時(shí)的支持力

C.從c到"再到。過(guò)程中，蘋(píng)果的機(jī)械能保持不變

D.從"到a再到b過(guò)程中，蘋(píng)果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

2.（2022.廣東汕頭.一模）如圖是汕頭市兒童公園的摩天輪，假設(shè)某乘客坐在座椅上隨

座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程座椅始終保持水平。下列說(shuō)法正確的是

A.座艙轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，乘客的機(jī)械能守恒

B.座艙在最低點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)乘客的支持力大小小于重力

C.座艙在最高點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)乘客的支持力大小等于重力

D.座艙在與轉(zhuǎn)軸等高處，乘客所受摩擦力方向指向轉(zhuǎn)軸

3.（2022.河南信陽(yáng)?二模）2020年12月3日，嫦娥五號(hào)上升器月面點(diǎn)火，一段時(shí)間后

順利進(jìn)人到預(yù)定環(huán)月軌道，成功實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次地外天體起飛。則上升器攜帶的月壤

（）

A.點(diǎn)火上升過(guò)程中機(jī)械能守恒

B.點(diǎn)火上升過(guò)程中機(jī)械能增加

C.加速上升時(shí)處于失重狀態(tài)

D.加速上升時(shí)重力變大

4.（2022.新疆烏魯木齊.一模）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊從。點(diǎn)以速度也沿水平

面向右運(yùn)動(dòng)，小物塊撞擊彈簧后被彈簧彈回并最終靜止于。點(diǎn)。若取。為坐標(biāo)原點(diǎn)，

水平向右為小物塊位移x的正方向，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊和彈簧

組成的系統(tǒng)的機(jī)械能E隨位移x變化的圖像正確的是（）

EMAAAAAM

O

5.（2022.福建漳州?二模）如圖，輕彈簧下端固定在傾角為30。的光滑斜面底端，另一

自由端處于人點(diǎn)，質(zhì)量為1kg的小滑塊從〃點(diǎn)由靜止下滑，c點(diǎn)時(shí)速度最大，到d點(diǎn)

（圖中未畫(huà)出）速度為零、已知加?nO.OSm,g取lOm/s"彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不

計(jì)空氣阻力，則（）

A.cd=0.05m

B.滑塊不可能再回到。點(diǎn)

C.彈簧的勁度系數(shù)是50N/m

D.滑塊從d點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能增加量小于彈簧的彈性勢(shì)能減小量

6.（2022?河北省唐縣第一中學(xué)一模）如圖所示，固定光滑斜面的傾角為37。，輕彈簧

的一端固定在斜面上C點(diǎn)正上方的固定轉(zhuǎn)軸。處，另一端與一質(zhì)量為〃?的滑塊（視為

質(zhì)點(diǎn)）相連，彈簧原長(zhǎng)和。點(diǎn)到斜面的距離均為乩將滑塊從與。點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜

止釋放，滑塊經(jīng)過(guò)。點(diǎn)在斜面上的垂足8點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中始終未離開(kāi)斜面，滑塊

到達(dá)C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力小于滑塊受到的重力，取Sin370=0.6,COS370=0.8,重力加速度

A.滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度小于向

B.滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，在B點(diǎn)的速度最大

C.滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，其速度一直在增大

D.彈簧的勁度系數(shù)大于羋

a

7.（2022?河北石家莊?一模）智能呼啦圈輕便美觀(guān)，深受大眾喜愛(ài)。如圖甲，腰帶外側(cè)

帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其

簡(jiǎn)化模型如圖乙所示?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為0.5kg,繩長(zhǎng)為0.5m,懸掛點(diǎn)P到腰

帶中心點(diǎn)。的距離為0.2m。水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水

平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為仇運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看作不動(dòng)，重力加速

度g取lOm/s,sin370=0.6,下列說(shuō)法正確的是（）

A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重受到的合力恒定不變

B.若增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力變大

C.當(dāng)初穩(wěn)定在37。時(shí)，配重的角速度為5rad/s

D.當(dāng)。由37。緩慢增加到53。的過(guò)程中，繩子對(duì)配重做正功

8.（2022?陜西漢中?一模）如圖甲，M.N是傾角。=37°傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量

為5kg的物塊，以4m/s的初速度自M點(diǎn)沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的M圖像

如圖乙所示，取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是（）

A.物塊最終從N點(diǎn)離開(kāi)傳送帶

B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6

C.物塊經(jīng)過(guò)4s回到M點(diǎn)

D.物塊從釋放到離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為450J

9.（2022.河北張家口.一模）如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于空中某高度處?，F(xiàn)將

其中的一部分物資在熱氣球外由靜止釋放，已知釋放的物資質(zhì)量小于熱氣球剩余的總

質(zhì)量，釋放物資后熱氣球受到的浮力不變，不計(jì)空氣阻力。則從釋放物資到物資落地

前的時(shí)間內(nèi)，釋放的物資和熱氣球組成的系統(tǒng)（）

熱氣球

’釋放的物資

A.總動(dòng)量向上B.總動(dòng)量向下

C.機(jī)械能減小D.機(jī)械能增大

10.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為加（包

括雪具在內(nèi)）的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為〃處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速

度為:g。在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

30°

A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.系統(tǒng)減少的機(jī)械能為:，"g/?

C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為:mgh

D.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為;，咫萬(wàn)

11.（2022?江蘇?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某景區(qū)的彩虹滑梯由兩段傾角不同的直軌道組

成，游客與兩段滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。一游客由靜止開(kāi)始從頂端下滑到底端，若

用E、Ek、x、f分別表示物體的機(jī)械能、動(dòng)能、水平位移和所用時(shí)間，下列圖像中正

確的是（取地面為零勢(shì)能面）（）

12.（2022?四川?石室中學(xué)二模）如圖所示，小球A、B用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連，豎直

放置在光滑水平地面上，小球C挨著小球8放置在地面上。由于微小擾動(dòng)，小球A沿

光滑的豎直墻面下滑，小球8、C在同一豎直面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)桿與墻面夾角為仇小

球A和墻面恰好分離，最后小球4落到水平地面上。下列說(shuō)法中不正確的是（）

A

輕桿

A.當(dāng)小球A的機(jī)械能取最小值時(shí)，小球B與小球C的加速度為零

B.小球4由靜止到與墻面分離的過(guò)程中，小球8的速度先增大后減小

C.當(dāng)小球4和墻面恰好分離時(shí)，小球8與小球C也恰好分離

D.當(dāng)小球A和墻面恰好分離時(shí)，A、B兩球的速率之比為tan仇1

二、多選題，共6小題

13.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，一根原長(zhǎng)為乙的輕彈簧，下端固定在水平

地面上，一個(gè)質(zhì)量為，〃的小球，在彈簧的正上方從距地面高度為”處由靜止下落壓縮

彈簧.若彈簧的最大壓縮量為兌小球下落過(guò)程受到的空氣阻力恒為工則小球從開(kāi)始

下落至最低點(diǎn)的過(guò)程（）

L

V

///>A，>>

A.小球動(dòng)能的增量為零

B.小球重力勢(shì)能的增量為,咫（H+x-L）

C.彈簧彈性勢(shì)能的增量為（mg-力（H+x-L）

D.系統(tǒng)機(jī)械能減小皿

14.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）一物塊在高3.0m、長(zhǎng)5.0m的斜面頂端從靜止開(kāi)始沿

斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離$的變化如圖中直線(xiàn)I、II所示，重力加速

2

度取10m/so則（）

A.物塊下滑過(guò)程中機(jī)械能不守恒

B.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

C.物塊下滑時(shí)加速度的大小為6.0m/s2

D.當(dāng)物塊下滑2.0m時(shí)機(jī)械能損失了12J

15.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的四分之一圓

弧軌道8C,與豎直軌道A8和水平軌道C￡＞相切，軌道均光滑。現(xiàn)有長(zhǎng)也為R的輕

桿，兩端固定質(zhì)量均為機(jī)的相同小球服b（可視為質(zhì)點(diǎn)），用某裝置控制住小球。，使

輕桿豎直且小球人與B點(diǎn)等高，然后由靜止釋放，桿將沿軌道下滑。設(shè)小球始終與軌

道接觸，重力加速度為g。則（）

A.下滑過(guò)程中a球機(jī)械能增大

B.下滑過(guò)程中6球機(jī)械能守恒

C.小球。滑過(guò)C點(diǎn)后，“球速度為

D.從釋放至。球到滑過(guò)C點(diǎn)的過(guò)程中，輕桿對(duì)〃球做正功為;mgR

16.（2022?全國(guó)高三專(zhuān)題練習(xí)）從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E也等于動(dòng)能

反與重力勢(shì)能心之和.取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E點(diǎn)和廝隨它離開(kāi)地面的高

度人的變化如圖所示.重力加速度取lOm*.由圖中數(shù)據(jù)可得

A.物體的質(zhì)量為2kg

B.〃=0時(shí)，物體的速率為20m/s

C./?=2m時(shí)，物體的動(dòng)能E.40J

D.從地面至/?=4m,物體的動(dòng)能減少100J

17.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，有質(zhì)量為2m、m的小滑塊P、Q,P套在

固定豎直桿上，Q放在水平地面上.P、Q間通過(guò)餃鏈用長(zhǎng)為L(zhǎng)的剛性輕桿連接，一輕

彈簧左端與Q相連，右端固定在豎直桿上，彈簧水平，a=30。時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng).當(dāng)

a=30。時(shí)，P由靜止釋放，下降到最低點(diǎn)時(shí)a變?yōu)?0。，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，P、Q始終在

同一豎直平面內(nèi)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則P下降過(guò)

程中

A.P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.當(dāng)a=45。時(shí)，P、Q的速度相同

C.彈簧彈性勢(shì)能最大值為（6一l）mgL

D.P下降過(guò)程中動(dòng)能達(dá)到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg

18.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A放置在光滑水平桌面

上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過(guò)一傾斜輕繩跨過(guò)光滑定滑輪與一豎

直輕彈簧相連?，F(xiàn)將質(zhì)量為機(jī)的鉤碼B掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，將B由靜

止釋放，當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)（未著地），A對(duì)水平桌面的壓力剛好為零。輕繩不可伸

長(zhǎng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下判斷正確的是（）

///////////////////////////////

A.M<2m

B.2m<M<3m

c.在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，所受合力對(duì)B先做正功后做負(fù)功

D.在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機(jī)械能

的減少量

三、填空題，共4小題

19.（2020?上海?二模）用內(nèi)壁光滑的圓管制成如圖所示軌道（ABC為圓的一部分，CD

為斜直軌道，二者相切于C點(diǎn)），放置在豎直平面內(nèi)。圓軌道中軸線(xiàn)的半徑R=lm,

斜軌道CD與水平地面的夾角為6=37?！，F(xiàn)將直徑略小于圓管直徑的小球以一定速度

從A點(diǎn)射入圓管，欲使小球通過(guò)斜直軌道的時(shí)間最長(zhǎng)，則小球到達(dá)圓軌道最高

點(diǎn)的速度為，進(jìn)入斜直軌道C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s（g取10m/s2,

20.（2021?上海閔行?一模）如圖所示，光滑軌道以固定在豎直平面內(nèi)形成一重力勢(shì)

阱，兩側(cè)高分別為小和”2?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊Q質(zhì)量為，”，靜置于水平軌道3

處。設(shè)重力加速度為g;若以。處所在平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，物塊Q在｝處機(jī)械能

為,一質(zhì)量為，"的小球。從"處?kù)o止落下，在6處與滑塊Q相撞后小球「將

動(dòng)能全部傳給滑塊Q,隨后滑塊Q從陷阱右側(cè)滑出，其到達(dá)。處的速度v大小為

21.（2021?上海師大附中高三開(kāi)學(xué)考試）如圖，一直角斜面體固定在水平地面上，兩

側(cè)斜面傾角分別為a=60°,4=30。。A、B兩個(gè)物體分別系于一根跨過(guò)定滑輪的輕繩兩

端，置于斜面上，兩物體重心位于同一高度并保持靜止。不計(jì)所有的摩擦，滑輪兩邊

的輕繩都平行于斜面。若剪斷輕繩，兩物體從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，則它們加速度大

小之比為一,著地瞬間機(jī)械能之比為。

22.（2022.上海.模擬預(yù)測(cè)）如圖，一質(zhì)量為加小球系于細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另端懸于

。點(diǎn)，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩水平的位置，并由靜止釋放，則擺動(dòng)到細(xì)繩與水平

方向的夾角6=___________時(shí)，小球的動(dòng)能等于勢(shì)能，此時(shí)重力做功的功率為

o（以小球擺動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)）

四、解答題，共4小題

23.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，傳送帶與地面的夾角。=37。，A、B兩端間

距L=16m,傳送帶以速度v=10m/s,沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，物體相=1kg,無(wú)初速度

地放置于A端，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,試求：（sin37°=0.6,cos37°=

0.8）

⑴物體由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間；

（2）系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量.

A

B

24.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，鼓形輪的半徑為R,可繞固定的光滑水平

軸。轉(zhuǎn)動(dòng)。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿，桿上分別固定有質(zhì)量為機(jī)的

小球，球與。的距離均為2R。在輪上繞有長(zhǎng)繩，繩上懸掛著質(zhì)量為M的重物。重物

由靜止下落，帶動(dòng)鼓形輪轉(zhuǎn)動(dòng)。重物落地后鼓形輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為出?繩

與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，忽略鼓形輪、直桿和長(zhǎng)繩的質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力，重力加速度

為go求：

（1）重物落地后，小球線(xiàn)速度的大小V;

（2）重物落地后一小球轉(zhuǎn)到水平位置A,此時(shí)該球受到桿的作用力的大小E

（3）重物下落的高度h。

25.（2022?全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50m的光滑圓

弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心。等高，一水平面與圓弧槽相接于。點(diǎn)，質(zhì)量租=0/0kg的小

球從B點(diǎn)的正上方”=0.95m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從。點(diǎn)飛

出后落在水平面的Q點(diǎn)，。。間的距離x=2.4m,球從。點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)

水平面上升的最大高度/?=0.80m,取g=iom/s。不計(jì)空氣阻力，求：

AQ

B\

777777777^

（1）小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力大小N：

（2）小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)尸的速度大小七；

（3）。點(diǎn)與圓心。的高度差%8。

26.(2022.全國(guó)?高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角a=60。的斜面軌道48、

半徑均為R的半圓形細(xì)圓管軌道BCDE和圓周細(xì)圓管軌道EFG構(gòu)成一游戲裝置固定于

地面，B、E兩處軌道平滑連接，軌道所在平面與豎直墻面垂直。軌道出口處G和圓心

02的連線(xiàn)，以及。2、E、。/和B等四點(diǎn)連成的直線(xiàn)與水平線(xiàn)間的夾角均為生30。，G

點(diǎn)與豎直墻面的距離現(xiàn)將質(zhì)量為巾的小球從斜面的某高度萬(wàn)處?kù)o止釋放。小

球只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞，不計(jì)小球大小和所受阻力。

(1)若釋放處高度當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到圓管最低點(diǎn)C時(shí)，求速度大小以及在此過(guò)

程中所受合力的沖量的大小和方向；

(2)求小球在圓管內(nèi)與圓心。點(diǎn)等高的。點(diǎn)所受彈力Ev與力的關(guān)系式；

(3)若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點(diǎn)，高度〃應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件？

參考答案:

1.A

【解析】

A.從c到d過(guò)程中，加速度大小不變，加速度在水平方向上的分加速度逐漸變大，根據(jù)

牛頓第二定律可知，摩擦力越來(lái)越大，A正確；

B.蘋(píng)果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得，在c點(diǎn)、。點(diǎn)時(shí)的支持力分別為

上-mg=------

r

由此可知

Pa>P.

B錯(cuò)誤；

C.從c到d再到a過(guò)程中，蘋(píng)果的速度大小保持不變，即動(dòng)能保持不變，重力勢(shì)能一直減

小，因此機(jī)械能一直減小，C錯(cuò)誤；

D.從“到。再到6過(guò)程中，蘋(píng)果的加速度在豎直方向上的分加速度一直豎直向上，蘋(píng)果一

直處于超重狀態(tài)，D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.D

【解析】

A.座艙轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，乘客的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，則機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)

誤；

B.座艙在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)

V2

r-mg=m—

r

可知，座椅對(duì)乘客的支持力大小大于重力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.座艙在最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)

2

廠(chǎng)V

mg-F=m—

可知，座椅對(duì)乘客的支持力大小小于重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.座艙在與轉(zhuǎn)軸等高處，乘客所受摩擦力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則所受的摩擦力方

向指向轉(zhuǎn)軸，選項(xiàng)D正確。

故選D。

3.B

【解析】

AB.因?yàn)辄c(diǎn)火上升過(guò)程中動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，所以機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤，B正

確；

CD.加速上升時(shí)，具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，但重力保持不變，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

4.B

【解析】

依題意，小物塊最終靜止，則可知物塊和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能E的變化量等于物塊受

到摩擦力所做的功負(fù)值，由于題目規(guī)定水平向右為小物塊位移x的正方向，故物塊從。點(diǎn)

開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過(guò)程中，有

1,“

A￡=E--mv^--fx

物塊從最大位移處向左運(yùn)動(dòng)到停止在O點(diǎn)的過(guò)程中，回來(lái)的位移由*逐漸減小到0,所以

根據(jù)摩擦力做功的特點(diǎn)可知，兩個(gè)過(guò)程中摩擦力所做的功是一樣的，但摩擦力的方向與原

來(lái)相反，根據(jù)圖像的斜率表示摩擦力，故結(jié)合圖像選項(xiàng)B符合分析，故選B。

5.D

【解析】

A.物塊從b點(diǎn)接觸彈簧向下運(yùn)動(dòng)，可視為彈簧振子，由于“點(diǎn)有速度，所以歷與cd不對(duì)

稱(chēng)，所以

cdbe-0.05m

故A錯(cuò)誤；

B.由于斜面光滑，所以彈簧與小滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以滑塊可以再回到a

點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.在。點(diǎn)時(shí)速度最大，即此時(shí)加速度為零，有

klhc=mgsin0

解得

Z=100N/m

故C錯(cuò)誤；

D.從d到上彈簧與小滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能增加量

△穌之和等于彈簧重力勢(shì)能的減少量彈，即

△4=y+AEk

△后卜＜AEW

故D正確。

故選D。

【解析】

A.滑塊從A到B點(diǎn)，根據(jù)題意可知彈簧和重力都做正功，假如只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能

定理

mgdcos370-—mv

所以滑塊經(jīng)過(guò)8點(diǎn)的速度大于向，故A錯(cuò)誤；

BC.從A到C的過(guò)程中，重力沿斜面向下的分量不變，彈簧的彈力開(kāi)始時(shí)沿斜面向下的分

量逐漸減小，即合外力不斷減小，而過(guò)B點(diǎn)后彈簧的彈力沿斜面向上的分量逐漸增大且小

于重力沿斜面向下的分量，合外力逐漸減小，所以加速度是一直減小，但是加速度和速度

方向始終一致，所以做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.根據(jù)幾何關(guān)系可得

LoA=(d

根據(jù)胡克定律

F=kk

根據(jù)題意在A點(diǎn)時(shí)，不脫離斜面，可得

攵d—d)sin370<mgcos37°

解得

k〈也

d

故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.D

【解析】

A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力大小不變，但方向在變化，故A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看作不動(dòng)，所以腰帶合力始終為零，故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)配重，由牛頓第二定律

mgtan0=帆。十Isin0+r)

即

3=Igtan。

Y(/sin9+r)

當(dāng)J穩(wěn)定在37。時(shí)，解得

co=VTSrad/s

故C錯(cuò)誤；

D.由C中公式可知，當(dāng)J穩(wěn)定在53。時(shí)，角速度大于夕穩(wěn)定在37。時(shí)的角速度，配重圓周半

徑也增大，速度增大，動(dòng)能增大，同時(shí)高度上升，重力勢(shì)能增大，所以機(jī)械能增大；由功

能關(guān)系，。由37。緩慢增加到53。的過(guò)程中，繩子對(duì)配重做的功等于配重機(jī)械能的增加量，

所以功為正值，做正功，故D正確。

故選D。

8.D

【解析】

A.根據(jù)3圖像可知4s時(shí)物塊與傳送帶達(dá)到共速，方向沿傳送帶向上，之后與傳送帶相

對(duì)靜止，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故物塊最終從M點(diǎn)離開(kāi)傳送帶，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)修圖像可知加速度

公丫ici2

a=—=1.5m/s~

\t

根據(jù)牛頓第二定律

/jmgcos6-mgsin6=ma

聯(lián)立解得

15

u--

16

故B錯(cuò)誤；

C.v-t圖像面積表示位移，當(dāng)回到"點(diǎn)時(shí)位移為0,而4s時(shí)，f軸上下面積和不為0,故C

錯(cuò)誤；

D.由乙圖可知4s時(shí)物塊與傳送帶達(dá)到共速，此時(shí)傳送帶位移為

占=vf=2x4m=8m

小物塊的位移為

2

x2=4x4-^xl.5x4=4m

兩者相對(duì)位移為

Ax=X]+%=12m

摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為

Q=W=fAx=/jmgcos夕Ax=450J

故D正確。

故選D。

9.D

【解析】

AB.釋放物資前，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力等于0,靜止釋放物資后，系統(tǒng)受到的外力不

變系統(tǒng)受到的合外力仍為0,所以系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，仍為0,AB錯(cuò)誤；

CD.釋放物資后，物資向下運(yùn)動(dòng)，熱氣球向上運(yùn)動(dòng)，浮力對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增

大，C錯(cuò)誤、D正確。

故選D。

10.B

【解析】

A.若運(yùn)動(dòng)員不受摩擦力，則加速度應(yīng)為

ma!-mgsin30°

.1

a=-g

而現(xiàn)在的加速度*小于gg,故運(yùn)動(dòng)員受摩擦力，故減少的重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)

能，A錯(cuò)誤；

BCD.運(yùn)動(dòng)員下滑的距離

人福=2%

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

v2=2aL

得

v=>j2aL

運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為

2

￡k^mv^ImaL^mgh

由動(dòng)能定理可知

12

mgh-Wf=—mv'

解得運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功

W.=-mgh

運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的減小量等于克服阻力所做的功，故下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為;，咫〃,

CD錯(cuò)誤B正確。

故選B。

11.A

【解析】

A.游客下滑過(guò)程中機(jī)械能的變化等于摩擦力做的功

x

E-E=_〃ngcos0--------

()cos。

即

E=E<>一〃mgx

所以E—X圖像如圖A所示，故A正確；

B.游客下滑過(guò)程中動(dòng)能的變化等于合外力做的功

Ek—Ek0=mgxtan6—jLimgx

即

Ek=mg(tan9-〃)x

下滑過(guò)程中，傾角不變時(shí)，線(xiàn)-x圖像的斜率不變，傾角變小，圖像斜率變小，故B錯(cuò)

誤；

C.根據(jù)牛頓第二定律可得，游客下滑時(shí)有

mgsin6-俾ngcos0=ma

可得

a=gsin，一〃gcos6

結(jié)合A項(xiàng)的分析可知，E與r的關(guān)系為

2

E=E0-jumgcosat

即

]2

E=Eo-/dingcosa5g(sin。cos0)t

當(dāng)夕不變時(shí)，E與廣成線(xiàn)性關(guān)系，故C錯(cuò)誤：

D.游客的速度大小為

v=at

即

￡k=g〃?F=；mg2(sin0-〃c°se)2/

若J不變，線(xiàn)-，圖像為一拋物線(xiàn)，當(dāng)。發(fā)生變化時(shí)，不-r圖像為另一拋物線(xiàn)，故D錯(cuò)

誤。

故選Ao

12.B

【解析】

B.從靜止開(kāi)始到小球A和墻面恰好分離的過(guò)程，對(duì)A、B、C三個(gè)小球組成的系統(tǒng)，由于

受到豎直墻面向右的彈力，根據(jù)動(dòng)量定理可得

F/=(/HB+7MC)VB

所以小球A由靜止到與墻面分離的過(guò)程中，小球B的速度一直增大，故B錯(cuò)誤，符合題

意；

A.對(duì)A、B、C三個(gè)小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，由B項(xiàng)的分析可知，球A和墻面恰好

分離時(shí)，小球B與小球C速度最大，則其加速度最小，機(jī)械能最大，則此時(shí)A球機(jī)械能最

小，所以當(dāng)小球4的機(jī)械能取最小值時(shí)，小球8與小球C的加速度為零，故A正確，不符

合題意；

C.當(dāng)小球4與墻面分離后，水平方向動(dòng)量守恒，小球A在水平方向的速度會(huì)不斷增大，B

球在水平方向的速度會(huì)不斷減小，所以在小球A與墻面分離瞬間，小球C球和小球8分

離，故C正確，不符合題意；

D.當(dāng)小球A和墻面恰好分離時(shí)，兩球的速度分解如圖所示

vAcos0=vBsin0

可得

vA_tan0

VBI

故D正確，不符合題意。

故選B。

13.AC

【解析】

小球下落的整個(gè)過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)速度為零，結(jié)束時(shí)速度也為零，所以小球動(dòng)能的增量為

0,故A正確；小球下落的整個(gè)過(guò)程中，重力做功("+x-L),根據(jù)重力做功

量度重力勢(shì)能的變化WG=△切得：小球重力勢(shì)能的增量為(小H￡),故B錯(cuò)誤；根據(jù)

動(dòng)能定理得：WG+叱什W朽0-0=0,所以Wk(mg-f)(H+x-L),根據(jù)彈簧彈力做功量度彈

性勢(shì)能的變化W種-△即得：彈簧彈性勢(shì)能的增量為(機(jī)g2(H+x-L),故C正確；系統(tǒng)機(jī)

械能的減少等于重力、彈力以外的力做的功，所以小球從開(kāi)始下落至最低點(diǎn)的過(guò)程，阻力

做的功為：/(H+x-L).所以系統(tǒng)機(jī)械能減小為：/(H+x1)，故D錯(cuò)誤.所以AC正確，

BD錯(cuò)誤.

14.AB

【解析】

A.下滑5m的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少30J,動(dòng)能增加10J,減小的重力勢(shì)能并不等與增加

的動(dòng)能，所以機(jī)械能不守恒，A正確；

B.斜面高3m、長(zhǎng)5m,則斜面傾角為0=37。。令斜面底端為零勢(shì)面，則物塊在斜面頂端

時(shí)的重力勢(shì)能

，ngfi=3UJ

可得質(zhì)量

機(jī)=1kg

下滑5m過(guò)程中，由功能原理，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功

〃mg-cos&s=20J

求得

〃=0.5

B正確；

C.由牛頓第二定律

mgsin0—fimgcos3=ma

求得

a—2m/s2

C錯(cuò)誤；

D.物塊下滑2.0m時(shí)，重力勢(shì)能減少12J,動(dòng)能增加4J,所以機(jī)械能損失了8J,D選項(xiàng)錯(cuò)

誤。

故選AB。

15.CD

【解析】

AB.下滑的過(guò)程中，若以?xún)汕驗(yàn)檎w，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。若分開(kāi)研究分析，則桿對(duì)4球

做負(fù)功，。球機(jī)械能減小，桿對(duì)方球做正功，則〃球機(jī)械能增加。故AB錯(cuò)誤；

C.以?xún)汕驗(yàn)橄到y(tǒng)進(jìn)行研究，由機(jī)械能守恒得

12

mgR+mg2R=—■2m-V

解得

v=j3gR

故C正確；

D.對(duì)6球分析，其機(jī)械能的變化量為

2

AEb=；mv-mgR=；mgR

由功能關(guān)系可知，輕桿對(duì)6球做正功為:，咫/?。故D正確。

故選CD。

16.AD

【解析】

QAJ

A.Ep-〃圖像知其斜率為G,故6=—=20N,解得機(jī)=2kg,故A正確

4m

1,

B./?=0時(shí)，Ep=O,Ek=Enr^p-1OOJ-0=100J,故/niu-ulOOJ,解得：v=10m/s,故B錯(cuò)

誤；

C./z=2m時(shí)，Ep=4QJ,EkE收切=90J-40J=50J,故C錯(cuò)誤

D.〃=0時(shí)，Ek=EK-Ep=100J-0=1OOJ,〃=4m時(shí)，EZ'=￡:物切=80J-80J=0J,故Eh

歐'=100J,故D正確

17.CD

【解析】

A、根據(jù)能量守恒知，P、Q、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤：

B、由運(yùn)動(dòng)的合成和分解可知，當(dāng)a=45。時(shí)，有vpcosa=vesin<z,所以?xún)烧叩乃俣却笮∠?/p>

等，但是速度是矢量，包括大小和方向，P的速度方向豎直向下，Q的速度方向水平向

左，故P、Q的速度不同，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得：Ep=2mgL(cos30°-cos60°),彈性勢(shì)能的最大值為EP=

(73-I)mgL,故C正確；

D、P下降過(guò)程中動(dòng)能達(dá)到最大前，P加速下降，對(duì)P、Q整體，在豎直方向上根據(jù)牛頓第

二定律有3mg-N=2ma,則有NV3mg,故D正確.

18.ACD

【解析】

AB.由題意可知B物體可以在開(kāi)始位置到最低點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故在最低點(diǎn)時(shí)有彈簧彈

力T=2mg；對(duì)A分析，設(shè)繩子與桌面間夾角為仇則依題意有

2mgsin0=Mg

故有M<2m,故A正確，B錯(cuò)誤；

C.由題意可知B從釋放位置到最低點(diǎn)過(guò)程中，開(kāi)始彈簧彈力小于重力，物體加速，合力

做正功；后來(lái)彈簧彈力大于重力，物體減速，合力做負(fù)功，故C正確；

D.對(duì)于B,在從釋放到速度最大過(guò)程中，B機(jī)械能的減少量等于彈簧彈力所做的負(fù)功，即

等于B克服彈簧彈力所做的功，故D正確。

19.02

【解析】

小球通過(guò)傾斜軌道時(shí)間若最長(zhǎng)，則小球到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為0,設(shè)最高點(diǎn)到C點(diǎn)

的豎直距離為兒小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度為VC,從最高點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理可

得

mgh=—niv^

由幾何關(guān)系得

h=R-Rcos6

代入數(shù)據(jù)解得到達(dá)C點(diǎn)的速度為

vc=2m/s

20.-mgH,J2g出-m)

【解析】

以“處所在平面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，則物塊Q在力處的重力勢(shì)能為

Ep=-mgH,

又因?yàn)槲飰KQ質(zhì)量為，〃，靜置于水平軌道b處，則物塊Q在b處的動(dòng)能為

國(guó)=。

因此物塊Q在｝處機(jī)械能為

E=Ep+Eii=-mgH]

由題可知，整個(gè)過(guò)程滿(mǎn)足機(jī)械能守恒，則有

1,

O=-mg(Hi-W2)+-mv^

解得，物塊Q到達(dá)，處的速度-大小為

12g

21.I：JJ

【解析】

兩物體均處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示

30°

繩子對(duì)A和B的拉力大小相等，對(duì)A有

mAg=Tsin60°

對(duì)B有

mBg=Tsin30°

聯(lián)立解得

=1:V3

繩子剪斷后，兩物體均自由下落，落地高度相同,故落地時(shí)的速度相同

Tsin60°Tsin30。

幺：他=--------

機(jī)A

得

落地高度相同，故落地時(shí)的速度相同，且只剩下動(dòng)能，故機(jī)械能之比等于動(dòng)能之比

2

^mAv:;恤/=|：73

22.30°

2

【解析】

以小球擺動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，下落過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒可得

7口1)

mgL=Ep+—mv~

設(shè)距地面的高度為/?

EP=mgh

聯(lián)立解得

h=L

2

故

,八L—h1

sin'==—

L2

9二30。

根據(jù)動(dòng)能定理可得

mg(L-h)=^inv2

重力的瞬時(shí)功率為

P=/77gvcos300

聯(lián)立解得

p=mgj3gL_

2

23.(l)2s(2)24J

【解析】

(1)物體剛放上傳送帶時(shí)受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得

mgsin。+"mgeos0=mai

設(shè)物體經(jīng)時(shí)間“加速到與傳送帶同速，則

v—aih,

X1=aitI2

解得：

a/=10m/s2

力=1s

xi=5m

設(shè)物體與傳送帶同速后再經(jīng)過(guò)時(shí)間f2到達(dá)8端，因〃?gsinG〃加gcosJ,故當(dāng)物體與傳送帶

同速后，物體將繼續(xù)加速，即

機(jī)gsinO—jLimgcos0=ma2

L—xi=vt2+^-a2t22

解得：

t2=\S

故物體由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間

t=h+t2=2s.

(2)物體與傳送帶間的相對(duì)位移

x(vti—xi)+(L-xi-vt2)=6m

故：

Q=〃〃?gcos6-x瓶=24J.

242

24.(l)v=2R(0；(2)f=?J4/?(W+g;(3)“=("+個(gè)).0-

Y°2