功和能【原卷】

1.如圖所示，小球A質(zhì)量為機，系在細線的一端，線的另一端固定在。

點，0點到光滑水平面的距離為瓦物塊3和C的質(zhì)量分別是5m和3m,B

與。用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物塊位于。點正下方.現(xiàn)

拉動小球使細線水平伸直，小球由靜止釋放，運動到最低點時與物塊3發(fā)

生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升到最高點時到水平面的距離為春.小球

10

與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g,貝！1（）

A.碰撞后小球A反彈的速度大小為學

B.碰撞過程B物塊受到的沖量大小m歷

C.碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能黑加"

1Zo

D.小球C的最大速度大小為乜國

1J

2.如圖所示為風力發(fā)電機，風力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子（磁極）

轉(zhuǎn)動，使定子（線圈，不計電阻）中產(chǎn)生感應電流，實現(xiàn)風能向電能的轉(zhuǎn)

化。若葉片長為Z,設定的額定風速為外空氣的密度為"，額定風速下發(fā)

電機的輸出功率為P,則風能轉(zhuǎn)化為電能的效率為（）

2P6P8P

A??23B.，23孫島3

九plv冗plV

3.（2021屆湖南省高三模擬）48兩小球分別固定在輕桿的正中間和一端,

輕桿的另一端固定在水平光滑轉(zhuǎn)軸。上，讓輕桿在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖

所示。兩球質(zhì)量均為加，輕桿長度為2/,重力加速度為g,若系統(tǒng)恰能在

豎直平面內(nèi)做圓周運動，那么（）

A.小球B在經(jīng)過最低點時的動能為4團"

B.從最低點運動到最高點，輕桿對小球A做的功為予出

C.轉(zhuǎn)動中小球B的機械能守恒

D.通過最低點時OA段輕桿的彈力為當，咫

4.（2021屆湖南省高三模擬）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立如圖所示的直

角坐標系，y軸沿豎直光滑桿，"軸沿光滑水平面，現(xiàn)有長為乙=2一的輕桿,

上端與套在豎直光滑桿上質(zhì)量為機的小環(huán)B通過輕質(zhì)較鏈相連，下端和

中點各固定一個質(zhì)量均為m的小球A和P,初始輕桿豎直靜止放置，小球

A在水平面上。某時刻受到擾動，小球A沿工軸正方向運動，環(huán)B沿豎直

光滑桿向下運動，輕桿與x軸負方向夾角為伍已知重力加速度為g,下

列說法正確的是（）

八y

c沖

A.小球尸的運動軌跡是直線

B.當8=45時，環(huán)和兩球速度大小的關系式為以=以=^^

C.環(huán)B

D.輕桿對尸球一直不做功

5.（2021屆湖南省長郡中學高三模擬）如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動

無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應僅為

lxl03Wo若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng),正確的是（）

A.N-sB.N?m/sC.kg?m/sD.kg?m2/s3

6.（2021屆湖南省長郡中學高三模擬）無人機靠螺旋槳向下推動空氣獲得

升力而懸停在空中不動，設無人機的總質(zhì)量為M,上有四臺相同的發(fā)動機,

被推空氣獲得向下的速度為v,不計機械部件間及螺旋槳與空氣間的摩擦,

則此時無人機上每臺發(fā)動機的輸出功率是（）

A.MgvB.c.*D.-Mgv

4

7.（2021屆湖南師大附中學高三模擬）如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)固定一

光滑的半圓形軌道小球以一定的初速度從最低點4沖上軌道，圖

乙是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中，其速度平方與其對應高

度的關系圖象。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為2.5N,空氣阻

力不計，B點為AC軌道中點，g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.圖乙中x=36m2/s2

B.小球質(zhì)量為0.2kg

C.小球在5點受到軌道作用力為8.5N

D.小球在A點時重力的功率為5W

8.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）如圖所示，兩個完全相同的小球A、

3,在同一高度處以相同大小的初速度為分別水平拋出和豎直向上拋出，

不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

，〃〃〃〃〃〃〃〃/

A.兩小球落地時的速度相同

B.兩小球落地時，重力的瞬時功率相同

C.從開始運動至落地，兩小球機械能的變化相同

D.從開始運動至落地，兩小球動量的變化相同

9.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）一個物體在某高度由靜止開始豎直下

落，在運動過程中所受的阻力恒定。若用尸、八X和E分別表示該物體所

受的合力、物體的速度、位移和機械能。（夙。、。三圖中曲線均為開口

向上或向下的拋物線）。則下列圖像中錯誤的是（）

10.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）蹦床屬于體操運動的一種，運動員

從蹦床反彈起來后在空中進行各種技巧表演，素有“空中芭蕾”之稱。蹦床

運動可簡化為物塊壓縮彈簧的過程，如圖所示。一根輕質(zhì)彈簧被豎直固定

在地面上，一物塊從彈簧正上方某高處自由下落，物塊與彈簧上端8處接

觸（但不粘連）后繼續(xù)向下壓縮彈簧，將彈簧壓縮至A點位置后，物塊又

被彈簧彈回。以A點為物塊運動的起點及重力勢能的零點，則下列描述物

塊從A點反彈向上運動過程中彈簧的彈力F、物塊的機械能E隨位移x的

H.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）如圖所示，一輕桿可繞光滑固定轉(zhuǎn)

軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，桿的兩端固定有兩小球A和B（可看做質(zhì)點）。

A、B的質(zhì)量分別為2kg和8kg,至！J轉(zhuǎn)軸O的距離分別為0.2m和0.Im。

現(xiàn)使輕桿從水平位置由靜止開始繞O軸自由轉(zhuǎn)動，當A球到達最高點時,

下列說法正確的是（）（g=10m/s2）

o

A.轉(zhuǎn)軸。對桿的作用力方向沿豎直向上

B.球A只受重力和桿對它的拉力

C.球A的角速度為5拉陽d/s

D.球B的角速度為2后加d/s

12.（2021屆遼寧省撫順市高三模擬）發(fā)光彈弓飛箭是游樂場常見的兒童

玩具，其大致原理是利用彈弓將發(fā)光的飛箭彈出，若某人將飛箭（視為質(zhì)

點）從水平地面豎直向上彈出，飛箭落回地面時動能大小為瓦設飛箭在

運動過程中所受空氣阻力的大小不變，且飛箭上升過程中克服空氣阻力做

的功為0.2E,以地面為零勢能面，下列說法正確的是（）

A.飛箭剛飛出時的初動能為L2EB.飛箭下落過程中重力做功為。.6E

C.飛箭在最高點具有的機械能為L4ED.飛箭所受重力與空氣阻力大

小之比為6：1

13.（2021屆遼寧省高三模擬）如圖所示，水平地面上方用長為L的輕繩

豎直懸掛一小球，小球距離地面的高度也為L小球質(zhì)量為機，在水平向

右的恒力耳作用下，小球從尸點運動到。點，到達。點時動能為0,OQ

與豎直方向的夾角6=37；在同向水平恒力居作用下，到達。點時動能為

紜2,以水平地面為重力零勢能面，已知4：%=2:5,在。點的機械能之

比為早￡=8：11,已知重力加速度為g,sin37°=0.6,則（）

O

A.鳥=2:5

B.從尸到0水平恒力耳做的功為粵

C.小球到。點時，力￡的功率為甯同

D.當6=30時，小球機械能之比為耳：鳥=2：3

14.(2021屆河北省衡水中學高三四調(diào))如圖甲所示，在公元1267~1273

年聞名于世的“襄陽炮”其實是一種大型拋石機。將石塊放在長臂一端的石

袋中，在短臂端掛上重物。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開,

石袋中的石塊過最高點時就被拋出。現(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量

，〃二80kg的可視為質(zhì)點的石塊裝在長L=的長臂末端的石袋中，初始時

長臂與水平面成l=30%松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時，石塊被水平拋出,

落在水平地面上。石塊落地點與。點的水平距離，=100m。忽略長臂、短臂

和石袋的質(zhì)量，不計空氣阻力和所有摩擦，g=10m/s2,下列說法正確的是

()

A.石塊水平拋出時的初速度為25nVs

B.重物重力勢能的減少量等于石塊機械能的增加量

C.石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功為L6xl()5j

D.石塊圓周運動至最高點時，石袋對石塊的作用力大小為L42X10，N

15.（2021屆河北省衡水中學高三四調(diào)）如圖甲所示，輕彈簧下端固定在

傾角37。的粗糙斜面底端A處，上端連接質(zhì)量5kg的滑塊（視為質(zhì)點），斜

面固定在水平面上，彈簧與斜面平行。將滑塊沿斜面拉動到彈簧處于原長

位置的。點，由靜止釋放到第一次把彈簧壓縮到最短的過程中，其加速度

〃隨位移x的變化關系如圖乙所示，，重力加速度取lOm/s?,31137。=0.6,

cos37°=0.8o下列說法正確的是（）

A.滑塊在下滑的過程中，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0?1

C.滑塊下滑過程中的最大速度為半m/s

D.滑塊在最低點時，彈簧的彈性勢能為10.4J

16.（2021屆湖北省高三高考模擬）一物塊以4mzs的初速度從固定在水平

地面上的斜面底端。在沿斜面向上的外力產(chǎn)作用下運動，物塊的動能及

與上滑位移、的關系如圖所示，x=4m時撤去外力，以地面為重力勢能零勢

能面，已知斜面傾角。=37。，重力加速度g=10m/s2,則（）

A.0~2m內(nèi)外力尸的大小為16N

B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0?75

C.（卜6m內(nèi)物塊的最大機械能為64J

D.物塊的機械能先增大再不變后減小

17.（2021屆湖北省孝感市高三調(diào)研）如圖所示，在足夠長的光滑水平面

上，相對放置著兩個形狀完全相同的光滑弧形槽A、B,槽底端與光滑水

平面相切，其中弧形槽A不固定，弧形槽B固定。一小球從弧形槽A頂

端由靜止釋放。下列判斷正確的是

A.小球在弧形槽A下滑過程中，小球的機械能不守恒

B.小球在弧形槽B上滑過程中，小球的機械能不守恒

C.小球和弧形槽A組成的系統(tǒng)滿足動量守恒

D.小球不能上升到弧形槽B的頂端

18.（2021屆山東濟南章丘四中高三模擬）如圖所示，傳送帶以恒定速率

逆時針運行，將一小物體從頂端A無初速釋放，物體與傳送帶之間的動摩

擦因數(shù)4>tan。，已知物體到達底端5前已與傳送帶共速，下列法中正確

的是（）

A.物體與傳送帶共速前摩擦力對物體做正功，共速后摩擦力對物體不做

功

B,物體與傳送帶共速前摩擦力對物體做的功等于物體動能的增加量

C.物體與傳送帶共速前物體和傳送帶間的摩擦生熱等于物體機械能的增

加量

D.物體從A到B過程中物體與傳送帶間的摩擦生熱等于物體機械能的增

加量

19.（2021屆山東省煙臺市高三模擬）在建筑工地，人們經(jīng)常需要利用大

型起吊設備將地面上的建筑材料運送到高處。某次起吊機通過鋼絲繩將質(zhì)

量為100kg的建筑材料吊起，在其最后豎直向上做勻減速直線運動的階段

歷時10s,建筑材料的速度剛好降為零，此過程中建筑材料動量的變化量

大小為400kg.m/s,不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2,則此過程中

（）

A.建筑材料處于超重狀態(tài)

B.建筑材料的機械能增加200J

C.建筑材料的加速度大小為4m/s2

D.鋼絲繩拉力的最大功率為3840W

20.（2021屆重慶市實驗外國語學校高三模擬）如右圖所示，帶有擋板的

光滑斜面固定在水平地面上，斜面傾角0=30°,質(zhì)量均為2kg的AB兩物

體用輕彈簧栓接在一起，彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm,質(zhì)量為4kg的物體C

用細線通過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B連接，開始時A、B均靜止在斜面

上，A緊靠在擋板處，用手托住C,使細線剛好被拉直，現(xiàn)把手拿開，讓

C由靜止開始運動，從C開始運動到A剛要離開擋板的過程中，下列說

法正確的是（物體C未觸地，g10m/s2）

A.初狀態(tài)彈簧的壓縮量為2cm

B.末狀態(tài)彈簧的伸長量為2cm

C.物體B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.物體C克服繩的拉力所做的功為0.8J

功和能

1.如圖所示，小球A質(zhì)量為機，系在細線的一端，線的另一端固定在。

點，O點到光滑水平面的距離為瓦物塊5和C的質(zhì)量分別是5/7?和3m,B

與C用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物塊位于。點正下方.現(xiàn)

拉動小球使細線水平伸直，小球由靜止釋放，運動到最低點時與物塊6發(fā)

生正碰(碰撞時間極短)，反彈后上升到最高點時到水平面的距離為《.小球

10

與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g,貝！1()

A

O

-

A.碰撞后小球A反彈的速度大小為零

B.碰撞過程B物塊受到的沖量大小〃，腳

C.碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能亮世〃

IZo

D.小球C的最大速度大小為《國

【答案】AC

【解析】設小球運動到最低點與物塊B碰撞前的速度大小為匕，取小球運

動到最低點時的重力勢能為零，根據(jù)機械能守恒定律有：機球，解

得：匕=廊，設碰撞后小球反彈的速度大小為心同理有：華=?叫2,

10Z

解得匕，=軍，故A正確；設碰撞后物塊B的速度大小為匕，取水平向右

r

為正方向，由動量守恒定律有：m\\=-niv}+5mv2,解得：”臂,由動

量定理可得，碰撞過程B物塊受到的沖量為：1=5〃叫="再,故B錯

誤；碰撞后當B物塊與C物塊速度相等時輕彈簧的彈性勢能最大，取向

右為正方向，據(jù)動量守恒定律有5加2=8〃必，據(jù)機械能守恒定律得：

Ep,”=〈x5〃*解得：EPin=^-mgh,故C正確；對B物塊與C物

ZZ1Zo

塊在彈簧回到原長時，C物塊有最大速度，據(jù)動量守恒和機械能守恒可得:

22

5〃%=56％+3〃心,-x5/nv2=-x5/nv/+-x3/??vc,解得C的最大速度為：

%=可更，故D錯誤。

16

2.如圖所示為風力發(fā)電機，風力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子（磁極）

轉(zhuǎn)動，使定子（線圈，不計電阻）中產(chǎn)生感應電流，實現(xiàn)風能向電能的轉(zhuǎn)

化。若葉片長為。設定的額定風速為陰空氣的密度為"，額定風速下發(fā)

電機的輸出功率為P,則風能轉(zhuǎn)化為電能的效率為（）

2尸6P4P8尸

s23

匚兀pl,，7ipf-VC7rplvD?兀p?，

【答案】A

【解析】如圖所示

建立一個“風柱”模型，“風柱”的橫截面積為葉片旋轉(zhuǎn)掃出的面積，則

s=/,經(jīng)過時間￡,可得“風柱”長度為故所形成的“風柱”體積為丫

=於譏,“風柱”的質(zhì)量為機=〃/二巾&b根據(jù)動能定理可得，風力在這段

22

位移內(nèi)做的功W=Ek=ymv=^-pnPvt-v^^pnPv^t,“風柱”的功率為

II/ip2P

&=7=5所/凡風能轉(zhuǎn)化為電能的效率為"區(qū)二而衣，故選A。

3.（2021屆湖南省高三模擬）48兩小球分別固定在輕桿的正中間和一端,

輕桿的另一端固定在水平光滑轉(zhuǎn)軸O上，讓輕桿在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖

所示。兩球質(zhì)量均為如輕桿長度為2/,重力加速度為g,若系統(tǒng)恰能在

豎直平面內(nèi)做圓周運動，那么（）

\O；AiB

A.小球B在經(jīng)過最低點時的動能為4〃吆/

B.從最低點運動到最高點，輕桿對小球A做的功為

C.轉(zhuǎn)動中小球B的機械能守恒

D.通過最低點時3段輕桿的彈力為冷色

【答案】BD

【解析】轉(zhuǎn)動中系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，因此48從最低點轉(zhuǎn)到

最高點時有

—+—7MVg=mg?2/+mg?4/,且?=2以，解得小=?必，選項A錯誤；從最

低點運動到最高點，對A由動能定理得卬-〃瞥⑵=。-"用，解得卬

選項B正確；轉(zhuǎn)動中除重力外，輕桿也對B做功，因此小球B的機械能

不守恒，選項C錯誤；通過最低點時，A司所受合力等于其做圓周運動所

需向心力，即2-2〃吆=吟+吟，解得尸=?叫，選項D正確；故選BD。

4.（2021屆湖南省高三模擬）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立如圖所示的直

角坐標系，了軸沿豎直光滑桿，x軸沿光滑水平面，現(xiàn)有長為L=2廠的輕桿,

上端與套在豎直光滑桿上質(zhì)量為m的小環(huán)B通過輕質(zhì)錢鏈相連，下端和

中點各固定一個質(zhì)量均為利的小球A和P,初始輕桿豎直靜止放置，小球

A在水平面上。某時刻受到擾動，小球A沿上軸正方向運動，環(huán)B沿豎直

光滑桿向下運動，輕桿與x軸負方向夾角為0,已知重力加速度為g,下

列說法正確的是（）

，少

八/77777777777777T7777777777

A.小球尸的運動軌跡是直線

B.當。=45。時，環(huán)和兩球速度大小的關系式為力”

C.環(huán)B剛要接觸水平面時的速度大小為2月

D.輕桿對尸球一直不做功

【答案】BC

【解析】設尸的坐標為根據(jù)幾何知識可得。P=?=「，即小球P以。

為圓心，以r為半徑做圓周運動，A錯誤；當，=45。時，桿不可伸長，小

球A、環(huán)B和小球尸沿桿方向的分速度大小相等，有

匕cose=%sinef,即力="國,B正確;當B下降很小一段距離Ar時,

分析可知P下降的距離為竽，運動時間相同，則該段時間內(nèi)B豎直方向

的速度為P豎直方向速度的兩倍，當環(huán)B剛要接觸水平面時，設小球A、

環(huán)B和小球P的速度大小分別為山、為和%,系統(tǒng)減小的重力勢能為

AEp=2mgr+mgr,

根據(jù)桿不可伸長可知，小球A速度為零，環(huán)B和小球P速度方向豎直向

下，有％=。和%=2%,根據(jù)機械能守恒定律有3〃叱="0+；機唱+；叫，

乙乙乙

解得“=2席,C正確；從開始到B要接觸水平面的過程，小球P的動能

的增加量較總%4慟，動能的增加量小于其重力勢能的減少量，則桿

JJ

對小球P做的總功為負功，D錯誤。故選BC。

5.（2021屆湖南省長郡中學高三模擬）如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動

無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應僅為

lxl03Wo若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng),正確的是（）

【答案】D

【解析】N不是國際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義/=4可知，N.s是

沖量的的單位，A錯誤；根據(jù)功率的計算公式尸=&可知功率的單位可以

表示為N.m/s,但N不是國際單位制基本單位，B錯誤；

根據(jù)動量的定義〃=小，可知，kgm/s是動量的單位，C錯誤；根據(jù)尸="可

知功率的單位可以表示為N.m/s,結合/=〃也可知N=kg.m/s2,則功率得單

位W=Nm/s=kg?m2/s3,D正確。故選D。

6.（2021屆湖南省長郡中學高三模擬）無人機靠螺旋槳向下推動空氣獲得

升力而懸停在空中不動，設無人機的總質(zhì)量為M,上有四臺相同的發(fā)動機,

被推空氣獲得向下的速度為v,不計機械部件間及螺旋槳與空氣間的摩擦,

則此時無人機上每臺發(fā)動機的輸出功率是（）

A.MgvB.C.-MgvD.

【答案】D

【解析】設4時間內(nèi)被推空氣的質(zhì)量為A，〃，四臺發(fā)運動機的總功率為P,

對空氣的平均推力為F.由動能定理有尸加=g△，加，由動量定理有必/=&加,

由題意有尸=圖，聯(lián)立方程得P=每臺發(fā)運動機的輸出功率

P.=-P=-Mgv，故選D°

4o

7.（2021屆湖南師大附中學高三模擬）如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)固定一

光滑的半圓形軌道A5C,小球以一定的初速度從最低點A沖上軌道，圖

乙是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中，其速度平方與其對應高

度的關系圖象。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為2.5N,空氣阻

力不計，B點為4C軌道中點，g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.圖乙中x=36m2/s2

B.小球質(zhì)量為0.2kg

C.小球在B點受到軌道作用力為8.5N

D.小球在A點時重力的功率為5W

【答案】BC

【解析】小球在光滑軌道上運動，只有重力做功，故機械能守恒，所以有:

6="2g6,即為：x=9+2xl0x0.8m2/s2=25m2/s2,故A錯誤；由圖乙可知，軌

道半徑R=0.4m,小球在C點的速度uc=3m/s,那么由牛頓第二定律可得:

F+〃zg=萼,解得：="2kg,故B正確；由機械能守恒可得在B點

R示一g

的速度為：%=府-2M=J25-2x1Ox0.4m/s=屈0，，所以，小球在B點受到

的在水平方向上的合外力做向心力為：尸=*=喀JN=8.5N,所以，小球

R0.4

在B點受到軌道作用力為8.5N,故C正確;小球在A點時重力G=mg=lN,

方向向下；速度UA=5m/s,方向向右，故小球在A點時重力的功率為0,

故D錯誤；故選BC。

8.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）如圖所示，兩個完全相同的小球4、

B,在同一高度處以相同大小的初速度”分別水平拋出和豎直向上拋出，

不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

，〃〃〃〃〃〃〃〃,

A.兩小球落地時的速度相同

B.兩小球落地時，重力的瞬時功率相同

C.從開始運動至落地，兩小球機械能的變化相同

D.從開始運動至落地，兩小球動量的變化相同

【答案】C

【解析】兩個小球在運動的過程中都是只有重力做功，機械能守恒，從開

始運動至落地，兩小球機械能的變化相同，所以根據(jù)機械能守恒可以知兩

物體落地時速度大小相等，但是由于速度是矢量，速度方向不同，所以速

度不同，故A錯誤，C正確；

尸：口

/I

川〃"〃疝倍加州

，mAg*m.g

到達底端時兩物體的速率相同，重力也相同，但A物體重力與速度有夾角，

B物體重力與速度方向相同，所以落地前的瞬間B物體重力的瞬時功率大

于A物體重力的瞬時功率，故B錯誤；根據(jù)動量定理，小球動量的改變

量切=加燈，對A、笈小球運動時間/?=-%勿+；//，"=梟：，可得J＜明

故從開始運動至落地，兩小球動量的變化量有故D錯誤。故選

Co

9.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）一個物體在某高度由靜止開始豎直下

落，在運動過程中所受的阻力恒定。若用尸、八X和E分別表示該物體所

受的合力、物體的速度、位移和機械能。（8C、。三圖中曲線均為開口

向上或向下的拋物線）。則下列圖像中錯誤的是（）

【答案】B

【解析】下落過程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不變，A正

確；下落過程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不變，加速度不

變，則小球做初速度為0的勻加速運動，故圖像是直線，B錯誤；下

落過程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不變，加速度不變，根

據(jù)位移X與產(chǎn)成正比，XT圖像為經(jīng)過原點的拋物線，C正確；

機械能隨時間變化的表達式E=品-號當彳尸,小,

石一圖像開口向下的拋物線，D正確。故選B。

10.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）蹦床屬于體操運動的一種，運動員

從蹦床反彈起來后在空中進行各種技巧表演，素有“空中芭蕾”之稱。蹦床

運動可簡化為物塊壓縮彈簧的過程，如圖所示。一根輕質(zhì)彈簧被豎直固定

在地面上，一物塊從彈簧正上方某高處自由下落，物塊與彈簧上端B處接

觸（但不粘連）后繼續(xù)向下壓縮彈簧，將彈簧壓縮至A點位置后，物塊又

被彈簧彈回。以A點為物塊運動的起點及重力勢能的零點，則下列描述物

塊從A點反彈向上運動過程中彈簧的彈力幾物塊的機械能E隨位移x的

變化的圖象可能正確的是（）

/,

zb

A.B.

【答案】AD

【解析】物塊從4點反彈向上運動過程中，根據(jù)胡克定律可知，彈簧的彈

力F=k（L?x）,則選項A正確，B錯誤；從4到5階段，彈簧的彈力對物

塊做功等于物塊機械能的增量，則帆%="一"7）-心-卜2

,物塊在8點脫離彈簧后只有重力做功，機械能守恒，則選項c錯誤，D

正確。故選AD。

11.（2021屆江蘇省蘇州市高三模擬）如圖所示，一輕桿可繞光滑固定轉(zhuǎn)

軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，桿的兩端固定有兩小球A和B（可看做質(zhì)點）o

A、B的質(zhì)量分別為2kg和8kg,到轉(zhuǎn)軸O的距離分別為0.2m和0.lm。

現(xiàn)使輕桿從水平位置由靜止開始繞。軸自由轉(zhuǎn)動，當A球到達最高點時,

下列說法正確的是（）（g=10m/s2）

o

A.轉(zhuǎn)軸。對桿的作用力方向沿豎直向上

B.球A只受重力和桿對它的拉力

C.球A的角速度為5及陽d/s

D.球B的角速度為

【答案】AC

【解析】根據(jù)機械能守恒定律可知-〃2M=-mAVA+/〃%%，A、8兩球

同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，所以有％=4。和〃=”。，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

^=5V2rad/s,故C正確，D錯誤；桿對3球的作用力為尸切合力提供向

心力耳-也遙=/￥，代入數(shù)據(jù)解得&=120N,球?qū)U向下的拉力為120N。

^-*2

桿對A球的作用力為尸A,合力提供向心力=代入數(shù)據(jù)解得

心=。，說明A球到達最高點時只受重力。且轉(zhuǎn)軸0對桿的作用力方向沿

豎直向上且為120N,故A正確，B錯誤。故選AC。

12.（2021屆遼寧省撫順市高三模擬）發(fā)光彈弓飛箭是游樂場常見的兒童

玩具，其大致原理是利用彈弓將發(fā)光的飛箭彈出，若某人將飛箭（視為質(zhì)

點）從水平地面豎直向上彈出，飛箭落回地面時動能大小為E,設飛箭在

運動過程中所受空氣阻力的大小不變，且飛箭上升過程中克服空氣阻力做

的功為0.2E,以地面為零勢能面，下列說法正確的是（）

A.飛箭剛飛出時的初動能為L2石B.飛箭下落過程中重力做功為。6石

C.飛箭在最高點具有的機械能為14石D.飛箭所受重力與空氣阻力大

小之比為6：1

【答案】D

【解析】飛箭上升階段和下降階段克服空氣阻力做功相等，設飛箭的初動

能為瓦，由能量守恒定律得：

Eo=E+O.2E+O.2E=L4E,故A錯誤；飛箭下落過程，設重力做功為W,由

能量守恒定律得：W?0?2￡=￡

解得W=L2E,故B錯誤；設飛箭在最高點的機械能為￡最高，飛箭下降過

程，由能量守恒定律得：

E最高=0.2E+￡=L2E,故C錯誤；設飛箭所示空氣阻力為人設下落高度為

%力

h,飛箭下落過程重力與空氣阻力之比鬻=+=抖=感=9,故D正

fDw%力0.2E1

h

確。故選D。

13.（2021屆遼寧省高三模擬）如圖所示，水平地面上方用長為L的輕繩

豎直懸掛一小球，小球距離地面的高度也為L,小球質(zhì)量為機，在水平向

右的恒力E作用下，小球從尸點運動到。點，到達0點時動能為項，OQ

與豎直方向的夾角。=37；在同向水平恒力鳥作用下，到達。點時動能為

紜2,以水平地面為重力零勢能面，已知品：%=2:5,在。點的機械能之

比為用應=8:11,已知重力加速度為g,sin370=0.6,則（）

O

A.耳：舄=2:5

B.從尸到。，水平恒力6做的功為警

C.小球到。點時，力5的功率為噤同

D.當6=30。時,小球機械能之比為用&=2:3

【答案】C

【解析】在力「作用下，從尸到。，對小球由動能定理有

F,Ls\nO-mgL（\-cos<9）=Ekl-0,Q點的機械能為￡=與“+J=￡Lsin0,同理，

在力尸2作用下有ELsin”〃磔（1-cos。）=%-。，。點的機械能為

E2=mgL+7\Lsin0,根據(jù)題意有國:七2=2:5,4：七=8:11,聯(lián)立解得6=mg,F2=2mg,

即

G鳥=1：2,選項A錯誤；從尸到。，水平恒力耳做的功為

W=F1x="zgLsin0=3m.,選項B錯誤；

在力G作用下，小球到達。點時的動能為昂=一，力耳的功率為

4=砧3。=甯師，選項C正確；當8=30時，結合以上分析可知小球機

械能之比為甲鳥=3：4,選項D錯誤。故選C。

14.（2021屆河北省衡水中學高三四調(diào)）如圖甲所示，在公元12676273

年聞名于世的“襄陽炮”其實是一種大型拋石機。將石塊放在長臂一端的石

袋中，在短臂端掛上重物。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開,

石袋中的石塊過最高點時就被拋出。現(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量

=80kg的可視為質(zhì)點的石塊裝在長A=ym的長臂末端的石袋中，初始時

長臂與水平面成a=30%松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時，石塊被水平拋出，

落在水平地面上。石塊落地點與。點的水平距離，=100m。忽略長臂、短臂

和石袋的質(zhì)量，不計空氣阻力和所有摩擦，g=10m/s2,下列說法正確的是

()

A.石塊水平拋出時的初速度為25mzs

B,重物重力勢能的減少量等于石塊機械能的增加量

C.石塊從4到最高點的過程中，石袋對石塊做功為1.6x10”

D.石塊圓周運動至最高點時，石袋對石塊的作用力大小為L42X10“N

【答案】D

【解析】石塊平拋運動的高度〃=L+Lsin30W20m,根據(jù)〃=%,得

"楞=2s,故石塊水平拋出時的初速度％=；=50m/s,故A錯誤；轉(zhuǎn)動過

程中，重物的動能也在增加，因此根據(jù)能量守恒定律可知，重物重力勢能

的減少量不等于石塊機械能的增加量，故B錯誤；石塊從A到最高點的過

程中，石袋對石塊做功W=火力=1.16x101,故C錯誤；石塊圓周運

動至最高點時，有

22

F+mg=m—所以可得產(chǎn)吆=1.42x103,故D正確；故選D。

L9L

15.（2021屆河北省衡水中學高三四調(diào)）如圖甲所示，輕彈簧下端固定在

傾角37。的粗糙斜面底端A處，上端連接質(zhì)量5kg的滑塊（視為質(zhì)點），斜

面固定在水平面上，彈簧與斜面平行。將滑塊沿斜面拉動到彈簧處于原長

位置的。點，由靜止釋放到第一次把彈簧壓縮到最短的過程中，其加速度

〃隨位移x的變化關系如圖乙所示,，重力加速度取10m/s2,31137。=0.6,

cos370=0.8o下列說法正確的是（

A.滑塊在下滑的過程中，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0?1

C.滑塊下滑過程中的最大速度為半m/s

D.滑塊在最低點時，彈簧的彈性勢能為10.4J

【答案】BC

【解析】滑塊在下滑的過程中，除重力和彈簧的彈力做功外，還有摩擦力

做功，故滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故A錯誤；剛釋放瞬間，

彈簧的彈力為零，由圖象可知此時加速度為。=5.2m*,根據(jù)牛頓第二定

mgsin0-cos0=ma,解得〃=0.1,故B正確；當x=0.lm時a=0,貝（j

速度最大，此時滑塊受到的合力為零，則有mgsin。-乙-〃〃?gcos0=0,解得

Z=260N/m,則彈簧彈力與形變量的關系為尸=丘，當形變量為x=0.lm時,

彈簧彈力F=26N,則滑塊克服彈簧彈力做的功為

VV=lEr=-x2.6x0.1J=l.3J,從下滑到速度最大，根據(jù)動能定理有

（mgsin0-cosO）x-W=mv；,解得小=^m/s,故C正確；滑塊滑到最

低點時，加速度為d=-5.2m/s2,根據(jù)牛頓第二定律可得

mgsin6-"mgcos6-收=〃血,解得X=0.2m,從下滑到最低點過程中，根據(jù)

動能定理有（"?小，一〃〃一與=。一0。解得嗎=5.2J,故D錯誤。故

選BC。

16,（2021屆湖北省高三高考模擬）一物塊以4m/s的初速度從固定在水平

地面上的斜面底端。在沿斜面向上的外力”作用下運動，物塊的動能&

與上滑位移x的關系如圖所示，克=4m時撤去外力，以地面為重力勢能零勢

能面，已知斜面傾角6=37。，重力加速度g=10m/s2,則（）

A.。?2m內(nèi)外力尸的大小為16N

B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0?75

C.0~6m內(nèi)物塊的最大機械能為64J

D.物塊的機械能先增大再不變后減小

【答案】B

【解析】根據(jù)初始時物塊的速度和動能可得出物塊的質(zhì)量〃z=lkg,x=4m時

撇去外力，對物塊根據(jù)牛頓第二定律有〃〃吆cose十〃2gsine=/"j根據(jù)或-X圖

象的斜率表示物塊所受合力可知4?6m內(nèi)，物塊所受合力大小

f；="=12N,聯(lián)立解得〃=0.75,B正確；0~2m內(nèi)，物塊所受合外力為

M=/=8N,

Ax

根據(jù)受力分析有產(chǎn)=￡+居，解得尸=20N,A錯誤；根據(jù)線-x圖象可知，物

塊在x=4m處機械能最大

Em=4m.〃吆sine+%,可得品=48J,C錯誤；物塊的機械能先增大后減小,

D錯誤。故選B。

17.（2021屆湖北省孝感市高三調(diào)研）如圖所示，在足夠長的光滑水平面

上，相對放置著兩個形狀完全相同的光滑弧形槽A、B,槽底端與光滑水

平面相切，其中弧形槽A不固定，弧形槽B固定。一小球從弧形槽A頂

端由靜止釋放。下列判斷正確的是

A.小球在弧形槽A下滑過程中，小球的機械能不守恒

B.小球在弧形槽B上滑過程中，小球的機械能不守恒

C.小球和弧形槽A組成的系統(tǒng)滿足動量守恒

D.小球不能上升到弧形槽B的頂端

【答案】AD

【解析】由于A是不固定的，小球下滑的過程中，一部分動能轉(zhuǎn)移給了A,

所以小球的機械能不守恒，A正確；由于B是固定的，小球在上滑的過程

中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能守恒，B錯誤；小球最初和A的動量合

為零，而當小球上升到靜止時，小球的動量為零，A的動量不為零，所以

組成的系統(tǒng)動量不守恒，C錯誤；由于小球的一部分動能給了A,所以小

球最終到達不了B的頂端，D正確；故選AD。

18.（2021屆山東濟南章丘四中高三模擬）如圖所示，傳送帶以恒定速率

逆時針運行，將一小物體從頂端A無初速釋放，物體與傳送帶之間的動摩

擦因數(shù)4>tan。，已知物體到達底端5前已與傳送帶共速，下列法中正確

的是（