機(jī)械能守恒 功能關(guān)系和能量守恒-2024屆新高考物理沖刺專項(xiàng)訓(xùn)練含答案

機(jī)械能守恒功能關(guān)系和能量守恒-2024屆新高考物

理沖刺專項(xiàng)訓(xùn)練

機(jī)獻(xiàn)惋守愜功犍關(guān)系和犍堡守愜

一、單選題

畫回工（2024?山東淄博?一模）圖甲是淄博市科技館的一件名為“最速降線”的展品，在高度差一定的不同光

滑軌道中，小球滾下用時(shí)最短的軌道叫做最速降線軌道。取其中的“最速降線”軌道I和直線軌道II進(jìn)行

研究，如圖乙所示，兩軌道的起點(diǎn)M高度相同，終點(diǎn)N高度也相同，軌道I的末端與水平面相切于N點(diǎn)。若

將兩個(gè)相同的小球a和b分別放在I、II兩軌道的起點(diǎn)加■，同時(shí)由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)在I軌道上的小球a先到

達(dá)終點(diǎn)。下列描述兩球速率”與時(shí)間以速率平方。2與下滑高度％的關(guān)系圖像可能正確的是（）

乙

題目團(tuán)（23-24高三上?廣東汕頭?期中）如圖甲所示為東漢杜詩(shī)發(fā)明的“杜詩(shī)水排”，圖乙是其水排裝置圖,

當(dāng)水流帶動(dòng)下臥輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)上臥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最后依靠弦索帶動(dòng)小輪完成后續(xù)的動(dòng)力傳動(dòng)，a、6、

c分別位于下臥輪、上臥輪和小輪的邊緣，下列說法正確的是（）

A.c點(diǎn)的線速度小于b點(diǎn)的線速度

B.a點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度

C.弦索對(duì)小輪的摩擦力方向與小輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反

D.該裝置能夠?qū)⒑铀闹亓?shì)能全部轉(zhuǎn)化為水排的機(jī)械能

題目反（2023?江西?一模）蕩秋千不僅是一種休閑娛樂項(xiàng)目，更是我國(guó)很多民族共有且盛行的游藝競(jìng)技項(xiàng)目。

在沒有他人輔助的情況下，哪種方式更容易讓自己越蕩越高（）

A.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向前傾斜，向后擺時(shí)向后傾斜

B.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向后傾斜，向后擺時(shí)向前傾斜

C.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)下蹲，下擺時(shí)站起

D.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)站起，下擺時(shí)下蹲

題目?（2024.浙江.二模）蹦床運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)技巧性與觀賞性都很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員在比賽的開始階段會(huì)先跳

幾下，此階段上升的最高點(diǎn)會(huì)越來越高，后來最高點(diǎn)基本能維持穩(wěn)定。下列有關(guān)此情景說法正確的是

（）

A.運(yùn)動(dòng)員每次上升過程，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員先做正功，后做負(fù)功

B.如果不考慮空氣等各種阻力，運(yùn)動(dòng)員和蹦床組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.最開始的幾次起跳上升過程，蹦床彈性勢(shì)能的減小量小于運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的增加量

D.對(duì)于最高點(diǎn)基本穩(wěn)定的情景，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能與蹦床彈性勢(shì)能之和最小時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的加速度最大

題目可（23-24高三下?浙江寧波?階段練習(xí)）。/丫手工能夠讓兒童體驗(yàn)到創(chuàng)造過程中的樂趣和成就感。圖

為某款D/y太陽(yáng)能小車,組裝成功后質(zhì)量約為130g,太陽(yáng)直射時(shí)行駛速度約為0.25m/s,行駛過程中阻力約

為車重的0.2倍。已知太陽(yáng)與地球之間的平均距離約為1.5xUAn,太陽(yáng)每秒輻射的能量約為3.9X1026J,

太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過程中大約有37%的能量損耗，太陽(yáng)能電池有效受光面積約為15cm2,則該車所用

太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率約為（）

A.5%B.10%C.20%D.30%

題目⑥（2024?吉林?一模）某“失重”餐廳的傳菜裝置如圖所示，運(yùn)送菜品的小車沿等螺距軌道向下勻速率運(yùn)

動(dòng)，該軌道各處彎曲程度相同，在此過程中，小車（）

A.機(jī)械能保持不變B.動(dòng)量保持不變C.處于失重狀態(tài)D.所受合力不為零

題目可（2024.重慶.模擬預(yù)測(cè)）坐過山車時(shí)，人體會(huì)分泌大量腎上腺素和多巴胺,讓人感覺驚險(xiǎn)刺激。如圖所

示，某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時(shí)間內(nèi)速率不變，則該過程中（）

A.該游客所受合力做功為零B.該游客所受合力始終為零

C.該游客的機(jī)械能守恒D.該游客所受重力的瞬時(shí)功率一定變大

二、多選題

題目回（23-24高三上.四川綿陽(yáng).階段練習(xí)）如圖甲所示的等雙翼式傳輸機(jī)，其兩側(cè)等長(zhǎng)的傳送帶傾角可以

在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),方便不同工況下的貨物傳送作業(yè),工作時(shí)兩傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且速度相同。圖乙為等雙

翼式傳輸機(jī)工作示意圖，M、此代表兩傳送帶。第一次調(diào)整M傾角為30°,此傾角為45°；第二次調(diào)整

M傾角為45°,此傾角為30°,兩次分別將同一貨物無初速放在M的最低端，都能傳到此的最高端。貨

物與M和峪的接觸面粗糙程度相同，兩次運(yùn)輸中貨物均在M上就已與傳送帶達(dá)共速，先后兩次傳輸機(jī)

運(yùn)行速度相同。則（）

A.兩次運(yùn)送貨物經(jīng)過的時(shí)間相等

B.第一次運(yùn)送貨物的時(shí)間較短

C.傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量，兩次相等

D.傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量，第二次較多

題目司（23-24高三上?山東?階段練習(xí)）轆特是中國(guó)古代常見的取水設(shè)施，某次研學(xué)活動(dòng)中，一種用電動(dòng)機(jī)

驅(qū)動(dòng)的轆輪引發(fā)了同學(xué)們的興趣。如圖甲所示為該種轆粉的工作原理簡(jiǎn)化圖，已知轆輪的半徑為「=

0.2M，電動(dòng)機(jī)以恒定輸出功率將質(zhì)量為m=3kg的水桶由靜止開始豎直向上提起，提起過程中轆特轉(zhuǎn)動(dòng)的

角速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。忽略轆粉的質(zhì)量以及所有摩擦阻力,取重力加速度9=10m/s2,下

列說法正確的是（）

甲乙

A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率P=30WB.0~4s內(nèi)水桶上升的高度為3.95m

C.0~4s內(nèi)井繩對(duì)水桶的拉力逐漸增大D.4s~6s內(nèi)水桶的機(jī)械能守恒

頷目①（23-24高三上?福建龍巖?期末）投石機(jī)是我國(guó)古代人民智慧的結(jié)晶,《范落兵法》中記載:“飛石重

十二斤,為機(jī)發(fā)行三百步。”如圖所示為某小組自制的投石機(jī)，輕質(zhì)長(zhǎng)桿AB可繞光滑轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)

動(dòng)，CM.長(zhǎng)為Zq=2.0力，BC長(zhǎng)為2=1.0m。將一質(zhì)量m=2.8kg的石塊放在月端網(wǎng)袋中，另一質(zhì)量A/=

8kg的重物固定于B端,初始時(shí)A端位于地面上，桿與水平面的夾角為37。。由靜止釋放后，桿轉(zhuǎn)到豎直位

置時(shí)將石塊沿水平方向拋出。石塊與重物均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

A.石塊被拋出瞬間的速度大小為B.石塊被拋出瞬間的速度大小為4m/s

C.石塊落地前瞬間重力的功率為112WD.石塊落地前瞬間重力的功率為224W

版目口口（2024?重慶?模擬預(yù)測(cè)）某研究小組為研究一款籃球的性能，在籃球上安裝了速度傳感器。如題圖1

所示，某次測(cè)試時(shí)，由靜止釋放籃球的同時(shí)，豎直向下拍一次籃球,籃球第一次落地前的“速度一時(shí)間”圖像

如題圖2所示。已知籃球質(zhì)量機(jī)=5kg,籃球與水平地面碰撞過程中損失的能量始終為碰撞前籃球動(dòng)能的

喜，且碰撞后籃球速度反向，籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2?則（）

6

A.釋放點(diǎn)到水平地面的高度為0.8mB.釋放點(diǎn)到水平地面的高度為1.8m

C.籃球第一次反彈后上升的高度為0.3館D.籃球第一次反彈后上升的高度為1.5m

題目衛(wèi)（23-24高三下?河南?階段練習(xí)）如圖甲，起重機(jī)用鋼索吊重物從靜止開始加速上升過程中,重物的

重力勢(shì)能和動(dòng)能隨上升高度，變化的規(guī)律分別為圖乙中b和a,重力加速度為g,重物在地面時(shí)的重力勢(shì)能

為零，則重物上升g高度過程中（）

甲乙

B.重物的質(zhì)量為旦

A.重物的加速度越來越小

gx0

C.鋼索拉力做功為0.4瓦D.起重機(jī)輸出功率與時(shí)間成正比

三、解答題

題目口口（2023?上海浦東新?二模）運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳傘后的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)化為圖示中的ABC。已知運(yùn)動(dòng)員

（含傘包）的質(zhì)量館=90kg。在B點(diǎn)時(shí)打開傘包后運(yùn)動(dòng)員沿著直線段滑行，段與地面之間的夾角6

=37°,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員受到的空氣升力用與飛行方向垂直，空氣阻力月與飛行方向相反,兩者大小與滑行速度

。滿足：E=。4，月=&n2,其中01、G為可調(diào)節(jié)的系數(shù)。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?。

（1）若運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)起跳的初速度v0大小為10m/s，下落高度h=400m時(shí)的速度vt大小為50m/s，求這段

過程中機(jī)械能的損失量AE;

（2）若運(yùn)動(dòng)員在BC段的某時(shí)刻調(diào)節(jié)G的值為4.8,G的值為1-2，求此時(shí)運(yùn)動(dòng)員加速度a的大小；

（3）若在BC末段通過調(diào)節(jié)最終達(dá)到勻速滑行,求此時(shí)警的值。

A

題目運(yùn)(2024.山東青島.一模)桶裝水電動(dòng)抽水器可以輕松實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)取水。如圖,某同學(xué)把一個(gè)簡(jiǎn)易抽

水器安裝在水桶上,出水口水平。某次取水時(shí)，桶內(nèi)水位高度自=20cm，按鍵后測(cè)得土=16s內(nèi)注滿了

0.81/的水壺。已知抽水器出水口高度H=60cm、橫截面積S=0.Sen?,水壺的高度殳—15cm，若該

次取水過程中抽水器將電能轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能的效率〃=15%,忽略取水過程中桶內(nèi)水位高度的變化，重

33

力加速度g=lOm/s?,水的密度p=1.0x10kg/mo

(1)求接水時(shí)出水口到水壺口左邊緣的最大水平距離；

(2)估算本次取水抽水器的功率。

水桶

1工〃2

77/77////77777777777777777777

題目,(2024.遼寧.一模)如圖所示，兩個(gè)頂端帶有小定滑輪的完全相同的斜面對(duì)稱固定在水平地面上,斜

面傾角為30。。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩定滑輪，兩端分別連接質(zhì)量均為2M的滑塊8、。，質(zhì)量為小

的物塊A懸掛在細(xì)繩上的。點(diǎn)，O點(diǎn)與兩滑輪的距離均為人先托住使兩滑輪間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，然

后將A由靜止釋放。A下落過程中未與地面接觸，8、。運(yùn)動(dòng)過程中均未與滑輪發(fā)生碰撞，不計(jì)一切摩擦。

已知重力加速度為g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求：

(1)物塊A下落的最大高度H；

(2)從A開始下落直至結(jié)點(diǎn)。兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向夾角為53°的過程中，物塊A機(jī)械能的變化量。

機(jī)兼於守便功於美金布德量守根

一、單選題

隨回工（2024?山東淄博?一模）圖甲是淄博市科技館的一件名為“最速降線”的展品，在高度差一定的不同光

滑軌道中，小球滾下用時(shí)最短的軌道叫做最速降線軌道。取其中的“最速降線”軌道I和直線軌道II進(jìn)行

研究，如圖乙所示，兩軌道的起點(diǎn)M高度相同，終點(diǎn)N高度也相同，軌道I的末端與水平面相切于N點(diǎn)。若

將兩個(gè)相同的小球a和b分別放在I、II兩軌道的起點(diǎn)加■，同時(shí)由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)在I軌道上的小球a先到

達(dá)終點(diǎn)。下列描述兩球速率”與時(shí)間以速率平方。2與下滑高度％的關(guān)系圖像可能正確的是（）

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)機(jī)械能守恒可得

可得小球Q和b到達(dá)軌道底端的速度大小均為

v—{2gH

小球b沿直線軌道II做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其u—力圖像為一條傾斜直線，小球Q沿“最速降線”軌道I運(yùn)動(dòng)過

程，加速度逐漸減小，則其。一方圖像的切線斜率逐漸減小，且小球Q所用時(shí)間小于小球b所用時(shí)間，故4正

確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)機(jī)械能守恒可得

mgh7——1mv2

可得小球Q和b下滑過程速率平方d與下滑高度九的關(guān)系為

2gh

1

可知小球a和b的v2-h圖像均為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,故CD錯(cuò)誤。

故選A。

題目可（23-24高三上?廣東汕頭?期中）如圖甲所示為東漢杜詩(shī)發(fā)明的“杜詩(shī)水排”，圖乙是其水排裝置圖,

當(dāng)水流帶動(dòng)下臥輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)上臥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最后依靠弦索帶動(dòng)小輪完成后續(xù)的動(dòng)力傳動(dòng)，a、6、

c分別位于下臥輪、上臥輪和小輪的邊緣，下列說法正確的是（）

甲乙

A.c點(diǎn)的線速度小于b點(diǎn)的線速度

B.a點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度

C.弦索對(duì)小輪的摩擦力方向與小輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反

D.該裝置能夠?qū)⒑铀闹亓?shì)能全部轉(zhuǎn)化為水排的機(jī)械能

【答案】B

【詳解】A.由圖知c點(diǎn)與6點(diǎn)位于輪的邊緣，且通過弦索傳動(dòng)，所以二者的線速度相等，故A錯(cuò)誤；

B.a點(diǎn)與b點(diǎn)在同一轉(zhuǎn)軸上，二者的角速度相等，由于a點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于6點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半

徑，根據(jù)”可知a的線速度大于b點(diǎn)的線速度，故B正確；

C.弦索對(duì)小輪的摩擦力對(duì)小輪提供動(dòng)力使小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，方向與小輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，故。錯(cuò)誤；

D.由于該裝置存在摩擦阻力等因素的影響，所以該裝置不能夠?qū)⒑铀闹亓?shì)能全部轉(zhuǎn)化為水排的機(jī)械

能，故。錯(cuò)誤。

故選B。

題目可（2023?江西?一模）蕩秋千不僅是一種休閑娛樂項(xiàng)目，更是我國(guó)很多民族共有且盛行的游藝競(jìng)技項(xiàng)目。

在沒有他人輔助的情況下，哪種方式更容易讓自己越蕩越高（）

A.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向前傾斜，向后擺時(shí)向后傾斜

B.當(dāng)秋千向前擺時(shí)身體向后傾斜，向后擺時(shí)向前傾斜

C.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)下蹲，下擺時(shí)站起

D.當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)站起，下擺時(shí)下蹲

【答案】。

【詳解】?jī)H僅通過將身體向前或者向后傾斜，人身體重心上升或下降的高度不變，人的機(jī)械能不會(huì)增

大,秋千不會(huì)越蕩越高，故AB錯(cuò)誤；

CD.若秋千越蕩越高，需要使秋千在最低點(diǎn)的速度越來越大，當(dāng)人從最高處向下擺時(shí)，身體由直立變?yōu)橄?/p>

蹲，降低重心高度，將更多的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)人從最低處向上擺時(shí)，身體由下蹲變?yōu)橹绷?增大重

心高度,如此循環(huán)往復(fù),將更多的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，可知，當(dāng)秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)站起，下擺到最低點(diǎn)時(shí)下

蹲，更容易讓自己越蕩越高，故。正確，。錯(cuò)誤。

故選。。

題目?（2024?浙江?二模）蹦床運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)技巧性與觀賞性都很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員在比賽的開始階段會(huì)先跳

幾下，此階段上升的最高點(diǎn)會(huì)越來越高，后來最高點(diǎn)基本能維持穩(wěn)定。下列有關(guān)此情景說法正確的是

A.運(yùn)動(dòng)員每次上升過程，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員先做正功，后做負(fù)功

B.如果不考慮空氣等各種阻力，運(yùn)動(dòng)員和蹦床組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.最開始的幾次起跳上升過程，蹦床彈性勢(shì)能的減小量小于運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的增加量

D.對(duì)于最高點(diǎn)基本穩(wěn)定的情景，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能與蹦床彈性勢(shì)能之和最小時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的加速度最大

【答案】。

【詳解】上升過程，離開蹦床前，蹦床給運(yùn)動(dòng)員的彈力向上，做正功，離開蹦床之后沒有彈力，不做功，故

A錯(cuò)誤；

B.站在蹦床上到跳起過程,運(yùn)動(dòng)員自己對(duì)自己做功，系統(tǒng)機(jī)械能會(huì)增加，故B錯(cuò)誤；

C.最開始的幾次起跳的上升過程,運(yùn)動(dòng)員自己對(duì)自己做功，故蹦床彈性勢(shì)能的減小量小于運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能

的增加量,故。正確；

D.最高點(diǎn)基本穩(wěn)定時(shí)，人和蹦床組成的系統(tǒng)機(jī)械能可認(rèn)為守恒，人的重力勢(shì)能與蹦床的彈性勢(shì)能之和最

小時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能最大，加速度應(yīng)該最小，故。錯(cuò)誤。

故選C。

題目—（23-24高三下?浙江寧波?階段練習(xí)）。/丫手工能夠讓兒童體驗(yàn)到創(chuàng)造過程中的樂趣和成就感。圖

為某款D/y太陽(yáng)能小車,組裝成功后質(zhì)量約為130g,太陽(yáng)直射時(shí)行駛速度約為0.25m/s,行駛過程中阻力約

為車重的0.2倍。己知太陽(yáng)與地球之間的平均距離約為L(zhǎng)5x太陽(yáng)每秒輻射的能量約為3.9xl（）26j,

太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過程中大約有37%的能量損耗，太陽(yáng)能電池有效受光面積約為15cm2,則該車所用

太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率約為（）

A.5%B.10%C.20%D.30%

【答案】A

【詳解】由題意可知，驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)能小車正常行駛時(shí)所需要的機(jī)械功率為

&=Fv=fv=Q.2mgu

代入數(shù)據(jù)可得

珠=0.065W

該太陽(yáng)能小車接收太陽(yáng)的功率為

p.

P=^1rXSx（l-37%）

4+

其中

/=7=3.9X1。26卬，r=1.5x10nm,S=15cm2=0.0015m2

代入數(shù)據(jù)解得

P=1.304W

該車所用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率約為

〃=今x100%=:累鬻X100%-5%

IJ.?OUTLVV

故選A。

題目回（2024吉林?一模）某“失重”餐廳的傳菜裝置如圖所示，運(yùn)送菜品的小車沿等螺距軌道向下勻速率運(yùn)

動(dòng)，該軌道各處彎曲程度相同，在此過程中，小車（）

A.機(jī)械能保持不變B.動(dòng)量保持不變C.處于失重狀態(tài)D.所受合力不為零

【答案】。

【詳解】小車沿等螺距軌道向下勻速率運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，動(dòng)能不變，小車高度減小，即重力勢(shì)能減

小，可知，小車的機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；

B.小車做螺旋運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向改變，根據(jù)動(dòng)量表達(dá)式有

p—mv

可知，小車的動(dòng)量大小不變，動(dòng)量的方向發(fā)生變化，即動(dòng)量發(fā)生了變化，故6錯(cuò)誤；

C.由于小車沿等螺距軌道向下做勻速率運(yùn)動(dòng)，沿軌道方向的速度大小不變，即小車沿軌道方向的合力為

0，即沿軌道方向的加速度為0,又由于該軌道各處彎曲程度相同，則軌道對(duì)小車的指向圖中軸心的作用力

提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，該作用力方向沿水平方向，可知，小車的加速度方向方向沿水平方向，小車不存在

豎直方向的加速度，即小車既不處于超重，又不處于失重，故。錯(cuò)誤；

D.根據(jù)上述可知，小車沿軌道方向的合力為0,軌道對(duì)小車的指向圖中軸心的作用力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心

力，即小車的合力不為零，合力方向總指向圖中軸心，故。正確。

故選。。

題目⑦（2024.重慶.模擬預(yù)測(cè)）坐過山車時(shí)，人體會(huì)分泌大量腎上腺素和多巴胺,讓人感覺驚險(xiǎn)刺激。如圖所

示，某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時(shí)間內(nèi)速率不變，則該過程中（）

A.該游客所受合力做功為零B.該游客所受合力始終為零

C.該游客的機(jī)械能守恒D.該游客所受重力的瞬時(shí)功率一定變大

【答案】A

【詳解】4根據(jù)題意可知，由于游客速率不變，則動(dòng)能變化量為零，由動(dòng)能定理可知，該游客所受合力做功

為零，故4正確；

B.由于游客速率不變，游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該游客所受合力不為零，指向圓心提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心

力，故B錯(cuò)誤；

C.游客勻速率上升，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則該游客的機(jī)械能增加，故。錯(cuò)誤；

D.若游客在環(huán)形軌道下半部分爬升，豎直分速度逐漸增大，重力的瞬時(shí)功率變大，若游客在環(huán)形軌道上半

部分爬升，豎直分速度逐漸減小，重力的瞬時(shí)功率減小，故。錯(cuò)誤。

故選4。

二、多選題

題目回（23-24高三上.四川綿陽(yáng).階段練習(xí)）如圖甲所示的等雙翼式傳輸機(jī)，其兩側(cè)等長(zhǎng)的傳送帶傾角可以

在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),方便不同工況下的貨物傳送作業(yè)，工作時(shí)兩傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且速度相同。圖乙為等雙

翼式傳輸機(jī)工作示意圖，M、此代表兩傳送帶。第一次調(diào)整M傾角為30°,此傾角為45°；第二次調(diào)整

M傾角為45°,此傾角為30°,兩次分別將同一貨物無初速放在M的最低端，都能傳到峪的最高端。貨

物與M和此的接觸面粗糙程度相同，兩次運(yùn)輸中貨物均在M上就已與傳送帶達(dá)共速，先后兩次傳輸機(jī)

運(yùn)行速度相同。則（）

A.兩次運(yùn)送貨物經(jīng)過的時(shí)間相等

B.第一次運(yùn)送貨物的時(shí)間較短

C.傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量，兩次相等

D.傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量，第二次較多

【答案】BD

【詳解】

AB.設(shè)傳送帶的速度為v,M傾角為（9,貨物在M上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有

/imgcos0—mgsin?=ma

解得

a="geos。—gsin。

5

故可知6*越大，加速度越小，作出兩次物塊的口一力圖像，分析可知到達(dá)峪上為勻速運(yùn)動(dòng)，兩次貨物的運(yùn)輸

長(zhǎng)度相同，即兩次。一力圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積相等，根據(jù)圖像可知tx<t2，即第一次運(yùn)送貨物的時(shí)間較

短，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.根據(jù)能量守恒，傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量轉(zhuǎn)化為貨物的動(dòng)能，重力勢(shì)能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，

兩種情況下貨物增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和相等，故只需比較兩種情況下因摩擦產(chǎn)生的熱量Q,設(shè)貨物加

速的時(shí)間為力,貨物與傳送帶的相對(duì)位移為△2,可得

t=—

a

Q=f9△/

△力—vt--^-t

f=/Ltmgcosd

聯(lián)立得

2（〃一tan。）

可知夕越大，Q越大，即此時(shí)傳輸機(jī)因運(yùn)送物件而多消耗的能量多，故第二次較多，故。錯(cuò)誤，。正確。

故選BD。

痼目叵〕（23-24高三上?山東?階段練習(xí)）轆物是中國(guó)古代常見的取水設(shè)施，某次研學(xué)活動(dòng)中,一種用電動(dòng)機(jī)

驅(qū)動(dòng)的轆輪引發(fā)了同學(xué)們的興趣。如圖甲所示為該種轆粉的工作原理簡(jiǎn)化圖，已知轆輪的半徑為r=

0.2m,電動(dòng)機(jī)以恒定輸出功率將質(zhì)量為恒=3kg的水桶由靜止開始豎直向上提起，提起過程中轆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的

角速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。忽略轆輪的質(zhì)量以及所有摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2,下

列說法正確的是（）

A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率P=30WB.0~4s內(nèi)水桶上升的高度為3.95m

C.0~4s內(nèi)井繩對(duì)水桶的拉力逐漸增大D.4s~6s內(nèi)水桶的機(jī)械能守恒

【答案】AB

【詳解】A.水桶被提起的最大速度為

vm=cor=5X0.2m/s=lm/s

電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

P=Fvm=mgvm—3x10x30IV

故4正確；

B.0?4s內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理有

12

Pt~mgh=-mvm

0?4s內(nèi)水桶上升的高度為

=3.95m

故B正確；

C.0?4s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有

口_P_P

%=-=---

vcor

0?4s內(nèi)，轆鏟轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大，則井繩對(duì)水桶的拉力逐漸減小，故。錯(cuò)誤；

D.4s?6s內(nèi)水桶向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，高度升高，重力勢(shì)能增大，4s?6s內(nèi)水桶的機(jī)械能增大,

故。錯(cuò)誤。

故選AB。

【題目?(23-24高三上?福建龍巖?期末)投石機(jī)是我國(guó)古代人民智慧的結(jié)晶,《范蕊兵法》中記載:“飛石重

十二斤,為機(jī)發(fā)行三百步?！比鐖D所示為某小組自制的投石機(jī),輕質(zhì)長(zhǎng)桿AB可繞光滑轉(zhuǎn)軸。在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)

動(dòng)，。4長(zhǎng)為〃=2.0m,BC長(zhǎng)為L(zhǎng)?=l.Orrio將一質(zhì)量機(jī)=2.8kg的石塊放在A端網(wǎng)袋中，另一質(zhì)量Af=

8kg的重物固定于B端,初始時(shí)A端位于地面上，桿與水平面的夾角為37°。由靜止釋放后，桿轉(zhuǎn)到豎直位

置時(shí)將石塊沿水平方向拋出。石塊與重物均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

重力加速度g取lOm/sz,則()

A.石塊被拋出瞬間的速度大小為B.石塊被拋出瞬間的速度大小為4m/s

C.石塊落地前瞬間重力的功率為112WD.石塊落地前瞬間重力的功率為224W

【答案】BD

【詳解】AB.根據(jù)機(jī)械能守恒可知，B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成4B的動(dòng)能與人的重力勢(shì)能之和，既

A^(L2+i2sin37°)=mg(L1+L1sin37°)+

A、B繞軸做同軸轉(zhuǎn)動(dòng),則速度關(guān)系為

0=2PB

聯(lián)立可得石塊被拋出瞬間的速度大小為

化4=4m/s

故4錯(cuò)誤，B正確；

CD.石塊拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由

2^(L1+L1sin37°)=Vy

可得石塊落地前瞬間的豎直速度為

v廣8m/s

則石塊落地前瞬間重力的功率為

P=mgvy=224W

故。錯(cuò)誤，。正確。

故選BD。

題目兀（2024.重慶.模擬預(yù)測(cè)）某研究小組為研究一款籃球的性能，在籃球上安裝了速度傳感器。如題圖1

所示，某次測(cè)試時(shí)，由靜止釋放籃球的同時(shí),豎直向下拍一次籃球,籃球第一次落地前的“速度一時(shí)間”圖像

如題圖2所示。已知籃球質(zhì)量巾=5kg,籃球與水平地面碰撞過程中損失的能量始終為碰撞前籃球動(dòng)能的

!，且碰撞后籃球速度反向，籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2?則（）

6

圖1圖2

A.釋放點(diǎn)到水平地面的高度為0.8mB.釋放點(diǎn)到水平地面的高度為L(zhǎng)8m

C.籃球第一次反彈后上升的高度為0.3館D.籃球第一次反彈后上升的高度為L(zhǎng)5m

【答案】AD

【詳解】AB.0~0.2s時(shí)間內(nèi)，籃球的v-t圖像與t軸圍成的面積即為釋放點(diǎn)到水平地面的高度，由此可得

Zz=Jx5x0.1m+x（5+6）x0.1m=0.8m

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由v-t圖像知，0.1~0.2s時(shí)間內(nèi)，籃球的加速度

2

a2—6c'5mzs2=10m/s=g

0.1?

可見籃球所受阻力可忽略，因此籃球第一次反彈后上升到最高點(diǎn)過程中，籃球的機(jī)械能守恒，籃球第一次

落地的速度

。產(chǎn)6m/s

設(shè)第一次反彈上升的高度為自，由機(jī)械能守恒定律有

12y5_,

1b

解得

hi=1.5m

故。正確，。錯(cuò)誤。

故選AD。

題目至〕（23-24高三下?河南?階段練習(xí)）如圖甲，起重機(jī)用鋼索吊重物從靜止開始加速上升過程中,重物的

重力勢(shì)能和動(dòng)能隨上升高度立變化的規(guī)律分別為圖乙中b和a,重力加速度為g,重物在地面時(shí)的重力勢(shì)能

為零，則重物上升g高度過程中（）

甲乙

B.重物的質(zhì)量為旦

A.重物的加速度越來越小

gx0

C.鋼索拉力做功為0.4瓦D.起重機(jī)輸出功率與時(shí)間成正比

【答案】BD

【詳解】

A.根據(jù)動(dòng)能定理

Fa=Ek

由圖可知，合力不變，則重物的加速度保持不變,A錯(cuò)誤；

B.重力勢(shì)能隨高度的關(guān)系為

Ep—mgx

得

圖線b的斜率為

E

一o=mg

x0

重物的質(zhì)量為

E

m=-o--

gx0

B正確；

C.上升x0高度過程中，重力勢(shì)能增加斯，動(dòng)能增加0.6與，即重物機(jī)械能增加L6E。，鋼索拉力做功為

1.6E0,。錯(cuò)誤；

D.起重機(jī)輸出功率為

P—Fv—Fat

重物加速度不變，則起重機(jī)輸出功率與時(shí)間成正比，D正確。

故選BO。

三、解答題

意目口口（2023?上海浦東新?二模）運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳傘后的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)化為圖示中的ABC。已知運(yùn)動(dòng)員

（含傘包）的質(zhì)量館=90kg。在B點(diǎn)時(shí)打開傘包后運(yùn)動(dòng)員沿著直線段滑行，BC段與地面之間的夾角3

=37。,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員受到的空氣升力R與飛行方向垂直，空氣阻力后與飛行方向相反,兩者大小與滑行速度

“滿足：E=C]V2,月=其中G、G為可調(diào)節(jié)的系數(shù)。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2o

（1）若運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)起跳的初速度?o大小為10m/s,下落高度h=400機(jī)時(shí)的速度q大小為50m/s,求這段

過程中機(jī)械能的損失量AE；

⑵若運(yùn)動(dòng)員在8。段的某時(shí)刻調(diào)節(jié)G的值為4.8，G的值為1.2,求此時(shí)運(yùn)動(dòng)員加速度a的大?。?/p>

【詳解】（1）根據(jù)題意可知，這段過程中機(jī)械能的損失量為

AE=—mvo+mgh——mvl

代入數(shù)據(jù)解得

AS=2.52x105J

（2）根據(jù)題意，由平衡條件有

CiV2=mgeosd

由牛頓第二定律有

2

mgsinff—C2v=ma

解得

a=gsinJ-*gcos3

代入數(shù)據(jù)解得

a—4m/s2

（3）若在末段通過調(diào)節(jié)最終達(dá)到勻速滑行，則有a=0,即

.nGa

gsm〃---geos（J-

Ci

解得

G+A3

--=tant/=—

G4

題目H（2024.山東青島.一模）桶裝水電動(dòng)抽水器可以輕松實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)取水。如圖,某同學(xué)把一個(gè)簡(jiǎn)易抽

水器安裝在水桶上,出水口水平。某次取水時(shí),桶內(nèi)水位高度5=20cm,按鍵后測(cè)得t=16s內(nèi)注滿了

0.8L的水壺。已知抽水器出水口高度H=60cm、橫截面積S=0.Sen?,水壺的高度?！?5cm，若該

次取水過程中抽水器將電能轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能的效率〃=15%,忽略