2024年高考物理復(fù)習(xí)第六章 機(jī)械能守恒定律（測試）（原卷版+解析）

第六章機(jī)械能守恒定律

測試卷

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷

前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題

表中。

3.回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選

項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。

全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）

1.成語“簸揚(yáng)糠枇”常用于自謙，形容自己無才而居前列。成語源于如圖

所示勞動情景，在恒定水平風(fēng)力作用下，從同一高度由靜止釋放的米粒和

糠枇落到地面不同位置?？諝庾枇雎圆挥嫞铝姓f法正確的是（)

第1頁共30頁

A.從釋放到落地的過程中，米粒和糠重力做功相同

B.從釋放到落地的過程中，米粒和糠風(fēng)力做功相同

C.從釋放到落地的過程中，糠枇的運(yùn)動時間大于米粒的運(yùn)動時間

D.落地時，米粒重力的瞬時功率大于糠秋重力的瞬時功率

2.北京時間2022年4月16日9時56分，神舟十三號載人飛船返回艙在

東風(fēng)著陸場成功著陸。若返回艙進(jìn)入大氣層后先加速下落，在距離地面高

度為，處打開降落傘，經(jīng)過一段時間后返回艙勻速下落，下落到距離地面

高度為〃處啟動反推發(fā)動機(jī)，最終返回艙安全軟著陸。下列說法正確的是

()

A.加速下落階段，返回艙所受空氣阻力大于重力

B.勻速下落階段，返回艙的機(jī)械能不變

C.啟動反推發(fā)動機(jī)后，返回艙的動能一定減小

D.整個返回過程中，返回艙一直處于超重狀態(tài)

3.關(guān)于做自由落體運(yùn)動的物體，下列說法正確的是()

A.動能線隨時間才變化的快慢學(xué)隨時間均勻增大

A/

B.動量0隨時間才變化的快慢罟隨時間均勻增大

C.重力勢能紇隨位移X變化的快慢學(xué)隨時間均勻減小

Ar

第2頁共30頁

D.機(jī)械能E隨位移x變化的快幔竽隨時間均勺減小

4.北京2022年冬奧會跳臺滑雪比賽在張家口賽區(qū)的國家跳臺滑雪中心進(jìn)

行，跳臺由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。運(yùn)動員從

起跳區(qū)水平起跳后在空中運(yùn)動的豎直方向的速度、重力的瞬時功率、動能、

機(jī)械能分別用人P、&、E表示,用七表示運(yùn)動員在空中的運(yùn)動時間，不

計運(yùn)動員所受空氣阻力，下列圖像中可能正確的是（）

5.潮汐電站是利用潮汐，將海洋潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。浙江省溫嶺縣

的江廈潮汐電站，是世界上已建成的較大的雙向（漲潮、落潮時都能發(fā)電）

潮汐電站之一、如圖所示，該電站攔潮壩全長670m,水庫有效庫容270萬

立方米，平均潮差5.0m。每天有兩次漲潮，假設(shè)每次到高潮位時開閘發(fā)電，

直至將水庫灌滿。等到低潮位時再次開閘發(fā)電，直至將水庫清空。通過水

的重力做功轉(zhuǎn)化為電能，效率為20%,該電站平均一天能發(fā)出的電為（）

第3頁共30頁

A.0.5xl(y*度B./5x/0,度C.2.5x10,度D.2.0x10,度

6.如圖所示，動摩擦因數(shù)均為必的高度相同、傾角不同的固定斜面與動摩

擦因數(shù)為的水平面均通過一段長度不計的光滑弧形軌道連接。一個小物

塊先后從斜面頂端沿A、B斜面由靜止開始下滑，最終小物塊都停在水平面

上。要使沿斜面B滑下的小物塊停在更遠(yuǎn)處，須滿足（）

7.如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體木板放置在水平面上，M、/V分別是

木板的左、右兩個端點，水平面的4C之間粗糙，與木板的動摩擦因數(shù)處

處相等，水平面其余部分光滑，4C間的距離等于木板的長度，B為AC

的中點。某時刻開始處于光滑水平面的木板具有水平向右的初速度6當(dāng)

"端運(yùn)動到C點時速度剛好為零，則（）

〃〃〃〃〃〃/〃〃〃/〃〃〃〃〃個〃〃〃〃〃勺〃〃〃〃〃儀〃〃/

MNABC

A.木板/V端運(yùn)動到8點時速度為半

B.木板/V端運(yùn)動到C點時速度為三

C.木板/I/端從力到8摩擦力做的功等于木板/V端從8到C摩擦力做的功

D.木板〃端從A到。摩擦力做的功等于木板"端從A到C摩擦力做的功

8.如圖所示，長為/的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在。點，另一端拴一個質(zhì)量為加

第4頁共30頁

的小球，小球由最低點/以速度%=2而開始運(yùn)動，其所能到達(dá)的最高點與

最低點高度差為九小球擺動過程空氣阻力忽略不計，重力加速度為g,則

()

QTOf

、、//

、、/

、、?

、、、/

A./?<|/B.//=(/C.\l<h<2lD.h=2l

JJ，

9.如圖所示長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A

后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對

板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()

旦_________(

_______A

Z/Z//ZZZ/Z/Z///Z/ZZZZ

A.物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能

B.物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量

C.物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和

D.摩擦力對物體B做的功的數(shù)值等于摩擦力對木板A做的功和系統(tǒng)內(nèi)能

的增力口量之和

10.國產(chǎn)電動汽車已經(jīng)成為中國最具有競爭力的工業(yè)產(chǎn)品之一，具有諸多

優(yōu)點。某次檢測中測得電動汽車的質(zhì)量為勿，在水平公路上行駛時受到的

阻力大與車速v的關(guān)系為了=耐，其中4為已知常量，已知汽車的最大功率

為%,下列說法正確的是()

A.該車做勻加速直線運(yùn)動時，發(fā)動機(jī)的牽引力不變

B.該車勻加速運(yùn)動結(jié)束時的速度就是它能達(dá)到的最大速度

C.該車最大的速度為杵

D.若該車以最大功率由靜止開始行駛，經(jīng)過時間《后達(dá)到最大速度，

則在這段時間亡內(nèi)，其克服阻力做的功為匕

11.如圖甲所示，小物塊（可以看成質(zhì)點）以一定的初速度從傾角為30。的

斜面底端力點沿斜面向上運(yùn)動。選擇地面為參考平面，上滑過程中，物塊

的機(jī)械能￡隨物塊離力點距離S的變化關(guān)系如圖乙所示。小物塊上滑時離

力最遠(yuǎn)距離為4m,重力加速度大小g取lOrn/s?,則（）

A.物體的質(zhì)量巾=2kg

B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)4=0.3

C.物體上滑過程中的加速度大小〃=1（加通2

D.物體回到斜面底端時的速度為4m/s

12.如圖所示，質(zhì)量分別為2勿、m的物塊A、B靜止在一輕彈簧上，A與B

不粘連，此時彈簧的壓縮量為4?，F(xiàn)對物塊A施加豎直向上的拉力尸，使A、

B一起豎直向上做勻加速運(yùn)動，加速度大小為0.5g（g為重力加速度）。下

列說法正確的是（）

第6頁共30頁

A

B

n

A.物塊A、B分離時，彈簧的壓縮量為65。

B.物塊A、B分離時，彈簧彈力的大小為3，叫

C.物塊A、B分離時，物塊A的速度大小為華

D.從開始運(yùn)動到物塊A、B分離的過程中，拉力廠做的功為》?相

O

第II卷（非選擇題共52分）

二、實驗題（滿分14分）

13.某實驗小組為驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)計了如圖所示的裝置，實驗過

程如下：

拉力傳感器

（1）用螺旋測微器測量硅碼上端固定的遮光片厚度時，螺旋測微器示數(shù)如

圖乙所示，則4=mm,測得石去碼和遮光片總質(zhì)量m=0.026kg；

三

=20

三5

一

建

三0

一

一

三

一

第7頁共30頁

(2)按圖甲安裝實險器材并調(diào)試，確保硅碼豎直上下振動時，遮光片運(yùn)劫

最高點高于光電門1的激光孔，運(yùn)動最低點低于光電門2的激光孔；

(3)實驗時，利用計算機(jī)記錄彈簧拉伸量x及力傳感器的讀數(shù)尸，畫出I

圖像，如圖丙所示；

(4)測量遮光片經(jīng)過光電門1的擋光時間L0M51S,彈簧的拉伸量N=0.04m,

經(jīng)過光電門2的擋光時間/2=()-OIO2S,彈簧的拉伸量々=O?OXm,以及兩個光

電門激光孔之間的距離〃=0.()4m；

(5)遮光片從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的增加量多=

J,系統(tǒng)動能的減少量片=J(結(jié)果保留三位有

效數(shù)字，gfOm/s?),實臉表明在誤差允許范圍內(nèi)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

三、計算題(滿分38分)

14.港珠澳大橋是建筑史上里程最長、投資最多、施工難度最大的冷海大

橋。如圖所示的水平路段由一段半徑為48m的圓弧形彎道和直道組成?，F(xiàn)有

一總質(zhì)量為2.0x10'kg、額定功率為80kW的測試汽車通過該路段，汽車可視為

質(zhì)點，取重力加速度g=10m/s2。

(1)若汽車通過彎道時做勻速圓周運(yùn)動，路面對輪胎的徑向最大薛摩擦力是

車重的0.675倍，求該汽車安全通過此彎道的最大速度；

⑵若汽車由靜止開始沿直道做加速度大小為3柿2的勻加速運(yùn)動，在該路段

行駛時受到的阻力為車重的0.1倍，求該汽車運(yùn)動4s末的瞬時功率c

第8頁共30頁

15.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為4的輕質(zhì)彈簧相

連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放

在固定的足夠長光滑斜面上.用手按住C,使細(xì)線恰好伸直但沒有拉力，

并保證數(shù)段的細(xì)線豎直、段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為

m,C的質(zhì)量為〃（心2勿），細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)

處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放C后它沿斜面下滑，當(dāng)A恰好要離開地面時，B獲得

最大速度（B未觸及滑先，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g）。

求：

（1）釋放物體C之前彈簧的壓縮量；

（2）物體B的最大速度展

16.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著軌道0PAea/、CC、07）段水平，/夕段長

度為4=lm,力月段粗糙，0P、4;段光滑。一輕質(zhì)彈簧一端固定在0處的擋

板上，另一端緊挨質(zhì)量為m=0.5kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）、彈簧自然伸長

時，小滑塊位于0點。一半徑為R=0.2m的豎直光滑圓軌道與水平面相切于彳

點，最高點為8,底部略錯開使小滑塊可以通過圓軌道。粗糙傾斜軌道CD

長為&=lm、傾角”37。。光滑軌道。。上另一輕質(zhì)彈簧一端固定在。點。軌

道間均平滑連接c現(xiàn)向右推小滑塊，使彈簧的彈性勢能為耳。，然后由靜止

第9頁共30頁

釋放小滑塊。已知小滑塊和力夕、”間的動摩擦因數(shù)分別為外=02、凡=。.5,

不計其他阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。sin370=0.6,cos37°=0.8,g

取10m/s2o

(1)若小滑塊能運(yùn)動到8點，求小滑塊經(jīng)過豎直圓軌道上8點時的最小速

度及第二次經(jīng)過A點時對圓軌道的壓力；

(2)若綜。=可，求。。上的彈簧的最大彈性勢能；

(3)若4=6J,求小滑塊最終停止的位置。

17.某快遞點的傳送裝置(傳送帶與水平面的夾角。=37。)因停電而鎖止，

工人找了塊質(zhì)量為〃z=3kg的帶鉤木板置于傳送帶上，再在木板上放置貨物，

通過輕繩與木板鉤子相連，工人可在高處工作臺對木板施加平行于傳送帶

方向、大小為165N的拉力，使得貨物能從靜止開始向上運(yùn)動。已知木板與

傳送帶間的動摩擦因數(shù)M=。.5,貨物質(zhì)量M=12kg,貨物與木板間的動摩擦

因數(shù)生=0.9,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,

求：

(1)貨物的加速度大??？

(2)拉力作用/=2s(貨物未到達(dá)頂端)后，貨物的機(jī)械能增加量？

(3)已知傳送帶順時針穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的速度為他(A可調(diào)，且攵＜1)。某次工作

中，當(dāng)木板的速度到％后，突然來電，工人馬上撤去拉力，不計傳送帶的

加速時間。A取何值時，撤去拉力至木板速度減為0的過程中(仍未到達(dá)

頂端)，木板與傳送帶之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量最?。?/p>

第10頁共30頁

第六章機(jī)械能守恒定律

測試卷

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷

前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題

表中。

3.回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選

項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。

全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）

1.成語“簸揚(yáng)糠枇”常用于自謙，形容自己無才而居前列。成語源于如圖

所示勞動情景，在恒定水平風(fēng)力作用下，從同一高度由靜止釋放的米粒和

糠機(jī)落到地面不同位置?？諝庾枇雎圆挥嫞铝姓f法正確的是（）

A.從釋放到落地的過程中，米粒和糠重力做功相同

第11頁共30頁

B.從釋放到落地的過程中，米粒和糠風(fēng)力做功相同

C.從釋放到落地的過程中，糠秋的運(yùn)動時間大于米粒的運(yùn)動時間

D.落地時，米粒重力的瞬時功率大于糠秋重力的瞬時功率

【答案】D

【詳解】A.重力做功為唯=〃?的可知，重力做功不僅與高度有關(guān)，還與物

體的質(zhì)量有關(guān)，雖然米粒和糠下落的高度相同，但二者質(zhì)量不同，因此從

釋放到落地的過程中，米粒和糠重力做功不相同，故A錯誤；

B.由于下落過程中，風(fēng)力水平且大小恒定，但米粒和糠的水平位移不同，

根據(jù)W="cos6可知，風(fēng)力對米粒和糠做功不相同，故B錯誤；

C.由于忽略空氣阻力，則米粒和糠在豎直方句均做自由落體運(yùn)動，而下落

高度相同，則可知米粒和糠從釋放到落地的過程中運(yùn)動時間相同，故C錯

?口

伏；

D.根據(jù)功率的計算公式可知重力的瞬時功率為2=米粒和糠在豎直方向

均作自由落體運(yùn)動，且運(yùn)動時間相同，則可知二者在豎直方向的速度相同，

但二者質(zhì)量不同，米粒的質(zhì)量大于糠枇的質(zhì)量，因此可知，落地時，米粒

重力的瞬時功率大于糠右匕重力的瞬時功率，故D正確。故選D。

2.北京時間2022年4月16日9時56分，神舟十三號載人飛船返回艙在

東風(fēng)著陸場成功著陸。若返回艙進(jìn)入大氣層后先加速下落，在距離地面高

度為H處打開降落傘，經(jīng)過一段時間后返回艙勻速下落，下落到距離地面

高度為〃處啟動反推發(fā)動機(jī)，最終返回艙安全軟著陸。下列說法正確的是

()

第12頁共30頁

A.加速下落階段，返回艙所受空氣阻力大于重力

B.勻速下落階段，返回艙的機(jī)械能不變

C.啟動反推發(fā)動機(jī)后，返回艙的動能一定減小

D.整個返回過程中，返回艙一直處于超重狀態(tài)

【答案】C

【詳解】A.加速下落階段，返回艙所受空氣阻力小于重力，A項錯誤；

B.勻速下落階段，返回艙所受空氣阻力做負(fù)功，返回艙的機(jī)械能減小，B

項錯誤；

C.啟動反推發(fā)動機(jī)后，返回艙所受合力做負(fù)功，由動能定理可知，返回艙

的動能一定減小，C項正確；

D.當(dāng)返回艙進(jìn)入大氣層加速下落時，返回艙處于失重狀態(tài)，故D項錯誤。

故選C。

3.關(guān)于做自由落體運(yùn)動的物體，下列說法正確的是（）

A.動能紜隨時間匕變化的快慢半隨時間均勻增大

B.動量0隨時間t變化的快慢居隨時間均勻增大

C.重力勢能彳隨位移X變化的快慢會隨時間均勻減小

D.機(jī)械能日通位移x變化的快慢芋隨時間均勻減小

Ax

【答案】A

【詳解】A.做自由落體運(yùn)動的物體，根據(jù)口=/;線=八可得等="http://

可知動能心隨時間亡變化的快慢等隨時間均勺增大，故A正確：

第13頁共30頁

B.根據(jù)動量定理可得=切可得等-可知動量Q隨時間t變化的

快慢?保持不變，故B錯誤；

加

C.根據(jù)重力勢能與重力做功的關(guān)系，可知重力勢能減少量為AEp=，陽也可得

竽=mg可知重力勢能Ep隨位移工變化的快慢會保持不變，故C錯誤；

MAv

D.做自由落體運(yùn)動的物體，機(jī)械能守恒，即當(dāng)=。故D錯誤。故選A。

4.北京2022年冬奧會跳臺滑雪比賽在張家口賽區(qū)的國家跳臺滑雪中心進(jìn)

行，跳臺由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。運(yùn)動員從

起跳區(qū)水平起跳后在空中運(yùn)動的豎直方向的速度、重力的瞬時功率、動能、

機(jī)械能分別用人P、穌、E表示，用亡表示運(yùn)動員在空中的運(yùn)動時間，不

計運(yùn)動員所受空氣阻力，F(xiàn)列圖像中可能正確的是（）

【答案】D

【詳解】A.滑雪運(yùn)動員離開起跳區(qū)后做平拋運(yùn)動，水平速度不變，豎直速

度變化，則速度變化量為

可知速度變化量和時間關(guān)系為正比例函數(shù)，圖像為過原點的一條傾斜

第14頁共30頁

直線，故A錯誤；

B.經(jīng)過時間右后豎直方向速度為%=卬重力的瞬時功率為。=/陰匕=〃?g）可知

重力瞬時功率和時間關(guān)系為正比例函數(shù)，圖像為過原點的一條傾斜直線，

故B錯誤；

C.不計空氣阻力，只有重力做功，滑雪運(yùn)動員飛行過程機(jī)械能守恒，不隨

時間變化，故C錯誤；

D.設(shè)起跳時的速度為V0,則經(jīng)過時間才動能為欣+；〃戊=3欣屋『

可知動能和時間關(guān)系為二次函數(shù)，圖像為拋物線一部分，頂點不在原點，

故D正確。故選D。

5.潮汐電站是利用潮汐，將海洋潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。浙江省溫嶺縣

的江廈潮汐電站，是世界上已建成的較大的雙向（漲潮、落潮時都能發(fā)電）

潮汐電站之一、如圖所示，該電站攔潮壩全長670m,水庫有效庫容270萬

立方米，平均潮差5.0m。每天有兩次漲潮，假設(shè)每次到高潮位時開閘發(fā)電，

直至將水庫灌滿。等到低潮位時再次開閘發(fā)電，直至將水庫清空。通過水

的重力做功轉(zhuǎn)化為電能，效率為20%,該電站平均一天能發(fā)出的電為（）

A.0.5x104度B./Sx/o"度C.2.5X10,度D.2.0X10,度

【答案】B

【詳解】一次漲潮水增加的重力

&所p1^=1.0X103kg/m3X2.7X106m3X10N/kg=2.7X1010N

一天產(chǎn)生的水的勢能滬2GA/P4X2.7X1010NXyX5m=2.7X1011J

第15頁共30頁

水的勢能變?yōu)殡娔堋?/p>

=77*=20%X2.7X1011J=5.4X1010J=1.5X104kW*=1.5*1。4度,故選九

6.如圖所示，動摩擦因數(shù)均為從的高度相同、傾角不同的固定斜面與動摩

擦因數(shù)為處的水平面均通過一段長度不計的光滑弧形軌道連接。一個小物

塊先后從斜面頂端沿A、B斜面由靜止開始下滑，最終小物塊都停在水平面

上。要使沿斜面B滑下的小物塊停在更遠(yuǎn)處，須滿足（）

A.必B.C.從工〃2D.從=〃2

【答案】A

【詳解】設(shè)滑塊滑行的水平總位移為X,則對A:

〃加〃燃8W冊+外〃吟一焉）

對B：，岫=必，叫cos%■+田陽（占——若要X》Xi貝可M＞外故選A。

sinu2ian%

7.如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體木板放置在水平面上，V、/V分別是

木板的左、右兩個端點，水平面的4C之間粗糙，與木板的動摩擦因數(shù)處

處相等，水平面其余部分光滑，4C間的距離等于木板的長度，B為AC

的中點。某時刻開始處于光滑水平面的木板具有水平向右的初速度%當(dāng)

"端運(yùn)動到C點時速度剛好為零，則（）

，〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/?f〃/〃〃〃7〃〃/〃〃/Y'〃〃

MNABC

A.木板/V端運(yùn)動到8點時速度為乎

B.木板/V端運(yùn)動到C點時速度為三

第16頁共30頁

C.木板〃端從小到8摩擦力做的功等于木板川端從夕到。摩擦力做的功

D.木板/V端從A到C摩擦力做的功等于木板"端從A到C摩擦力做的功

【答案】D

【詳解】A.將木板分為/?等份（〃足夠大），每個部分的質(zhì)量為:；從開

始到"端運(yùn)動到C點過程，每個部分克服摩擦力做功均為*gL,根據(jù)動

能定理有〃（一*gL）二0一，就從開始到木板/V端運(yùn)動到8點過程，有

叫2-；〃喏聯(lián)立解得卜尸坐％故A錯誤;

2n22224

B.從開始到木板/V端運(yùn)動到C點過程，有〃=f代就解得v吟

4故B錯誤；

C.木板〃端從4到8過程摩擦力做功嗎=g（-“？g4）x[=-）〃W木板人端從

2n228

8到C過程摩擦力做功嗎=〃（-〃'巫》：-（-。3）=-"〃3兩過程中摩擦力做

n288

功不相等，故C錯誤；

D.木板（端從4到C摩擦力做的功嗎=/?（-//—x—=--/.ungL木板"端從A

n22

到C摩擦力做的功

IV,=—gL）X11pmgL兩過程中摩擦力做功相等，故D正確。故選D。

8.如圖所示，長為/的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在0點，另一端拴一個質(zhì)量為加

的小球，小球由最低點4以速度%=2而開始運(yùn)動，其所能到達(dá)的最高點與

最低點高度差為九小球擺動過程空氣阻力忽略不計，重力加速度為g,則

（）

0

第17頁共30頁

A.B.C.^I<h<2lD.h=2l

JDD

【答案】c

【詳解】若小球恰能到圓心等高的位置，由機(jī)械能守恒有5叫2=〃儂則

v,=而若小球恰能做完整的圓周運(yùn)動，由機(jī)械能守恒有-；〃八號=而g,21在

AL

最高點時mg=/?y貝1Jv2=yf5gi而由已知<%〈近7

可知小球會在圓弧軌道的某點脫離圓軌道而繼續(xù)做斜拋運(yùn)動。若小球脫離

圓軌道時細(xì)繩與豎直方向的夾角為。，設(shè)脫離軌道時速度為I/,則有

J|2

mgcos0=m—;-"八，:--mv2=mgl(\+cos0)解得cos。=三

/23

此后小球脫離圓軌道向上斜拋，上拋到的最大高度為以=3/可知小球擺動

最低點與最高點的高度差為

力=/（i+cose）+%可我口"=*/；|/<A<2/古攵選C。

9.如圖所示長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A

后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對

板A靜止的過程中，下述說法中正確的是（）

__yo

______A

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

A.物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能

B.物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量

C.物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和

D.摩擦力對物體B做的功的數(shù)值等于摩擦力對木板A做的功和系統(tǒng)內(nèi)能

的增加量之和

【答案】CD

【詳解】A.物體B以水平速度沖上木板A后，由于摩擦力作用，B成速運(yùn)

第18頁共30頁

劫，木板A加速運(yùn)動，根據(jù)能量守恒定律，物體B動能的減少量等于木板

A增加的動能和產(chǎn)生的熱量之和，故A錯誤；

B.根據(jù)動能定理，物體B克服摩擦力做的功等于物體B損失的動能，故B

錯誤；

C.由能量守恒定律可知，物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動能與系

統(tǒng)損失的機(jī)械能之和，故C正確；

D.摩擦力對物體B做的功等于物體B動能的減少量，摩擦力對木板A做的

功等于木板A動能的增加量，摩擦力對物體B做的功的數(shù)值等于摩擦力對

木板A做的功和系統(tǒng)內(nèi)能的增加量之和，故D正確。故選CD。

10.國產(chǎn)電動汽車已經(jīng)成為中國最具有競爭力的工業(yè)產(chǎn)品之一，具有諸多

優(yōu)點。某次檢測中測得電動汽車的質(zhì)量為勿，在水平公路上行駛時耍到的

阻力分與車速卜的關(guān)系為/=小，其中A為已知常量，已知汽車的最大功率

為匕，下列說法正確的是（）

A.該車做勻加速直線運(yùn)動時，發(fā)動機(jī)的牽引力不變

B.該車句加速運(yùn)動結(jié)束時的速度就是它能達(dá)到的最大速度

C.該車最大的速度為

D.若該車以最大功率由靜止開始行駛，經(jīng)過時間亡后達(dá)到最大速度，

則在這段時間廣內(nèi)，其克服阻力做的功為匕—］《杵）

【答案】CD

【詳解】A.汽車做勻加速直線運(yùn)動時，汽車加速度不變，由牛頓第二定律

可知尸-/=因為阻力隨速度增加而增大，所以牽引力需要增大，故A錯誤；

B.勻加速運(yùn)動結(jié)束時牽引力大于阻力，所以汽車會繼續(xù)加速，直到牽引力

第19頁共30頁

等于阻力，故B錯誤；

C.汽車速度最大時，牽引力等于阻力，則瞬時功率公式可知,=九=等則

汽車最大速度為，=存

故C正確；

D.由動能定理可得R/-w杵）則克服阻力做功為

卬=々一?"（梅）故口正確；

故選CD。

11.如圖甲所示，小物塊（可以看成質(zhì)點）以一定的初速度從傾角為30。的

斜面底端/點沿斜面向上運(yùn)動。選擇地面為參考平面，上滑過程中，物塊

的機(jī)械能￡■隨物塊離力點距離s的變化關(guān)系如圖乙所示。小物塊上滑時離

力最遠(yuǎn)距離為4m,重力加速度大小g取則（）

A.物體的質(zhì)量皿=2電

B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=83

C.物體上滑過程中的加速度大小a=l（）nVs2

D.物體回到斜面底端時的速度為4m/s

【答案】AD

【詳解】A.上升到最高點時物體的機(jī)械能等于重力勢能，則&=40J=，W

第20頁共30頁

E、E、401,

g

解得“旗gxsinO10y4xl故A正確；

、2

B.機(jī)械能的變化量等于除重力外的其它所做的功，故滿足A￡=〃〃?gcos。"其

中AE=64J-4OJ=24J

△E_246

解得“mgcQsaxJ35故B錯誤；

2xl0x——x4

2

C.上滑過程中由牛頓第二定律可得〃依Sina+M摩cosa=ma解得

a=gsina+〃gcosa=IOx—m/s2+—xIOx—m/s2=8m/s:故C專音誤；

252

D.下滑過程中由牛頓第二定律可得mgsina-/5gcosa=ma'解得

a'=gs\na-fjgcosa=IOx---xIOx—=2m/s2由運(yùn)動學(xué)公式可得產(chǎn)=2ax解得

252

v=\j2ax=J2x2x4m/s=4m/s故D正確o故選AD°

12.如圖所示，質(zhì)量分別為2m、m的物塊A、B靜止在一輕彈簧上，A與B

不粘連，此時彈簧的壓縮量為小?，F(xiàn)對物塊A施加豎直向上的拉力F,使A、

B一起豎直向上做勺加速運(yùn)動，加速度大小為0.5g（g為重力加速度）。下

列說法正確的是（）

Ft

A

B

n

A.物塊A、B分離時，彈簧的壓縮量為。.5。

B.物塊A、B分離時，彈簧彈力的大小為3〃吆

C.物塊A、B分離時，物塊A的速度大小為

2

D.從開始運(yùn)動到物塊A、B分離的過程中，拉力廠做的功為紅外

O

【答案】AD

第21頁共30頁

【詳解】B.根據(jù)題意可知，物塊A、B分離時，兩物塊加速度相等且A、B

間沒有彈力。對B根據(jù)牛頓第二定律有EL〕ma解得4=1.5，即故B錯誤：

A.設(shè)物塊A、B分離時彈簧的壓縮量為玉，由胡克定律得心=3開始時物塊

A、B靜止在輕彈簧上，根據(jù)力的平衡得+=5聯(lián)立解得西=0.5天故A

正確；

C.物塊A、B分離之前做勻加速運(yùn)動，則有聲=2a（x。-N）解得「杵故C錯

誤；

D.由動能定理可得W+（；比-;腐）-（2〃7+Mg（%-K）=g（2加+〃7），解得w=|mgx0

故D正確。

故選ADo

第II卷（非選擇題共52分）

二、實驗題（滿分14分）

13.某實驗小組為驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)計了如圖所示的裝置，實驗過

程如下：

（1）用螺旋測微器測量祛碼上端固定的遮光片厚度時，螺旋測微器示數(shù)如

圖乙所示，則4=mm,測得底碼和遮光片總質(zhì)量，〃=0S6kg；

第22頁共30頁

三

一

三250

一

尸0

三

三

一

(2)按圖甲安裝實驗器材并調(diào)試，確保硅碼豎直上下振動時，遮光片運(yùn)動

最高點高于光電門1的激光孔，運(yùn)動最低點低于光電門2的激光孔；

(3)實驗時，利用計算機(jī)記錄彈簧拉伸量x及力傳感器的讀數(shù)月畫出F-x

圖像，如圖丙所示；

AF/N

(4)測量遮光片經(jīng)過光電門1的擋光時間。=0.0051s,彈簧的拉伸量％=0.04m,

經(jīng)過光電門2的擋光時間4=0.0102s,彈簧的拉伸量勺=008m,以及兩個光

電門激光孔之間的距離〃=004m；

(5)遮光片從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的增加量巳=

J,系統(tǒng)動能的減少量/=J(結(jié)果保留三位有

效數(shù)字，"1。|“房)，實驗表明在誤差允許范圍內(nèi)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

【答案】2.0401.60x1071.56x103

【詳解】(1)[1]螺旋測微器的分度值為0.01mm,則遮光片厚度為

d=2mm+4.0X0.01mm=2.040mm

(5)[2][3]遮光片從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，彈性勢能增加

量Epi=力。4x0.04J=0.012J

重力勢能減小量%=mg(X2-N)=OOIO4J系統(tǒng)勢能的增加量

第23頁共30頁

4,=與“-62=i.60乂io-3j通過光杷門的速度

八一系統(tǒng)動能的減少量4=；〃彳)J；陽()2=156X10-3

三、計算題(滿分38分)

14.港珠澳大橋是建筑史上里程最長、投資最多、施工難度最大的冷海大

橋。如圖所示的水平路段由一段半徑為48m的圓弧形彎道和直道組成?，F(xiàn)有

一總質(zhì)量為2.0x10*8、額定功率為80kW的測試汽車通過該路段，汽車可視為

2

質(zhì)點，取重力加速度g=lOnVso

(1)若汽車通過彎道時做勻速圓周運(yùn)動，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力是

車重的0.675倍，求該汽車安全通過此彎道的最大速度；

⑵若汽車由靜止開始沿直道做加速度大小為3nVs2的勻加速運(yùn)動，在該路段

行駛時受到的阻力為車重的0.1倍，求該汽車運(yùn)動4s末的瞬時功率。

【答案】(1)vm=18m/s;⑵P=80kW

【詳解】(1)徑向最大靜摩擦力提供向心力時，汽車通過此彎道的速度最大,

設(shè)最大速度為%,則有

啟向=吟；工會向=0?675mg解得力=18m/s

⑵汽車在勻加速過程中2-/=〃刈當(dāng)功率達(dá)到額定功率時4=4；匕=外代入

數(shù)據(jù)解得：4=3.33S；

z=4s>r,=3.33s則f=4s末發(fā)動機(jī)功率為尸=80kW

15.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為〃的輕質(zhì)彈簧相

連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)絳繞過輕質(zhì)定滑輪相連.，C放

第24頁共30頁

在固定的足夠長光滑斜面上.用手按住C,使細(xì)線恰好伸直但沒有拉力，

并保證數(shù)段的細(xì)線豎直、CO段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為

m,C的質(zhì)量為〃(例＞2勿)，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)

處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放C后它沿斜面下滑，當(dāng)A恰好要離開地面時，B獲得

最大速度(B未觸及滑輪，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g)。

求：

(1)釋放物體C之前彈簧的壓縮量;

(2)物體B的最大速度i4o

［答案】(1)詈；(2)八

k.(MJ+m)

【詳解】(1)釋放物體C之前，細(xì)線恰好伸直，繩子拉力為零，彈簧處于

壓縮狀態(tài)，設(shè)彈簧的壓縮量為X,物體B受重力與彈簧彈力作用而靜止,

處于平衡狀態(tài)，由平衡條件及胡克定律得色=依解得k?

K

(2)當(dāng)A恰好要離開地面時，地面對物體A的支持力為零，彈簧處于伸長

狀態(tài)，設(shè)彈簧的伸長量為V,對物體A,由平衡條件及胡克定律得叫="'因

此物體B上升的高度和物體C沿斜面下滑的距離為

k、+"=半設(shè)斜面傾角為a,當(dāng)物體B達(dá)最大速度時，以三個物體和彈簧

A

作為研究對象，所受合外力為零，由平衡條件得Mgsina=2〃?g

A、B、C、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因初始狀態(tài)彈簧的壓縮量與物體B

第25頁共30頁

達(dá)最大速度時彈簧的伸長量相等，所以在整個過程中彈性勢能變化量為零，

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有Mgsina-〃儂=g(M+/〃)vn;

解得％=2,%扁高

16.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著軌道。幺C/W、0、07)段水平，/夕段長

度為1m,4戶段粗糙，0P、4?段光滑。一輕質(zhì)彈簧一端固定在。處的擋

板上，另一端緊挨質(zhì)量為〃?=0.5kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)、彈簧自然伸長

時，小滑塊位于0點。一半徑為R=0.2m的豎直光滑圓軌道與水平面相切于彳

點，最高點為8,底部略錯開使小滑塊可以通過圓軌道。粗糙傾斜軌道CD

長為人=lm、傾角*37。。光滑軌道。。上另一輕質(zhì)彈簧一端固定在。點。軌

道間均平滑連接?，F(xiàn)向右推小滑塊，使彈簧的彈性勢能為序,然后由靜止

釋放小滑塊。已知小滑塊和力夕、CD間的動摩擦因數(shù)分別為從=0.2、%=0.5,

不計其他阻力,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g

取10m信。

(1)若小滑塊能運(yùn)動到B點,求小滑塊經(jīng)過豎直圓軌道上8點時的最小速

度及第二次經(jīng)過A點時對圓軌道的壓力；

(2)若％=6J,求上的彈簧的最大彈性勢能；

(3)若Epo=6J,求小滑塊最終停止的位置。

【答案】(1)V2m/S；30N,方向豎直向下；(2)耳=7J；(3)戶點

【詳解】(1)滑塊恰能通過8點時，有〃吆="總可得最小速度%=V^=^m/s