专题05机械能守恒定律-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（辽宁专用）

专题05 机械能守恒定律 1．（2023·辽宁·高考真题）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　）    A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 2．（2024·辽宁·高考真题）如图，高度的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量。A、B间夹一压缩量的轻弹簧，弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止。A、B均视为质点，取重力加速度。求： （1）脱离弹簧时A、B的速度大小和； （2）物块与桌面间的动摩擦因数μ； （3）整个过程中，弹簧释放的弹性势能。 3．（2023·辽宁·高考真题）某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v₁=80m/s时离开水面，该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后，飞机攀升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s，之后保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求： （1）飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t； （2）整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。 1．（2024·辽宁丹东·二模）轻质直角支架两端分别连接质量均为m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动。如图所示，开始时OA边与水平方向的夹角为，。由静止释放A球，（重力加速度为g，，）下列说法正确的是（　　） A．A、B两球线速度大小始终相等 B．A球速度最大时位于O点正下方 C．A由静止释放至摆动到最低点的过程中，支架对A不做功 D．A摆动到最低点位置时，杆对A做功的功率为零 2（2024·辽宁鞍山·模拟预测）如图所示，质量为M的木板静止放置在光滑水平面上，左端用轻弹簧和左侧竖直墙壁连接，某时刻，一个质量为m的小滑块从木板左端以初速度（未知）滑上木板，此时弹簧处于压缩状态，压缩量为x，经过一段时间，小滑块从木板右端掉落。此时弹簧处于伸长状态，伸长量为2x。而木板的速度刚好为0。已知上述过程中小滑块相对于木板一直向右运动。木板与滑块之间的动摩擦因数为。轻弹簧始终在弹性限度内，则弹簧的劲度系数为（  ） A． B． C． D． 3．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，一部质量为M=1800kg的电梯静止在某一楼层，电梯箱下表面和缓冲弹簧上端相距d=7.0m，此时钢缆突然断裂，夹在电梯导轨上的安全装置立即启动，对电梯施加的阻力恒为F1=5.5×103N。已知缓冲弹簧的劲度系数k=2.0×105N/m，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的压缩量），g取10m/s2。则在钢缆断裂后（    ） A．立即产生 10 m/s2的加速度向下运动 B．缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为 2.0 m C．电梯在运动过程中的最大加速度约为99.8m/s2 D．电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度约为3.26 m 多选4．（2024·辽宁大连·二模）体育课上，某同学做俯卧撑训练，在向上撑起过程中，下列说法正确的是（　　） A．地面对手的支持力做了正功 B．地面对手的支持力冲量为零 C．他克服重力做了功 D．他的机械能增加了 多选5．（2024·辽宁大连·三模）过山车是一种刺激的游乐项目，但未经训练的普通人，在向上的加速度达到大约5倍重力加速度时，由于血液向下运动导致头部缺血，就会发生晕厥。图甲为某地过山车轨道，其中回环部分是半径为R的经典圆环轨道，A为圆轨道最高点、B为最低点：图乙为另一处过山车轨道，其回环部分是倒水滴形轨道，上半部分是半径为R的半圆轨道、C为最高点，下半部分为两个半径为2R的四分之一圆弧轨道、D为最低点。若载人过山车可视为质点，分别从两轨道顶峰处由静止下降，经过A、C点时均和轨道没有相互作用，点B、D等高，忽略空气阻力和摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．图甲过山车轨道比图乙轨道更安全 B．图乙过山车轨道比图甲轨道更安全 C．图甲轨道的顶峰高度比图乙轨道的顶峰高度低R D．图甲过山车经过A点时的速度等于图乙过山车经过C点时的速度 多选6．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面的最底端切线水平，圆弧长和斜面长相等，质量相等的A、B 两个小球从两个面的最高点由静止释放，不计小球的大小，则在 A 球沿斜面滚下、B球沿圆弧面滚下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．两小球到达底端时速度相同 B．两小球到达底端时动能相同 C．两小球到达底端时A 球重力瞬时功率比 B 球重力瞬时功率大 D．两球从静止运动到底端过程中，A 球重力平均功率比B 球重力平均功率大 多选7（2024·青海海南·二模）蹦极是一项极限运动，某人身系原长为30m的弹性绳自P点无初速度落下，其运动轨迹为图中的虚线，人在最低点Q时的动能恰好与弹性绳的弹性势能相等。已知人的质量为75kg，，，弹性绳（满足胡克定律）具有的弹性势能，式中k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变量，不计空气阻力及弹性绳的质量，人可视为质点，取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．弹性绳的劲度系数为150N/m B．弹性绳中的最大弹力为1500N C．人在Q点时的速度大小为20m/s D．人在Q点时的加速度大小为 多选8．（2024·辽宁大连·二模）如图是受迫振动和共振实验的演示仪器，质量为m的物块与两个完全相同的弹簧甲、乙连接，静止时弹簧甲、乙的形变量均为h。演示受迫振动和共振实验时，当物块向下运动到两弹簧原长位置时，弹簧甲与物块突然脱离，此时物块的速度大小为，此后物块与弹簧乙一起做简谐运动。已知从物块与弹簧甲脱离开始，第一次到达最高点经历的总时间为t。已知弹簧的弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则在t时间内，下列说法正确的是（　　） A．物块的最大速度为 B．物块运动的最大加速度为 C．弹簧乙的最大弹性势能为 D．从物块与弹簧甲分开到物块到达最低点所用的时间为 多选9．（2024·辽宁大连·模拟预测）有一款三轨推拉门，门框内部宽为，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为，与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度，取3号门运动的方向为正方向。则有（　　） A．3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s B．拉力F的作用时间为0.8s C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为4.8J D．2号门板对3号门板作用力的冲量为 10．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某同学为测定物块A与桌面之间的动摩擦因数，利用动能定理设计了如图所示的装置进行实验。首先用天平测量物块A的质量m，钩码B的标称质量为M。实验中，当A位于水平桌面上的O点时，B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点停止。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录各组实验数据。在坐标纸上画出关系的图像。 (1)关于本实验，下列说法正确的是__________ A．实验中连接A一侧的绳子应尽量与桌面平行 B．重物B的质量应远小于物块A的质量 C．若改变物块A的材质，则测得的动摩擦因数不会变化 D．B落地时与地面碰撞损失机械能不会影响实验结果 (2)该同学画出图象（s为纵坐标）后，发现十分接近一条斜率为k的正比例函数，据此可求得待测动摩擦因数为 （用M，m，k表示）。 (3)由于钩码B生锈，质量变大。这会使测量结果 （填“偏大”或“偏小”）。 11．（2024·辽宁朝阳·三模）如图是小明家汽车的动力系统，该汽车发动机实质是汽油机，g取，请回答下列问题： （1）汽车整车质量约为，静止时车轮与地面的总接触面积约为，则汽车静止时对水平地面的压强是多少？ （2）已知汽车匀速行驶用时，则汽车行驶的速度是多少？ （3）汽车在平直公路上行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，则行驶过程中汽车发动机的输出功率是多少？ （4）请描述汽车行驶时能量转化的情况。 12．（2024·辽宁大连·二模）如图所示，竖直平面内的轨道由直轨道AB和半圆弧轨道BC平滑连接组成，C点为半圆弧轨道最高点。小球从直轨道上的A点由静止开始滑下，A点距轨道最低点的竖直高度为，滑到轨道底端后又滑上半径为的半圆弧轨道（不考虑经过连接处的速率变化），小球质量为。（） （1）若接触面均光滑，求小球滑到C点时速度和对轨道的压力。 （2）若接触面不光滑，小球运动到C点时对轨道的压力为1N，求全过程中克服摩擦力做的功。 13．（2024·辽宁·模拟预测）游乐场轨道由两个圆弧组成，圆心在同一条竖直线上，圆弧的半径为，弧之间，之间光滑，之间粗䊁，，质量为（含滑板）的运动员（可视为质点）从点由静止下滑，进入粗糙部分后做匀速圆周运动，恰好能到达点，重力加速度为。求： （1）圆弧的半径为多少； （2）段动摩擦因数与的关系（为圆心到运动员位置连线与水平方向夹角）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 机械能守恒定律 1．（2023·辽宁·高考真题）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　）    A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 【答案】B 【详解】AB．由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿I下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，A错误，B正确； CD．乙沿I下滑，开始时乙速度为0，到点时乙竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式可知重力瞬时功率先增大后减小，CD错误。 故选B。 2．（2024·辽宁·高考真题）如图，高度的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量。A、B间夹一压缩量的轻弹簧，弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止。A、B均视为质点，取重力加速度。求： （1）脱离弹簧时A、B的速度大小和； （2）物块与桌面间的动摩擦因数μ； （3）整个过程中，弹簧释放的弹性势能。 【答案】（1）1m/s，1m/s；（2）0.2；（3）0.12J 【详解】（1）对A物块由平抛运动知识得 代入数据解得，脱离弹簧时A的速度大小为 AB物块质量相等，同时受到大小相等方向相反的弹簧弹力及大小相等方向相反的摩擦力，则AB物块整体动量守恒，则 解得脱离弹簧时B的速度大小为 （2）对物块B由动能定理 代入数据解得，物块与桌面的动摩擦因数为 （3）弹簧的弹性势能转化为AB物块的动能及这个过程中克服摩擦力所做的功，即 其中 ， 解得整个过程中，弹簧释放的弹性势能 3．（2023·辽宁·高考真题）某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v₁=80m/s时离开水面，该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后，飞机攀升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s，之后保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求： （1）飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t； （2）整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）飞机做从静止开始做匀加速直线运动，平均速度为，则 解得飞机滑行的时间为 飞机滑行的加速度为 （2）飞机从水面至处，水的机械能包含水的动能和重力势能，则机械能变化量为 1．（2024·辽宁丹东·二模）轻质直角支架两端分别连接质量均为m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动。如图所示，开始时OA边与水平方向的夹角为，。由静止释放A球，（重力加速度为g，，）下列说法正确的是（　　） A．A、B两球线速度大小始终相等 B．A球速度最大时位于O点正下方 C．A由静止释放至摆动到最低点的过程中，支架对A不做功 D．A摆动到最低点位置时，杆对A做功的功率为零 【答案】D 【详解】A．A、B两球属于同轴转动，角速度始终相等，由于两球到轴心间距不等，根据 可知，A、B两球线速度大小始终不相等，故A错误； B．A、B两球构成的系统机械能守恒，令角速度为，经历一定时间，OA边与水平方向夹角为，则有 解得 若令 对函数求导有 当导数值为0时，解得 则有 可知 由于线速度最大时，A的线速度最大，可知，A球速度最大时A并没有位于O点正下方，故B错误； C．A由静止释放至摆动到最低点的过程中，结合上述可以解得此时的角速度恰好为0，即此时的线速度为0，表明A恰好能够运动到最低点，此过程中，A的机械能减小，表明支架对A做负功，故C错误； D．结合上述可知，A摆动到最低点位置时，A的线速度恰好等于0，可知，此时杆对A做功的功率为零，故D正确。 故选D。 2（2024·辽宁鞍山·模拟预测）如图所示，质量为M的木板静止放置在光滑水平面上，左端用轻弹簧和左侧竖直墙壁连接，某时刻，一个质量为m的小滑块从木板左端以初速度（未知）滑上木板，此时弹簧处于压缩状态，压缩量为x，经过一段时间，小滑块从木板右端掉落。此时弹簧处于伸长状态，伸长量为2x。而木板的速度刚好为0。已知上述过程中小滑块相对于木板一直向右运动。木板与滑块之间的动摩擦因数为。轻弹簧始终在弹性限度内，则弹簧的劲度系数为（  ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对木板，根据动能定理 解得 故选B。 3．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，一部质量为M=1800kg的电梯静止在某一楼层，电梯箱下表面和缓冲弹簧上端相距d=7.0m，此时钢缆突然断裂，夹在电梯导轨上的安全装置立即启动，对电梯施加的阻力恒为F1=5.5×103N。已知缓冲弹簧的劲度系数k=2.0×105N/m，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的压缩量），g取10m/s2。则在钢缆断裂后（    ） A．立即产生 10 m/s2的加速度向下运动 B．缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为 2.0 m C．电梯在运动过程中的最大加速度约为99.8m/s2 D．电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度约为3.26 m 【答案】D 【详解】A．在钢缆断裂后，安全装置启动，加速度大小不是 10m/s2，A 错误； B．设缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为xm，根据功能关系可得 代入数据解得 xm=1.0m B错误； C．电梯向下运动到最大压缩量瞬间，根据牛顿第二定律可得 解得 C错误； D．设电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度为h，根据全程能量守恒可得 解得 h=3.26 m D正确。 故选D。 多选4．（2024·辽宁大连·二模）体育课上，某同学做俯卧撑训练，在向上撑起过程中，下列说法正确的是（　　） A．地面对手的支持力做了正功 B．地面对手的支持力冲量为零 C．他克服重力做了功 D．他的机械能增加了 【答案】CD 【详解】A．由于地面对手的支持力作用点没有发生位移，则地面对手的支持力不做功，故A错误； B．根据 可知地面对手的支持力冲量不为零，故B错误； CD．由于人的重心升高，则重力做负功，即该同学克服重力做了功，在向上撑起过程中，同学的机械能增加了，故CD正确。 故选CD。 多选5．（2024·辽宁大连·三模）过山车是一种刺激的游乐项目，但未经训练的普通人，在向上的加速度达到大约5倍重力加速度时，由于血液向下运动导致头部缺血，就会发生晕厥。图甲为某地过山车轨道，其中回环部分是半径为R的经典圆环轨道，A为圆轨道最高点、B为最低点：图乙为另一处过山车轨道，其回环部分是倒水滴形轨道，上半部分是半径为R的半圆轨道、C为最高点，下半部分为两个半径为2R的四分之一圆弧轨道、D为最低点。若载人过山车可视为质点，分别从两轨道顶峰处由静止下降，经过A、C点时均和轨道没有相互作用，点B、D等高，忽略空气阻力和摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．图甲过山车轨道比图乙轨道更安全 B．图乙过山车轨道比图甲轨道更安全 C．图甲轨道的顶峰高度比图乙轨道的顶峰高度低R D．图甲过山车经过A点时的速度等于图乙过山车经过C点时的速度 【答案】BCD 【详解】D．已知过山车经过A、C点时和轨道没有相互作用，在A、C点均是重力刚好提供向心力，则有 解得 故D正确； AB．分别运动到轨道最低点B、D时，人所受加速度最大；对图甲圆环轨道，由动能定理得 经过B点时加速度 联立解得 图甲过山车轨道存在安全隐患；对图乙倒水滴形轨道，由动能定理得 经过D点时加速度 解得 故图乙过山车轨道比图甲轨道更安全，故A错误，B正确； C．相同载人过山车在顶峰处动能为0，经A、C点时动能相等，根据机械能守恒，有 其中 可得 即图甲轨道的顶峰高度比图乙轨道的顶峰高度低R，故C正确。 故选BCD。 多选6．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面的最底端切线水平，圆弧长和斜面长相等，质量相等的A、B 两个小球从两个面的最高点由静止释放，不计小球的大小，则在 A 球沿斜面滚下、B球沿圆弧面滚下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．两小球到达底端时速度相同 B．两小球到达底端时动能相同 C．两小球到达底端时A 球重力瞬时功率比 B 球重力瞬时功率大 D．两球从静止运动到底端过程中，A 球重力平均功率比B 球重力平均功率大 【答案】BC 【详解】A．根据机械能守恒可知，两球到底端时的速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．两球质量相等，因此到底端时动能相同，故B正确； C．到最低端时B球速度水平，重力瞬时功率为零，A到最低端时竖直分速度不为零，重力的瞬时功率不为零，故C正确； D．两球向下运动过程中，重力做功相同，由于两球向下运动时路程相同，B球开始加速比较大，根据速率时间图像可知，B向下运动的时间短，因此重力做功的平均功率大，故D错误。 故选BC。 多选7（2024·青海海南·二模）蹦极是一项极限运动，某人身系原长为30m的弹性绳自P点无初速度落下，其运动轨迹为图中的虚线，人在最低点Q时的动能恰好与弹性绳的弹性势能相等。已知人的质量为75kg，，，弹性绳（满足胡克定律）具有的弹性势能，式中k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变量，不计空气阻力及弹性绳的质量，人可视为质点，取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．弹性绳的劲度系数为150N/m B．弹性绳中的最大弹力为1500N C．人在Q点时的速度大小为20m/s D．人在Q点时的加速度大小为 【答案】CD 【详解】A．从P到Q由能量关系可知 其中h=40m，∆x=10m，解得 k=300N/m 选项A错误； B．弹性绳中的最大弹力为 F=k∆x=3000N 选项B错误； C．人在Q点时 解得速度 vQ=20m/s 选项C正确； D．人在Q点时的加速度大小为 选项D正确。 故选CD。 多选8．（2024·辽宁大连·二模）如图是受迫振动和共振实验的演示仪器，质量为m的物块与两个完全相同的弹簧甲、乙连接，静止时弹簧甲、乙的形变量均为h。演示受迫振动和共振实验时，当物块向下运动到两弹簧原长位置时，弹簧甲与物块突然脱离，此时物块的速度大小为，此后物块与弹簧乙一起做简谐运动。已知从物块与弹簧甲脱离开始，第一次到达最高点经历的总时间为t。已知弹簧的弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则在t时间内，下列说法正确的是（　　） A．物块的最大速度为 B．物块运动的最大加速度为 C．弹簧乙的最大弹性势能为 D．从物块与弹簧甲分开到物块到达最低点所用的时间为 【答案】AD 【详解】A．初始物块静止时，两弹簧的形变量均为h，则甲弹簧处于拉伸状态，乙弹簧处于压缩状态，由于两弹簧完全相同，设弹簧的劲度系数为k有 解得 当弹簧甲脱离后，以物块做简谐运动的平衡位置所在水平面为零势能面，在平衡位置时其速度最大，则有 从原长位置到平衡位置，有 解得 故A项正确； B．以物块做简谐运动的最低位置所在水平面为零势能面，当物块到达最低位置时其弹簧的弹性势能最大，此时弹簧压缩量为，则有 解得 物块简谐运动最低点时，加速度最大，有 解得 故B项错误； C．当物块处于弹簧压缩最低点时，其弹簧的弹性势能最大，有 故C项错误； D．物块甲脱离后，其做简谐运动。结合之前的分析可知，其简谐运动的振幅为 且弹簧甲脱离的位置到平衡位置的距离为2h，从物块与弹簧甲脱离开始，第一次到达最高点经历的总时间为t，结合简谐运动的规律有 则物块与弹簧甲分开到物块到达最低点所用的时间，有 解得 故D项正确。 故选AD。 多选9．（2024·辽宁大连·模拟预测）有一款三轨推拉门，门框内部宽为，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为，与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度，取3号门运动的方向为正方向。则有（　　） A．3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s B．拉力F的作用时间为0.8s C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为4.8J D．2号门板对3号门板作用力的冲量为 【答案】AC 【详解】AD．设3号门板与2号门板碰撞前速度为，碰撞后速度为，碰后两门板位移为，根据功能关系有 解得 碰撞过程，根据动量守恒定律 解得 2号门板与3号门板碰撞时根据动量定理 故A正确，D错误； B．根据牛顿第二定律 解得 根据动能定理 解得 根据运动学公式 解得 故B错误； C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为 故C正确。 故选AC。 10．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某同学为测定物块A与桌面之间的动摩擦因数，利用动能定理设计了如图所示的装置进行实验。首先用天平测量物块A的质量m，钩码B的标称质量为M。实验中，当A位于水平桌面上的O点时，B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点停止。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录各组实验数据。在坐标纸上画出关系的图像。 (1)关于本实验，下列说法正确的是__________ A．实验中连接A一侧的绳子应尽量与桌面平行 B．重物B的质量应远小于物块A的质量 C．若改变物块A的材质，则测得的动摩擦因数不会变化 D．B落地时与地面碰撞损失机械能不会影响实验结果 (2)该同学画出图象（s为纵坐标）后，发现十分接近一条斜率为k的正比例函数，据此可求得待测动摩擦因数为 （用M，m，k表示）。 (3)由于钩码B生锈，质量变大。这会使测量结果 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)AD (2) (3)偏小 【详解】（1）A．实验中连接A一侧的绳子应尽量与桌面平行，避免滑轮作用力对实验误差的影响，故A正确； B．实验中无需重物B的质量远小于物块A的质量，故B错误； C．若改变物块A的材质，则动摩擦因数改变，测得的动摩擦因数会变化，故C错误； D．根据实验原理可知，B落地时与地面碰撞损失机械能不会影响实验结果，故D正确； 故选AD。 （2）B下落至临落地时根据动能定理有 在B落地后，A运动到Q，有 解得 所以 解得 （3）由于钩码B生锈，质量变大，则测量值偏小，这会使测量结果偏小。 11．（2024·辽宁朝阳·三模）如图是小明家汽车的动力系统，该汽车发动机实质是汽油机，g取，请回答下列问题： （1）汽车整车质量约为，静止时车轮与地面的总接触面积约为，则汽车静止时对水平地面的压强是多少？ （2）已知汽车匀速行驶用时，则汽车行驶的速度是多少？ （3）汽车在平直公路上行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，则行驶过程中汽车发动机的输出功率是多少？ （4）请描述汽车行驶时能量转化的情况。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）内能转化为机械能 【详解】（1）汽车所受的重力 汽车静止时对水平地面的压力 汽车静止时对水平地面的压强 （2）汽车匀速行驶的速度 （3）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车的牵引力 行驶过程中汽车发动机的输出功率 （4）汽车行驶时内能转化为机械能。 12．（2024·辽宁大连·二模）如图所示，竖直平面内的轨道由直轨道AB和半圆弧轨道BC平滑连接组成，C点为半圆弧轨道最高点。小球从直轨道上的A点由静止开始滑下，A点距轨道最低点的竖直高度为，滑到轨道底端后又滑上半径为的半圆弧轨道（不考虑经过连接处的速率变化），小球质量为。（） （1）若接触面均光滑，求小球滑到C点时速度和对轨道的压力。 （2）若接触面不光滑，小球运动到C点时对轨道的压力为1N，求全过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1）；；竖直向上；（2） 【详解】（1）若接触面均光滑，小球从A点到C点过程，根据动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球滑到C点时对轨道的压力大小为，方向竖直向上。 （2）若接触面不光滑，小球运动到C点时对轨道的压力为1N，在C点，根据牛顿第二定律可得 解得 小球从A点到C点过程，根据动能定理可得 解得 13．（2024·辽宁·模拟预测）游乐场轨道由两个圆弧组成，圆心在同一条竖直线上，圆弧的半径为，弧之间，之间光滑，之间粗䊁，，质量为（含滑板）的运动员（可视为质点）从点由静止下滑，进入粗糙部分后做匀速圆周运动，恰好能到达点，重力加速度为。求： （1）圆弧的半径为多少； （2）段动摩擦因数与的关系（为圆心到运动员位置连线与水平方向夹角）。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）运动员（可视为质点）从点由静止下滑，设到达D点的速度为，圆弧段光滑，由动能定理有 进入粗糙部分后做匀速圆周运动，则到达B点的速度为，从B点到C点轨道光滑，设圆弧的半径为，如图所示 由动能定理有 联立解得 （2）运动员在粗糙部分后做匀速圆周运动，如图所示 径向合力提供向心力，切向合力为零，有 联立解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$