2026高考物理:機(jī)械能守恒定律及其驗(yàn)證

1.（2025?全國(guó)卷?高考真題）如圖，撐桿跳高運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)助跑、撐桿起跳，最終越過(guò)橫桿。若運(yùn)動(dòng)員

起跳前助跑速度為10m/s,則理論上運(yùn)動(dòng)員助跑獲得的動(dòng)能可使其重心提升的最大高度為（重力加速度

取10m/s2）（）

A.4mB.5mC.6mD.7m

2.（2025?四川?高考真題）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上，安裝在其頂端的電動(dòng)機(jī)通過(guò)

不可伸長(zhǎng)輕繩與小車(chē)相連，小車(chē)上靜置一物塊。小車(chē)與物塊質(zhì)量均為加,兩者之間動(dòng)摩擦因數(shù)為乎。

電動(dòng)機(jī)以恒定功率。拉動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小車(chē)與物塊的速度剛好相

同，大小為比。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與斜面始終平行，小車(chē)和斜面均足夠長(zhǎng)，重力加速度大小為g,忽略其他

摩擦。則這段時(shí)間內(nèi)（）

A.物塊的位移大小為野B.物塊機(jī)械能增量為包磐

3g

C.小車(chē)的位移大小為"多-蓼D.小車(chē)機(jī)械能增量為警+嚶

5mg25g5g2

3.（2025?山東?高考真題）一輛電動(dòng)小車(chē)上的光伏電池，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的電能全部給電動(dòng)機(jī)供電，剛好維

持小車(chē)以速度。勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率為50%。已知小車(chē)的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力/

二加/為常量），該光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率為〃，則光伏電池單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽(yáng)能為（）

AB-Qk*+7no22刖2+

?"而'~,~彳-

4.（2025?河北?高考真題）隨著我國(guó)航天事業(yè)飛速發(fā)展，人們暢想研制?種核聚變能源星際飛行器。從某星

球表面發(fā)射的星際飛行器在飛行過(guò)程中只考慮該星球引力，小考慮自轉(zhuǎn)，該星球可視為質(zhì)量分布均勻的

球體，半徑為Ho,表面重力加速度為g。。質(zhì)量為m的飛行器與星球中心距離為『時(shí)，引力勢(shì)能為

mg。用（比-要使飛行器在距星球表面高度為幾的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則發(fā)射初速

度為（）

A.4^、B.C.4^、D.VOT

5.（2022.全國(guó)乙卷.高考真題）固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端。點(diǎn)由

靜止開(kāi)始自由下滑,在下滑過(guò)程中，小環(huán)的速率正比于（）

A.它滑過(guò)的弧長(zhǎng)B.它下降的高度

C.它到P點(diǎn)的距離D.它與2點(diǎn)的連線(xiàn)掃過(guò)的面積

6.（2025?云南?高考真題）（多選）如圖所示,傾角為6的固定斜而，其頂端固定一勁度系數(shù)為h的輕質(zhì)彈簧,

彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)下端位于。點(diǎn)。質(zhì)量為a的滑塊Q（視為質(zhì)點(diǎn)）與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=tan。。過(guò)

程/；Q以速度如從斜面底端尸點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)恰好能滑至。點(diǎn)；過(guò)程II；將Q連接在彈簧的下端并

拉至尸點(diǎn)由靜止釋放，。通過(guò)”點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度最大，過(guò)。點(diǎn)后能繼續(xù)上滑。彈簧始終在彈性

限度內(nèi)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略空氣阻力,重力加速度為外則（）

A.兩點(diǎn)之間的距離為包”/臀

4kgsin?

B.過(guò)程II中，Q在從P點(diǎn)單向運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中損失的機(jī)械能為

4

C.過(guò)程II中，Q從尸點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移為“叱：mg2黑帶

2/cgsin”

D.連接在彈簧下端的Q無(wú)論從斜面上何處釋放，最終?定靜止在?！保êc(diǎn)）之間

...........?

7.（2023?全國(guó)乙卷?高考真題）（多選）如圖，一質(zhì)量為“、長(zhǎng)為Z的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為

m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板上的左端以速度先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小

為人當(dāng)物塊從木板右端離開(kāi)時(shí)（）

A.木板的動(dòng)能一定等于力B.木板的動(dòng)能一定小于力

C.物塊的動(dòng)能一定大于說(shuō)一力D.物塊的動(dòng)能一定小于1■加憂(yōu)一力

8.（2025?河南?高考真題）實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?？蛇x用的器材有：交流電源

（頻率50Hz）、鐵架臺(tái)、電子天平、重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺等。

圖1

⑴下列所給實(shí)驗(yàn)步驟中，有4個(gè)是完成實(shí)驗(yàn)必需且正確的，把它們選擇出來(lái)并按實(shí)驗(yàn)順序排列：

（滇步驟前面的序號(hào)）

①先接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)，然后再釋放紙帶

②先釋放紙帶，然后再接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)

⑤用電子天平稱(chēng)帚重錘的質(zhì)量

④將紙帶卜端固定在重錘上，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手捏住紙帶上端

⑤在紙帶上選取一段，用刻度尺測(cè)量該段內(nèi)各點(diǎn)到起點(diǎn)的距密，記錄分析數(shù)據(jù)

⑥關(guān)閉電源，取下紙帶

（2）圖2所示是紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)4、B、。、。、E到起點(diǎn)的距離。則打出8點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度

大小為m/s（保留3位有效數(shù)字）。

ABCDE

????

13.2016.6020.3424.5029.00單位：cm

圖2

10.（2024?北京?高考真題）科學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)提出宇宙膨脹模型:在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)（星體

等）在做彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測(cè)的結(jié)果都一樣。以某一點(diǎn)。為觀

測(cè)點(diǎn)，以質(zhì)量為的小星體（記為P）為觀測(cè)對(duì)象。當(dāng)前尸到。點(diǎn)的距離為外）,宇宙的密度為po。

（1）求小星體P遠(yuǎn)離到2小處時(shí)宇宙的密度P：

（2）以。點(diǎn)為球心，以小星體尸到。點(diǎn)的距離為半徑建立球面丁尸受到的萬(wàn)有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集

中于。點(diǎn)對(duì)尸的引力。己知質(zhì)量為孫和S、距離為A的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力勢(shì)能耳=一。嗎”，G為

引力常星。僅考慮萬(wàn)有引力和尸遠(yuǎn)離。點(diǎn)的徑向運(yùn)動(dòng)。

Q.求小星體尸從外處遠(yuǎn)離到2小。處的過(guò)程中動(dòng)能的變化最△耳.；

b.宇宙中各星體遠(yuǎn)離觀測(cè)點(diǎn)的速率”滿(mǎn)足哈勃定律。=H『.其中『為星體到觀測(cè)點(diǎn)的距離，H為哈勃系

數(shù)。，與時(shí)間1有關(guān)但與丁無(wú)關(guān)，分析說(shuō)明H隨力增大還是減小。

q..................

【知識(shí)梳理】

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.明確機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件.

2.能準(zhǔn)確判斷具體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒.

3.熟練應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題.

4.知道驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的原理方法和過(guò)程.

5.掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論及誤差分析.

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、機(jī)械能

要點(diǎn)詮用

(1)物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱(chēng)為物體的機(jī)械能.機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能。

(2)重力勢(shì)能是屬于物體和地球組成的重力系統(tǒng)的,彈性勢(shì)能是屬于彈簧的彈力系統(tǒng)的，所以，機(jī)械能守恒定

律的適用對(duì)象是系統(tǒng).

(3)機(jī)械能是標(biāo)量，但有正、負(fù)(因重力勢(shì)能有正、負(fù)).

(4)機(jī)械能具有相對(duì)性,因?yàn)閯?shì)能具有相對(duì)性(須確定零勢(shì)能參考平面)，同時(shí)，與動(dòng)能相關(guān)的速度也具有相對(duì)

性(應(yīng)該相對(duì)于同一慣性參考系，一股是以地面為參考系)，所以機(jī)械能也具有相對(duì)性.

只有在確定了參考系和零勢(shì)能參考平面的情況下，機(jī)械能才有確定的物理意義.

(5)重力勢(shì)能是物體和地球共有的，重力勢(shì)能的值與零勢(shì)能面的選擇有關(guān)，物體在零勢(shì)能面之上的勢(shì)能是正

值,在其下的勢(shì)能是負(fù)值.但是重力勢(shì)能差值與零勢(shì)能面的選擇無(wú)關(guān).

(6)重力做功的特點(diǎn)：

①重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與物體的始、未位置高度籌有關(guān).

②重力做功的大小：W=Tru)h.

③重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：WG=-^EP.

要點(diǎn)二、機(jī)械能守恒定律

要點(diǎn)詮用

(1)內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，這個(gè)結(jié)

論叫做機(jī)械能守恒定律.

(2)守恒定律的多種表達(dá)方式.

當(dāng)系統(tǒng)滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件以后，常見(jiàn)的守恒表達(dá)式有以下幾種：

①及,+區(qū)1=及.,+/，即初狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和等于末狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和.：

②或即動(dòng)能域勢(shì)能)的增加量等于勢(shì)能(或動(dòng)能)的減少量.；

③△后八=-滔,即A物體機(jī)械能的增加量等于B物體機(jī)械能的減少量.:

后兩種表達(dá)式因無(wú)需選取重力勢(shì)能零參考平面,往往能給列式、計(jì)算帶來(lái)方便.：

...............0

⑶機(jī)械能守恒條件的理解.

①?gòu)哪芰哭D(zhuǎn)化的角度看，只有系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，無(wú)其他形式能量之間（如內(nèi)能）的轉(zhuǎn)化

②從系統(tǒng)做功的角度看，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功,具體表現(xiàn)在：

a.只有重力做功的物體，如：所有做拋體運(yùn)動(dòng)的物體（不計(jì)空氣阻力）,機(jī)械能守恒.

b.只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功.如圖3）、（6）、右圖所示.

圖（a）中小球在擺動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)的拉力不做功，如不計(jì)空氣阻力，只有重力做功,小球的機(jī)械能守恒.圖（b）中

力、8間，6與地面間摩擦不計(jì)，A自6上自由下滑過(guò)程中，只有重力和4、8間的彈力做功，4、B組成的系統(tǒng)機(jī)

械能守恒.但對(duì)6來(lái)說(shuō)，A對(duì)6的強(qiáng)力做功，但這個(gè)力對(duì)B來(lái)說(shuō)是外力，B的機(jī)械能不守恒.

如下圖，不計(jì)空氣阻力，球在擺動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧與球間的彈力做功，球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守

恒，但對(duì)球來(lái)說(shuō),機(jī)械能不守恒.

T，S/T?SJTS

要點(diǎn)三、運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟

要點(diǎn)詮廝

（1）根據(jù)題意選取研究對(duì)象（物體或系統(tǒng)）.

（2）明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析對(duì)象在過(guò)程中的受力情況,弄清各力做功的情況，判斷機(jī)械能是否守恒.

（3）恰當(dāng)?shù)剡x取零勢(shì)能面，確定研究對(duì)象在過(guò)程中的始態(tài)和末態(tài)的機(jī)械能.

（4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律的不同表達(dá)式列方程，并求解結(jié)果.

4.機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)別

（1）機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)研究物體在力的作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，表

達(dá)這兩個(gè)規(guī)律的方程都是標(biāo)量方程，這是它們的共同點(diǎn).

（2）機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是物體組成的系統(tǒng)，動(dòng)能定埋的研究對(duì)象是一個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）.

（3）機(jī)械能守恒定律是有條件的，就是只允許重力和彈力做功;而動(dòng)能定理的成立沒(méi)有條件的限制，它不但允

許重力和彈力做功,還允許其他力做功.

（4）機(jī)械能守恒定律著眼于系統(tǒng)初、末狀態(tài)的機(jī)械能的表達(dá)式，動(dòng)能定理著眼于過(guò)程中合外力做的功及初、末

狀態(tài)的動(dòng)能的變化.

要點(diǎn)四、如何判斷機(jī)械能是否守恒

要點(diǎn)詮1%

（1）對(duì)某一物體，若只有重力做功,其他力不做功，則該物體的機(jī)械能守恒.

(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，也沒(méi)有轉(zhuǎn)化成其他形式

的能(如內(nèi)能)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

對(duì)于某個(gè)物體系統(tǒng)包括外力和內(nèi)力，只有重力或彈簧的彈力做功,其他力不做功或者其他力做的功的代數(shù)和

等于零，則該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，也就是說(shuō)重力做功或彈力做功不能引起機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，只能使

系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化

(3)機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力做的功等于零,更不是合外力等于零，例如水平飛來(lái)的子彈打入靜止在

光滑水平面上的木塊內(nèi)的過(guò)程中，合外力的功及合外力都是零，但系統(tǒng)克服內(nèi)部阻力做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能,因而機(jī)械能的總量在減少.

(4)一些繩子突然繃緊，物體間碰撞后合在一起等，除非題目特別說(shuō)明，機(jī)械能一般不守恒.

要點(diǎn)五、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

要點(diǎn)詮柏

1.實(shí)驗(yàn)原理

通過(guò)實(shí)驗(yàn),分別求做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量.若二者相等,說(shuō)明機(jī)

械能守恒,從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：△昂=△￡(..

2.實(shí)驗(yàn)器材

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電源、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、帶有鐵夾的鐵架臺(tái)、導(dǎo)線(xiàn).

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)如圖所示裝置，將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

(2)用手握著紙帶，讓重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方,然后接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重物自由落下,紙帶上

打下一系列小點(diǎn).

1：3)從打出的幾條紙帶中挑選打的點(diǎn)呈一條直線(xiàn)且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量,記下第一個(gè)點(diǎn)的位置O,并在

紙帶上從任意點(diǎn)開(kāi)始依次選取幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、…，并量出各點(diǎn)到。點(diǎn)的距離仙、魚(yú)、后、…,計(jì)算相應(yīng)的重

力勢(shì)能減少量mg%,,如圖所示.

(4)依步驟⑶所測(cè)的各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離小、魚(yú)、自、…，根據(jù)公式4)=如后絢■計(jì)算物體在打下點(diǎn)：

1、2、…時(shí)的即時(shí)速度幼、5、….計(jì)算相應(yīng)的動(dòng)能

....................................G

(5)比較與丁陽(yáng)九，是否相等.

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

在重力作用下，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)化,但總的機(jī)械能守恒.

5.誤差分析

重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力，主要是紙帶與計(jì)時(shí)器之間的摩擦力，計(jì)時(shí)器平面不在豎直方向，紙帶平

面與計(jì)時(shí)器平面不平行是阻力增大的原因，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力大于電火花計(jì)時(shí)器，交流電的頻率/不是50

Hz也會(huì)帶來(lái)誤差，/V50Hz,使動(dòng)能反〈昂的誤差進(jìn)一步加大/>50Hz,則可能出現(xiàn)為>昂的結(jié)果.

本實(shí)驗(yàn)中的重力加速度g必須是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，而不是紙帶的加速度a.

【考向分析】

考向一、對(duì)守恒條件的理解

11.下列說(shuō)法中正確的是()

A.用繩子拉著物體勻速上升，只有重力和繩的拉力對(duì)物體做功，機(jī)械能守恒

13.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，只有重力對(duì)它做功，機(jī)械能守恒

C.沿光滑斜面自由下滑的物體，只有重力對(duì)物體做功，機(jī)械能守恒

D.用水平拉力使物體沿光滑水平面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

【總結(jié)升華】機(jī)械能是否守恒關(guān)催不在于受幾個(gè)力作用，而在于是否只有■力或彈簧彈力做功.

考向二、機(jī)械能守恒定律的基本應(yīng)用

12.如圖所示，有一條長(zhǎng)為乙的均勻金屬鏈條，一半長(zhǎng)度在光滑斜面上,斜面傾角為心另一半長(zhǎng)度沿豎直方

向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始釋放后鏈條滑動(dòng)，求鏈條剛好全部滑出斜面時(shí)的速度是多大.

【思路點(diǎn)撥】考察系統(tǒng)機(jī)械能大小及守恒問(wèn)題。

【總結(jié)升華】本題選斜面最高點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，可使■力勢(shì)能便于確定，使其表達(dá)式筒化.

考向三、系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題

13.如圖，滑塊Q、b的質(zhì)量均為a,a套在固定直桿上,與光滑水平地面相距九"放在地面上，a、b通過(guò)較鏈

用剛性輕桿連接。不計(jì)摩擦，Q、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為分則（）

A.。落地前,輕桿對(duì)b一直做正功

B.Q落地時(shí)速度大小為J荻

C.Q下落過(guò)程中，其加速度大小始終不大于g

D.a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，匕對(duì)地面的壓力大小為mg

考向四、對(duì)實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的考查

14.某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖所示,當(dāng)有不透光物

體從光電門(mén)間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.所用的西甌XOS-007光電門(mén)傳感器

可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8xl0-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一

定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門(mén).某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△友馬圖中所

示高度差△/4,并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示.（g取9.8m/s2.注:表格中M為直尺質(zhì)量）

△%(10-3s)Vi=d/At△E『看Mv一卷M優(yōu)

11.213.13

21.153.310.58M0.060.58M

31.003.782.25M0.232.25M

40.954.003.10M0.323.14M

50.900.41

............即

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度是山求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該

△3

同學(xué)這樣做的理由是.

（2）請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填空完整.

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是.

⑷根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷如圖所示△及一△九圖像中正確的是（）

之&2過(guò)匕亂2u%區(qū)

【總結(jié)升華】不管用什么方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,在這些方法中都必須確定兩個(gè)狀態(tài)，制定兩個(gè)狀態(tài)物體

的速度及兩個(gè)狀態(tài)物體所在位置的高度差,而速度和高度差的確定方法由實(shí)艙的設(shè)計(jì)而定.最后計(jì)算物體動(dòng)能

的變化量△顯與重力勢(shì)能的變化*mg"是否相等.

【高考解題速通】

一、單曲

1.2。24年11月4H,神舟十八號(hào)或人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，神舟?十八號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓

滿(mǎn)成功。己知神舟卜八號(hào)飛船在距離地球表面高度約為400km的圓形軌道上運(yùn)行，返回艙與軌道艙經(jīng)

過(guò)分離、調(diào)姿、減速等一系列操作實(shí)現(xiàn)變軌，返回地面。下列說(shuō)法正確的是（）

A.飛船在圓形軌道上運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度

B.飛船在圓形軌道上運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài),所受合力為零

C.軌道艙與返回艙分離后，返回艙在進(jìn)入大氣層之前機(jī)械能守恒

D,返回艙在圓形軌道減速進(jìn)入返回軌道時(shí),所受萬(wàn)有引力大于其所需的向心力

2.隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種類(lèi)型的機(jī)器人逐步進(jìn)入人們的生活。如圖所示為某登山機(jī)器人的圖片。某

機(jī)器人（連同所載貨物）總質(zhì)量為m,從長(zhǎng)度為乙的斜坡底端從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)斜坡頂端時(shí)的速度大

小為明斜坡傾角為依重力加速度為g,則此過(guò)程中機(jī)器人（連同所載貨物）機(jī)械能的增加量為（）

A.mgLsin3B.mgLcos3C.mgLsinO4--^-mv2D.mgLcosO+-^-mv

4乙

3.圖為直升機(jī)懸停于高空時(shí)，某傘兵跳傘離機(jī)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的&-￡圖像，圖線(xiàn)表示（）

A.在OV￡V10s內(nèi)傘兵所受的重力大于空氣阻力

B.第10s末傘兵打開(kāi)降落傘，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)直至第15s末

C.在10s<t<15s內(nèi)傘兵的速度變小，加速度變大

D.15s后傘兵保持勻速下落，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

4.如圖所示，一個(gè)柱形大水槽放在水平地面上，邊緣同一豎線(xiàn)上開(kāi)有三個(gè)小孔Q、b、C,水從小孔水平流出

后落在地面上。某時(shí)刻水面到孔c與孔。到地面的距離相等，此時(shí)水流徑跡可能是（;

B.

D.

5.小球尸和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，尸球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q

球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)

國(guó)

)

A.。球的速度一定大于Q球的速度

B.P球重力的瞬時(shí)功率一定等于Q球重力的瞬時(shí)功率

C.尸球所受繩的拉力一定小于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定大于Q球的向心加速度

6.如圖甲所示，光滑平臺(tái)上放著一根均勻鏈條，其中三分之一的長(zhǎng)度懸垂在平臺(tái)臺(tái)面以下，由靜止釋放鏈

條。已知整根鏈條的質(zhì)量為m,鏈條懸垂的長(zhǎng)度為Z,臺(tái)面高度為22。如果在鏈條的懸垂端接?質(zhì)量也

為m的小球（直徑相對(duì)鏈條長(zhǎng)度可忽略不計(jì)），如圖乙所示，還由靜止釋放鏈條。平臺(tái)右邊有光滑曲面。

來(lái)約束鏈條,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

77777777777777777777777777777777

甲乙

A.甲圖中在鏈條下端觸地瞬間，鏈條的速度大小為切

B.乙圖中在鏈條下端觸地瞬間，鏈條的速度大小為，時(shí)

C.中圖中鏈條下端在觸地之前，鏈條的加速度大小不變

D.乙圖中小球在下落過(guò)程中，鏈條對(duì)小球的拉力在不斷增大

7.豎直的輕彈簧下端固定在水平地面上，處于原長(zhǎng)時(shí)上端在。點(diǎn)。小球在。點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放

后落在彈簧上，運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)速度為零。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立c軸,小球向下運(yùn)動(dòng)

過(guò)程的速度以加速度Q、動(dòng)能屏及其機(jī)械能E隨位置坐標(biāo)i的變化規(guī)律可能正確的是（不計(jì)空氣阻力,

重力加速度為g）（）

二、多選題

8.有一個(gè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈離蹦床時(shí)的速度為a,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。某同學(xué)描繪了該

運(yùn)動(dòng)員在彈離繃床后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移辦速度。、加速度。、機(jī)械能E隨時(shí)間力變化的四個(gè)圖像（以人彈

離蹦床時(shí)的重心處為參考平面），不計(jì)空氣阻力,其中正確的是（）

2

o%2%

gg

D.

9.一兒童玩擲彈力球游戲,彈力球質(zhì)量為m,,他將小球從離水平地面高拉處以初速度普。拋出,初速度與水

平方向的夾角為60°,小球第三次落地時(shí)速度與水平方向的天角為45°,已知小球與地面碰撞時(shí)水平方向

速度不變，豎直方向速度方向相反，大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半,不計(jì)小球所受空氣阻力和碰撞時(shí)間，重力加速

度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

...................0

A.小球被拋出后做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B.小球離地面的最大高度為生

9

C.小球第?次與地面碰撞時(shí)損失的機(jī)械能為M憂(yōu)

D第三次與地面碰撞前小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（5+坐j型

三、實(shí)毆JH

10.某同學(xué)采用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)滑輪下方懸掛的物塊A與定滑輪下方懸掛的物塊6（帶有遮光條）組成

的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖中光電門(mén)安裝在鐵架臺(tái)上且位置可調(diào),滑輪質(zhì)量不計(jì)且滑輪凹槽中涂有潤(rùn)滑油，

以保證細(xì)線(xiàn)與滑輪之間的摩擦可以忽略不計(jì)，細(xì)線(xiàn)始終伸直。質(zhì)量相等,重力加速度為g,測(cè)得遮

光條寬度為d,實(shí)驗(yàn)時(shí)將6由靜止釋放。

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有（填正確選項(xiàng)序號(hào)）：

A.天平B,刻度尺C.秒表

（2）運(yùn)動(dòng)中A與B的速度大小之比為：

（3）若測(cè)得光電門(mén)的中心與遮光條釋放點(diǎn)的豎宜距離為無(wú),遮光條通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為3A、6的質(zhì)

量均為恒,則從釋放點(diǎn)下落至遮光條通過(guò)光電門(mén)中心時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量A&=，系統(tǒng)重力勢(shì)

能的減少量AEp=。（用題中所給物理量的字母表示）

11.某學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備用鐵架臺(tái)、光電計(jì)時(shí)器、電磁鐵和鐵球等驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

先測(cè)出/、石之間的距離鼠再讓電磁鐵控制的小鐵球從8點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí),通

過(guò)與之相連的光電計(jì)時(shí)器記錄下小球的擋光時(shí)間為心已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。

2cm

IIIIIIIIIIIIIIIII

|IIII|llnI

010

乙

⑴如圖乙所示，該小組同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量出小球的直徑d=cm；

（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（填字母）；

A.小球的直徑越小越好

B.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光乜門(mén)中的激光束

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放鐵球，后打開(kāi)光電計(jì)時(shí)器

⑶該小組同學(xué)通過(guò)改變4、8之間的距離九（/z?d）,得到多組1的數(shù)值,通過(guò)描繪圖像，可驗(yàn)證機(jī)械能守

恒，為使圖像呈直線(xiàn)，應(yīng)描繪產(chǎn)-（用八表示）圖像，若圖像的斜率上=（用d、g表示），可驗(yàn)

記機(jī)械能守恒；

⑷由于存在空氣阻力,該小組同學(xué)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的圖像的斜率（填“大于”“小于”或“等于”）

理論值。

12.某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置及主要步驟如下，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

O

遮光?原長(zhǎng)

光電門(mén)*）一憶

（1）測(cè)量小球所帶遮光片的寬度d;

⑵將輕質(zhì)細(xì)彈簧上端固定于。點(diǎn)，下端掛上小球后緩慢釋放，待小球靜止時(shí)，記下該位置，測(cè)出彈簧的

伸長(zhǎng)量為&，并在該位置固定好光電門(mén)，如圖所示；

（3）把小球豎直向下拉至距彈簧原長(zhǎng)2%的位置，由靜止釋放，記錄小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)遮光片的遮光時(shí)間

電，則小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小。=（用題中所給字母表示）；

（4）保證彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，把小球依次豎直向下拉至距彈簧原長(zhǎng)3g、4的…處，重復(fù)（3）的

操作,記錄對(duì)應(yīng)的遮光時(shí)間，若已知彈簧的彈性勢(shì)能與=口勵(lì)2%為彈簧的勁度系數(shù)，/為彈簧的形變

量），當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則小球從距彈簧原長(zhǎng)3A到的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

定律的式子為J二（選用題中所給或測(cè)量的合適的物理量字母表示），由此可驗(yàn)證小球和彈簧組

b

成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律,（填“還需要”或“不需要”）測(cè)量小球的質(zhì)量皿

四、解答題

13.如圖所示，力B為弧形軌道，在0處與水平軌道平滑相接，CDE為半徑A=O.lni的圓形軌道（。、后

略微錯(cuò)開(kāi)），F(xiàn)G段是長(zhǎng)L}=17zi,以為=4ni/s的速率順時(shí)針傳動(dòng)的傳送帶,水平軌道的末端H處放

置長(zhǎng)乙2=1m、質(zhì)量0.3kg的木板?，F(xiàn)讓質(zhì)量m=0.1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從力6軌道高九處由

靜止滑下。已知滑塊與傳送帶及木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0=0.1和處=0.3,其余摩擦均不計(jì)，重力

加速度g取10rri/s2o求：

⑴若滑塊恰好通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，則滑塊卜.落的高度；

（2）若滑塊恰好不滑離木板，則滑塊下落的高度.

⑶滑塊到達(dá)傳送帶右端G點(diǎn)的速度大小與滑塊下落高度的關(guān)系。

14.如圖所示，質(zhì)量mi=8kg的物次1與質(zhì)量偌=妹8的物塊2通過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪用不可伸長(zhǎng)的輕繩連

接，物塊2與質(zhì)量g=4kg的物塊3用勁度系數(shù)為k=100。N/a的輕質(zhì)彈簧相連接，物塊3靜置在水

平地面上。初始時(shí)控制物塊1使其靜止于傾角0=37°的光滑斜面上,此時(shí)輕繩恰好拉直且與斜面平行,

輕繩無(wú)拉力，現(xiàn)由靜止釋放物塊1,重力加速度g取10。ni/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,彈簧的彈性勢(shì)

能與與形變量c的關(guān)系為用,二卷丘。求：

(1)釋放物塊1前，彈簧的彈性勢(shì)能；

(2)釋放物塊1的瞬間，物塊2的加速度大??；

(3)釋放物塊1后，當(dāng)物塊3恰好對(duì)地面無(wú)壓力時(shí)，物塊1在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度。

..........................................................................

15.某游樂(lè)場(chǎng)的滑梯可以簡(jiǎn)化為如圖所示豎直面內(nèi)的4Z?CD軌道，46為長(zhǎng)乙=6館、傾角a=37°的斜軌

道，BC為水平軌道，CD為半徑R=9館、圓心角B=37°的圓弧軌道，CD與BC相切于。點(diǎn)，軌道AB

段粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，其余各段均光滑。一小孩（可視為質(zhì)點(diǎn)）從4點(diǎn)由靜止下滑，沿軌道運(yùn)動(dòng)

到。點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零（不計(jì)經(jīng)過(guò)6點(diǎn)時(shí)的能量損失）。已知該小孩的質(zhì)量a=30kg,取sin37°=

0.6,85370=0.8,重力加速度9=10口心2,不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：

⑴該小孩第一次經(jīng)過(guò)圓弧。點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力片.；

（2）48段的動(dòng)摩擦因數(shù)和該小或在軌道上第一次從A下滑到B的時(shí)間人

2026高考物理:機(jī)械能守恒定律及其驗(yàn)證

1.（2025?全國(guó)卷?高考真題）如圖，撐桿跳高運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)助跑、撐桿起跳，最終越過(guò)橫桿。若運(yùn)動(dòng)員

起跳前助跑速度為10m/s,則理論上運(yùn)動(dòng)員助跑獲得的動(dòng)能可使其重心提升的最大高度為（重力加速度

取10m/s2）（）

A.4mB.5mC.6mD.7m

【答案】B

【詳解】在理論上：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)速度為零時(shí)，重心提升高度最大，以地面為零勢(shì)能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定

律有^rmv2=mgh

可得其理論的最大高度無(wú)=5a

故選6。

2.（2025?四川,高考真題）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上，安裝在其頂端的電動(dòng)機(jī)通過(guò)

不可伸長(zhǎng)輕繩與小車(chē)相連，小車(chē)上靜置一物塊。小車(chē)與物塊質(zhì)量均為館,兩者之間動(dòng)摩擦因數(shù)為烏。

電動(dòng)機(jī)以恒定功率產(chǎn)拉動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小車(chē)與物塊的速度剛好相

同，大小為初）。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與斜面始終平行，小車(chē)和斜面均足夠長(zhǎng),重力加速度大小為g,忽略其他

摩擦。則這段時(shí)間內(nèi)（）

A.物塊的位移大小為孚B.物塊機(jī)械能增量為包等

3g2

C.小車(chē)的位移大小為‘正號(hào)-孚D.小車(chē)機(jī)械能增量為等+萼

5mg25g5g2

【答案】C

【詳解】4.對(duì)物塊根據(jù)牛頓第二定律有〃"以cos300—mgsin30°=ma

解得Q=Jg

4

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有優(yōu)=2g1

解得物塊的位移大小為⑻=&L

9

故4錯(cuò)誤；

B.物塊機(jī)械能增量為AE=-ymv1o+mgxi?sin30°=等m■優(yōu)

故6錯(cuò)誤；

C.對(duì)小車(chē)根據(jù)動(dòng)能定理有產(chǎn)￡一（〃mgcos30°+mgsin300）i=-j-mvo

其中￡=%

a

聯(lián)立解得￡=螫”一等

5mg25g

故C正確：

。.小車(chē)機(jī)械能增量為AE*=+7n^xsin300=8："'，+

25g1（）

故。錯(cuò)誤。

故選C。

3.（2025.山東.高考真題）一輛電動(dòng)小車(chē)卜的光伏電池，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的電能全部給電動(dòng)機(jī)供電，剛好維

持小車(chē)以速度。勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率為50%。已知小車(chē)的質(zhì)量為館,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力/

=?（k為常量），該光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率為小則光伏電池單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽(yáng)能為（）

A2k"既2Ck"+77w2D2fcy2+mt>2

ZTL.B.

而■-7)2

【答案】4

【詳解】根據(jù)題意小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則有尸=/=加1

小車(chē)的機(jī)械功率P^=Fv=kv2

由于電動(dòng)機(jī)的效率為50%,則有％=星=怨=2蚓2

〃也0.5

光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率為〃，即1=3上

nu

可得^3=2=2

7）〃

故選力。

4.（2025?河北?高考真題）隨著我國(guó)航天事業(yè)飛速發(fā)展，人們暢想研制一種核聚變能源星際飛行器。從某星

球表面發(fā)射的星際飛行器在飛行過(guò)程中只考慮該星球引力，不考慮自轉(zhuǎn)，該星球可視為質(zhì)量分布均勻的

球體，半徑為R”表面重力加速度為外。質(zhì)量為m的飛行器與星球中心距離為『時(shí)，引力勢(shì)能為

mg同意心）（心凡）。要使飛行器在距星球表面高度為為的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則發(fā)射初速

度為（）

A.B.C.VOTD.VW!

【答案】8：

【詳解】飛行器在軌道半徑r=2幾處的總機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。

............B

弓力勢(shì)能為與=之mg典

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力儂3=，在地球表面有坐巴=mgo,解得就道速度滿(mǎn)足"=崢,對(duì)

（2昆/（2&）周2

應(yīng)動(dòng)能反=4mv2=；ingoR），總機(jī)械能E&=-ymg（凡

244

根據(jù)機(jī)械能守恒，初始動(dòng)能^mvl=E^,解得小=戶(hù)警。

5.（2022.全國(guó)乙卷.高考真題）固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由

靜止開(kāi)始自由下滑，在下滑過(guò)程中，小環(huán)的速率正比于（）

A.它滑過(guò)的弧長(zhǎng)B.它下降的高度

C.它到P點(diǎn)的距離D.它與P點(diǎn)的連線(xiàn)掃過(guò)的面積

【答案】C

【詳解】如圖所示

設(shè)圓環(huán)下降的高度為瓦圓環(huán)的半徑為R,它到。點(diǎn)的距離為"根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

mgh*mV2

由幾何關(guān)系可得

h=Lsin<9

以n”去

聯(lián)立可得

U

h=

2A

可得

故C正確，46。錯(cuò)誤。

故選C。

6.（2025?云南?高考真題）（多選）如圖所示，傾角為。的固定斜面，其頂端固定一勁度系數(shù)為上的輕質(zhì)彈簧,

彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)下端位于。點(diǎn)。質(zhì)量為m的滑塊Q（視為質(zhì)點(diǎn)）與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=12]￡。過(guò)

程九Q以速度。。從斜面底端P點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)恰好能滑至。點(diǎn)；過(guò)程II：將Q連接在彈簧的下端并

折至P點(diǎn)由靜止釋放，Q通過(guò)M點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度最大，過(guò)。點(diǎn)后能繼續(xù)上滑。彈簧始終在彈性

限度內(nèi)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略空氣阻力,重力加速度為g。則（）

A.尸、“兩點(diǎn)之間的距離為生瞥臀

4kgsm0

B.過(guò)程II中，Q在從P點(diǎn)單向運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中損失的機(jī)械能為\rnvl

4

C.過(guò)程II中，Q從P點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移為"坐孚”

2kgsme

D.連接在彈簧下端的Q無(wú)論從斜面上何處釋放,最終一定靜止在（含。、M點(diǎn)）之間

【率案】6

【詳解】4.設(shè)PO的距離為L(zhǎng),過(guò)程I,根據(jù)動(dòng)能定理有一mgsinO?L-j^irngcosO,L=0—^-mvo

設(shè)MO的距離為L(zhǎng)i,過(guò)程11中，當(dāng)Q速度最大時(shí)，根據(jù)平衡條件就]=7/sin。+卬7為cos。

尸、M兩點(diǎn)之間的距離L,=L-L,

值二寸過(guò)rM-8mg2sin2/7

職工可得34珈inJ

故工錯(cuò)誤;

B.根據(jù)功能關(guān)系，可知過(guò)程II中，Q在從。點(diǎn)單向運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過(guò)程中Q和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能

為AE=urngcosO-L

結(jié)合—mgsinO,L-^imgcosf)?L=0——mi?3

可得

但在過(guò)程11中單獨(dú)對(duì)于Q而言機(jī)械能是增加的，故6錯(cuò)誤；

C.設(shè)過(guò)程II中，。從尸點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移①，根據(jù)能量守恒定律1■kZ/'=m^sin0，a:+〃77wcos6

?x+~^k（x—L）2

結(jié)合一7/igsin。?L—爐rigcosO,L=0—^-mvo

初r初]一8mg2si]f夕

解何片2句sin。

故。正確；

D.無(wú)論Q從何處釋放，Q在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧與Q初始時(shí)的勢(shì)能變?yōu)槟Σ翢幔?dāng)在M點(diǎn)時(shí)，滿(mǎn)足k%

二7聞sinG+{imgcosO

當(dāng)在。點(diǎn)時(shí)，滿(mǎn)足mgsxnO=jimgcosO

什以在（含O、■點(diǎn)）之間速，叟為零時(shí)，Q將靜止，故。正確。

故選CD。

7.（2023?全國(guó)乙卷?高考真題）（多選）如圖，一質(zhì)量為A/、長(zhǎng)為Z的木板靜止在九滑水平桌面上，另一質(zhì)量為

m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板上的左端以速度加開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小

為人當(dāng)物塊從木板右端離開(kāi)時(shí)（）

A.木板的動(dòng)能一定等于。B.木板的動(dòng)能一定小于。

C.物塊的動(dòng)能一定大于。771確一力D.物塊的動(dòng)能一定小于。TH優(yōu)一力

【率案】

【詳解】方法一：設(shè)物塊離開(kāi)木板時(shí)的速度為5,此時(shí)木板的速度為心，由題意可知仍>。2

設(shè)物塊的對(duì)地位移為肛”,木板的對(duì)地位移為

CD.根據(jù)能量守恒定律可得!山優(yōu)=<mvj+卷+fl

乙NN

整理可得-ymv\=Mvi<Z^-mvl-fl

。正確，。錯(cuò)誤：

AB,因摩擦產(chǎn)生的摩擦熱Q=R=/3，“一NM）

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式Xin=?t,X“=今~?t

因?yàn)閮H）>5>v2

可得羯>2%,

則％-%=1>如

所以皿=/%,<力

8正確，力錯(cuò)誤。

故選60。

方法二：力B.畫(huà)出物塊與木板運(yùn)動(dòng)示意圖和速度圖像。

q..................

V

對(duì)物塊，由動(dòng)能定理一投尸Jmv'i—

對(duì)木板，由動(dòng)能定理飽=/小

根據(jù)速度圖像面積表示位移可知g=SMX）F,電=SAIiFO

=

且，=%—g=SABCO^>x2S^COF

故力=

故4錯(cuò)誤，6正確；

CD.對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律咒=J館鬲一（《rm/f+：m涕）

物塊動(dòng)能uvi}\--y-uwl-J7--1-Mv\<1ffbUo-fl

//乙乙2

故C錯(cuò)誤，。正確。

故選此。

8.（2025?河南?高考真題）實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝.置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?？蛇x用的器材有：交流電源

（頻率50Hz）、鐵架臺(tái)、電子天平、重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺等。

圖1

⑴下列所給實(shí)驗(yàn)步驟中，有4個(gè)是完成實(shí)驗(yàn)必需且正確的，把它們選擇出來(lái)并按實(shí)驗(yàn)順序排列：

（填步驟前面的序號(hào)）

①先接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)，然后再釋放紙帶

②先釋放紙帶，然后再接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)

③用電子天平稱(chēng)量重錘的質(zhì)量：

④將紙帶下端固定在重錘上，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手捏住紙帶上端；

⑤在紙帶卜選取一段，用刻度尺測(cè)量該段內(nèi)各點(diǎn)到起點(diǎn)的距離,記錄分析數(shù)據(jù)：

.............G

@關(guān)閉電源，取下紙帶

⑵圖2所示是紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、。、E到起點(diǎn)的距離。則打出B點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度

大小為m/s（保留3位有效數(shù)字）。

<1P?W

|13.2016.6020.3424.5029.00單位：cm7\

圖2

⑶紙帶上各點(diǎn)與起點(diǎn)間的距離即為重錘下落高度九，計(jì)算相應(yīng)的重錘卜.落速度/并繪制圖3所示的7?

-九關(guān)系圖像。理論上，若機(jī)械能守恒，圖中直線(xiàn)應(yīng)（二真“通過(guò)”或“不通過(guò)”）原點(diǎn)且斜率為

（用