专题05 动能定理及机械能守恒（7大题型+优选提升题）（上海专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期中真题分类汇编

专题05 动能定理及机械能守恒 动能定理 1．(23-24高一下·上海控江中学·期中)不考虑空气阻力与排球的自转，排球在水平击出后的下落过程中，其动能Ek与其在空中运动时间t的关系可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】排球在水平击出后的下落过程中，其动能 故选D。 2．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图所示，某运动员从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则 （1）该球从被击出到落入A穴所花的时间为多少（穴的深度可忽略）？ （2）球被击出时的初速度大小为多大？ （3）如没有水平风力，高尔夫球落地时与抛出点的水平距离有多大？ （4）如没有水平风力，落地时高尔夫球的动能将多大？ 【答案】（1）；（2）；（3）2L；（4） 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】（1）小球的运动可分为水平方向的匀减速运动，竖直方向自由落体，竖直方向有 整理有 （2）水平方向做匀减速直线运动，有 整理有 （3）若无水平分力，球飞出后水平方向做匀速直线运动，有 （4）若无水平风力，有 又有 解得 用动能定理求解外力做功和初末速度 科技与未来 “人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。 3．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做负功的是（    ） A．无人机吊着货物悬停在空中 B．无人机吊着货物竖直减速上升 C．无人机吊着货物竖直加速上升 D．无人机吊着货物竖直匀速下降 4．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)无人机送货过程中，如果货物动能不变，则下列说法中正确的是（    ） A．其速度大小一定不变 B．其速度方向一定不变 C．物体的运动状态一定保持不变 D．物体所受的合外力一定为零 5．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图所示，质量分别为和的两个货物，，在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为，做的功为，则（    ） A． B． C． D．条件不足，无法确定 6．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)若货物在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功6J，物体克服力做功8J，则、的合力对物体做功为（    ） A．14J B．10J C．2J D．-2J 7．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图甲所示，货物受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、货物速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。求： （1）货物所受滑动摩擦力的大小； （2）货物的质量m； （3）0~3s内货物位移s的大小； （4）0~3s内推力做功的平均功率P 【答案】3．D 4．A 5．C 6．D 7．（1）2N；（2）；（3）；（4） 【来源】上海市同济大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【解析】3．A．无人机吊着货物悬停在空中，无人机对货物有力的作用，但是货物没有位移，所以做功为零。故A错误； B．无人机吊着货物竖直减速上升，无人机对货物拉力方向与货物的位移方向相同。则做正功。故B错误； C．同理无人机吊着货物竖直加速上升，无人机对货物拉力方向与货物的位移方向相同。则做正功。故C错误； D．无人机吊着货物竖直匀速下降，无人机对货物拉力方向与货物的位移方向相反。则做负功。故D正确。 故选D。 4．ABC．根据 可知，无人机送货过程中，如果货物动能不变，其速度大小一定不变。速度方向可能改变 物体的运动状态也可能改变。故A正确；BC错误； D．根据 可知物体所受的合外力不一定为零，也可能是合力方向的位移为零。故D错误。 故选A。 5．根据恒力功的定义式，可得 依题意，在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离，所以 故选C。 6．合力对物体做功为 故选D。 7．（1）由图丙可知，2~3s内货物做匀速直线运动，有 （2）同理，1~2s内货物做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 又 联立，解得 （3）0~3s内货物位移s的大小为 （4）由动能定理可得 解得 奥运会是国际奥林匹克委员会主办的世界规模最大的综合性运动会，每四年一届。 8．(23-24高一下·上海大同中学·期中)某次奥运会女子500米双人皮划艇决赛中，假设在一段平直的河道中水流速度为v0，皮划艇在静水中的速度为v，河道宽为d，小刘和小张划动皮划艇过河。 （1）若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间( ) A．变大                B．变小     C．不变                D．无法确定 （2）若调整船头，皮划艇能到达正对岸，此时过河位移最短，则过河时间为 。 9．(23-24高一下·上海大同中学·期中)图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景，比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动，在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 10．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，跳台滑雪赛道可以简化为助滑道、起跳区、着陆坡等几段，起跳区BC是一小段半径R=20m的圆弧，助滑道和着陆坡两斜面与水平面的夹角θ均为37°，运动员与助滑道AB段间的动摩擦因数µ=0.125。质量m=60kg的运动员（含装备）从A点无初速度下滑，从起跳区的C点起跳时速度沿水平方向，然后降落在着陆坡上的D点。不考虑空气阻力，运动员从起跳区的C点起跳后在空中时间为t=3s，在运动员运动的过程中可以把运动员看成质点。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）运动员在起跳区C点对滑道的压力是多少？ （2）若不考虑起跳区BC对运动员速度大小的影响，助滑道AB的长度至少是多少？ 【答案】8． C 9．B 10．（1）1800N；（2）40m 【来源】上海市大同中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】8．（1）皮划艇过河最短时间为 若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间不变。 故选C。 （2）若皮划艇正好到达河道的正对面，则合速度为 过河时间为 9．由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，而后侧受摩擦力几乎不变，若冰壶按如图①的逆时针方向旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转。即①④正确。 故选B。 10．（1）运动员从C点起跳做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 根据数学三角函数知识有 代入数据解得 运动员在C点，设滑道对运动员的支持力为，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，运动员在起跳区C点对滑道的压力为。 （2）设助滑道AB的长度为x，根据动能定理有 代入数据解得 m 在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以相互转化，并且能量的转化与功的概念紧密相连。 11．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)关于功，下列说法中正确的是（　　） A．-10J的功小于+5J的功 B．功是矢量，正、负表示方向 C．一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 D．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 12．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)如图所示，一位老爷爷在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的绳子与地面的夹角为30°，设绳的拉力始终是20N，在向前移动2m的过程中，小狗的拉力对老爷爷做的功为（　　） A． B． C． D． 13．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)起重机以额定功率将地面上质量为800kg的重物由静止沿竖直方向吊起，4秒后重物开始以1m/s的速度向上做匀速直线运动，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。以下说法法正确的是（　　） A．0~4秒内重物所受起重机牵引力逐渐变大 B．0~4秒内重物的加速度大小恒为0.25m/s2 C．0~4秒内重物克服重力做功 D．起重机的额定功率为8kW 【答案】11．D 12．D 13．D 【来源】上海市华东师范大学附属东昌中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】11．A．-10J的功大于+5J的功，故A错误； B．功是矢量，正、负表示动力做功还是阻力做功，故B错误； C．一个力对物体做了负功，说明这个力一定阻碍物体的运动，故C错误； D．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功，故D正确。 故选D。 12．根据力对物体做功的计算公式可得拉力对人做功为 故选D。 13．A．在0~4s内，起重机以额定功率将地面上重物由静止沿竖直方向吊起，可知起重机额定功率不变，随重物的速度逐渐增大，则重物所受起重机牵引力逐渐变小，故A错误； B．在0~4s内，由牛顿第二定律可得 由于重物所受起重机牵引力逐渐变小，可知重物的加速度逐渐变小，故B错误； D．重物在4s后以1m/s的速度向上做匀速直线运动，由平衡条件可知 可得起重机的额定功率为 故D正确； C．0~4s内，由动能定理可得 解得重物克服重力做功为 故C错误。 故选D。 应用动能定理解多段过程问题 车与生活 社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。 14．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)一质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（    ） A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为 C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 15．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为，则汽车所能达到的最大速度为 m/s，若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为 s。 16．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为，克服摩擦力做的功为，那么应为 。牵引力和阻力大小之比为 。 17．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A,B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A,B两点的角速度之比为 ，线速度之比为 。 18．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（    ） A．A，B两点加速度关系满足甲图线 B．A，B两点加速度关系满足乙图线 C．B，C两点加速度关系满足甲图线 D．B，C两点加速度关系满足乙图线 19．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)一辆质量m=2000kg的汽车驶过半径R=50m的一段圆弧形桥面，g取，求： （1）若桥面为凹形，则汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时对桥面的压力； （2）若桥面为凸形，则汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时对桥面的压力； （3）汽车以多大速度v通过凸形桥面最高点时，对桥面刚好没有压力。 【答案】14．CD 15． 10m/s 5s 16． 1:1 4:1 17． 4:5 1:1 18．AD 19．（1），方向竖直向下；（2），方向竖直向下；（3） 【来源】上海市同济大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【解析】14．A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力，故A错误； B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为 故B错误； C．汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为 汽车会发生侧滑，故C正确； D．汽车能安全转弯的最大向心加速度大小为 故D正确。 故选CD。 15．[1] 汽车所能达到的最大速度为 [2]由牛顿第二定律可得 解得 当达到额定功率时 由可得 16．[1]全过程由动能定理可得 所以 [2]和时间内由图像分别可得 ， 解得 所以牵引力和阻力大小之比为 17．[1][2] A,B两点线速度大小之比为 由可得 18．AB．A，B两点有线速度大小相等，由可知加速度与半径成反比，所以A，B两点加速度关系满足甲图线，故A正确，B错误； CD. B，C两点有角速度相等，由可知加速度与半径成正比，所以C，D两点加速度关系满足乙图线，故C错误，D正确。 故选AD。 19．（1）桥面为凹形时有 解得 由牛顿第三定律可得汽车对桥面的压力大小为，方向竖直向下。 （2）若桥面为凸形时 解得 由牛顿第三定律可得汽车对桥面的压力大小为，方向竖直向下。 （3）汽车对桥面刚好没有压力时有 解得 20．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 ；小物块克服摩擦力所做的功为 。 【答案】 【来源】上海市建平中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷（B） 【详解】[1]对小车根据动能定理有 可得小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 [2]小物块克服摩擦力所做的功为 游戏玩具枪的原理是利用压缩气体或者弹簧的力将弹丸（或小球）射出，拟真实枪械的射击效果。 21．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。 （1）关于子弹击中积木的位置，以下说法正确的是( ) A．将恰好击中P点        B．将击中P点上方        C．将击中P点下方 （2）子弹击中积木的时间t( ) A．                B．         C． （3）为研究平抛运动的规律，我们可采用如图所示频闪照相的方法，拍摄小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为L=5cm，则拍摄时每 s曝光一次，平抛运动的初速度为 m/s。（取重力加速度g=10m/s2） 22．(23-24高一下·上海大同中学·期中)某弹射游戏装置简化模型如图所示，水平光滑枪管中弹簧被弹射杆P用线拉着，处于压缩状态，质量为m=0.1kg的小钢球紧靠弹簧，枪口上边缘与半圆形光滑竖直轨道最高点A的内侧对齐。水平轨道BC在B、C两点分别与半圆轨道内侧和倾角θ=45°的倾斜轨道平滑连接。扣动扳机，弹簧立即松开，小球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好回到A点进入枪内，挤压弹簧后再次被弹出。已知半圆轨道半径为R=0.2m，BC长为s=0.4m，小球与斜面CD、水平轨道BC的动摩擦因数均为，取重力加速度g=10m/s2，小球受到的摩擦力视为滑动摩擦力。求： （1）小球第二次经过B点时的速度大小； （2）小球第一次到达斜面上最高点D点的离地高度； （3）小球第一次经过A点的速度大小； （4）弹簧储存的最大弹性势能Ep。 【答案】21． A B 0.1 1 22．（1）；（2）0.8m；（3）；（4）0.7J 【来源】上海市大同中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】21．（1）[1]因子弹和积木在竖直方向均做自由落体运动，可知最终将恰好击中P点，故选A； （2）[2]因子弹恰能击中P点，则水平位移为L，则运动时间为 故选B。 （3）[3]竖直方向，根据 解得 T=0．1s [4]水平速度 22．（1）小球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好回到A点进入枪内，可知在A点时 从小球第二次经过B点到回到A点过程，由机械能守恒 解得 （2）从D点到第二次回到B点，由动能定理 解得 h=4R=0.8m （3）小球第一次经过A点到D点由动能定理 解得 （4）弹簧储存的最大弹性势能 23．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球质量m＝1kg，以的初速度竖直向下运动，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力f＝2N，小球与钢板相撞时，速度等大反向。则相撞前后，小球的动能 （填“变大”、“变小”或“不变”）；小球最终停止运动时，它所经历的路程s＝ m． 【答案】 不变 16 【来源】上海交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】[1]因为小球与钢板相撞时，速度等大反向，所以小球的动能不变。 [2]根据动能定理 解得 24．(23-24高一下·上海川沙中学·期中)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段光滑圆弧形轨道，BC是一段长的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零，随后继续从Q开始无初速度自然滑下，如此往复在轨道中滑行，运动员不再通过蹬地等动作加速或者减速。已知P、Q距水平轨道的高度分别为，，运动员的质量，不计圆弧轨道上的摩擦，取，求： （1）分别画出运动员在AB、BC、CD轨道上的受力分析图。 （2）运动员第一次经过B点、C点时的速率各是多少? （3）运动员与BC轨道的动摩擦因数为多大? （4）运动员最终停在BC轨道时，累计在BC轨道上运动了多少路程? 【答案】（1）见解析；（2），；（3）；（4） 【来源】上海市川沙中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【详解】（1）运动员在AB轨道上的受力分析图如图 运动员在BC轨道上的受力分析图如图 运动员在CD轨道上的受力分析图如图 （2）运动员从P点到B点过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得 运动员从C点到Q点过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得 （3）运动员从B点到C点过程，由动能定理得 代入数据解得 （4）运动员从P点到最终停在BC轨道时，由动能定理有 代入数据解得 可知运动员累计在BC轨道上运动了。 判断系统机械能是否守恒 25．(23-24高一下·上海控江中学·期中)“嫦娥”探测器到达距离月球表面 5km 的位置，立即开动发动机，向 （选填“上”、“下”）喷气，减速下行，实施“软着陆”。该过程中，探测器的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 下 减小 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】[1]“嫦娥”探测器到达距离月球表面 5km 的位置，为了减速下降，需要通过喷气获得向上的加速度，可知，需要立即开动发动机向下喷气； [2]结合上述可知，喷气过程，对探测器施加向上的阻力作用，阻力做负功，探测器的机械能减小。 26．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)如图（a）装置，细绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录细绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值。 可知，小球第一次运动至最低点的过程中，重力势能的变化量 ，动能的变化量 （重力加速度为g），小球运动过程中机械能 （选填“守恒”“不守恒”）。 【答案】 不守恒 【来源】上海交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】[1]小球第一次运动至最低点的过程中，高度下降h，重力势能的变化量 [2]小球第一次摆动至最低点，由牛顿第二定律有 动能的变化量 [3]观察图中拉力峰值随时间变化情况，发现当小球到达最低点时，拉力的最大值在逐渐减小，说明小球经过最低点时的速度在逐渐减小，也就是说摆动一个周期，动能在减少，机械能总量在减小，所以不守恒。 27．(22-23高一下·上海华东师范大学第二附属中学·期中)如图所示，质量为的物块A放在物块B上面，A、B两物块的接触面水平。在两物块沿着光滑斜面一起下滑的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．A受到的摩擦力方向向左 B．A受到的摩擦力对A做负功 C．A机械能守恒 D．因A受到的弹力和摩擦力均对A做功，所以A机械能不守恒 【答案】C 【来源】上海市华东师范大学第二附属中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题 【详解】A．对物块A、物块B整体受力分析由牛顿第二定律 解得，加速度方向沿斜面向下，其大小为 可知，对物块A受力分析，可得A受重力、支持力和水平向右的摩擦力，A错误； B．由于摩擦力与物块A运动方向的夹角为锐角，所以摩擦力对物块做正功，B错误； CD．由于物块A的加速度大小为，所以物块A受到的弹力和水平向右的摩擦力的合力大小等于，方向与斜面垂直，所以弹力与摩擦力的合力对物块A不做功，只有重力做功，所以物块A机械能守恒，C正确，D错误。 故选C。 28．(22-23高一下·上海交通大学附属中学·期末)交中的篮球队很强。运动员起跳斜向上扔出篮球，篮球经一抛物线后进入篮筐，没有碰到篮板，不计旋转和空气阻力，则从出手到进筐的过程中（　　） A．篮球的机械能先增大后减小 B．合外力和速度方向始终不在同一直线上 C．在最高点篮球的加速度方向是水平的 D．进筐时篮球的速度可能是竖直向下的 【答案】B 【来源】上海交通大学附属中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题 【详解】A．由题意，从出手到进筐的过程中，篮球只受重力的作用，机械能守恒，故A错误； BCD．由题意，从出手到进筐的过程中，篮球只受重力的作用，重力（合外力）和速度方向始终不在同一直线上，也即加速度方向始终竖直向下，与速度方向始终不在同一直线上，篮球做斜抛运动，速度方向不可能竖直向下，故B正确，CD错误。 故选B。 机械能与曲线运动结合问题 29．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图，在同一条过山车轨道上，一辆小车与N辆相同小车连接在一起的一列小车，分别以相同的初速度v₀进入圆轨道，滑行到重心最高点时的动能分别为Ek₁和Ek2、机械能分别为E₁和E₂。不计轨道和空气阻力，则Ek₁和Ek2、E₁和E₂的大小关系是 （　　） A．Ek₁∶ Ek₂=1∶N B． C． Ek₁∶ Ek₂=N∶1 D． 【答案】B 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】BD．小车在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，整个过程的机械能等于初始状态的动能，即 则 故B正确，D错误； AC．小车在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，动能转化为重力势能；但一辆小车其重心位置在圆的最高点，多辆小车其重心位置比圆的最高点低，根据 滑行到重心最高时一辆小车速度较小，则 Ek₁∶ Ek₂<1∶N 故AC错误。 故选B。 物理模型可以应用于实际生活中。相对于客观世界的规律的认识，尤其是抽象性方面引入物理模型，可以更加直观的认识物理知识以及规律，方便理解。 30．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图中的实线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是( ) A．合外力为恒力，速度方向指向轨迹内侧 B．合外力的方向与速度方向在一条直线上 C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 31．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关，现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器。若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示。则小球能够击中触发器的可能是( ) A． B． C． D． 【答案】30．C 31．BC 【来源】上海市闵行区上海师范大学附属中学闵行分校2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题 【解析】30．根据曲线运动的特点，当物体做曲线运动时，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向。 故选C。 31．竖直上抛时小球恰好击中触发器，则到达最高点的速度为零。 A．沿图A中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑圆弧内表面做圆周运动，到达最高点的速率应大于或等于，所以不能到达圆弧最高点，即不能击中触发器，故A错误； BC．图B及图C中小球在轨道最高点速度均可以为零，由机械能守恒定律可知小球能够击中触发器，故BC正确； D．沿图D中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑斜面上滑一段后做斜抛运动，最高点具有水平方向的速度，所以也不能到达触发器的高度，即不能击中触发器，故D错误。 故选BC。 二、游乐场 周末两位同学来到游乐场，在游玩过程中观察游乐设施中蕴含的物理原理。 32．(23-24高一下·上海建平中学·期中)首先他们到达了第一个装置——旋转木马。在转台上有两匹小马A、B，若A的旋转半径小于B的旋转半径，下列说法正确的有（　　） A．小马A、B的线速度相同 B．小马A、B的周期相同 C．小马A、B的向心加速度相同 D．小马A、B的转速相同 33．(23-24高一下·上海建平中学·期中)接着两位学生又来到了与旋转木马相似的“旋转飞椅”这一装置前。观察到，由于悬挂座椅的绳索可以绕悬挂点自由转动，所以当整个装置匀速旋转时，绳索与竖直方向保持一定的夹角，如果测得这个夹角，则可以求出（　　） A．绳索受到的拉力 B．人对座椅的压力 C．座椅和人的速度 D．座椅和人的加速度 34．(23-24高一下·上海建平中学·期中)后来两位学生来到了蹦极装置前，观察蹦极运动过程，做以下简化（如图甲）：忽略空气阻力，将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。请判断游客从O点开始下落到最低点的过程中机械能是否守恒并说明理由： 。 35．(23-24高一下·上海建平中学·期中)最后两位学生来到了游乐场最惊险刺激的游玩项目：过山车的面前。其中一位同学观察到，如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。于是把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上距离地面高度为h的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h，g为重力加速度。求： （1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小； （2）小球通过C点时的速率； （3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功W。 【答案】32．BD 33．D 34．机械能不守恒，因为游客会受到弹性绳拉力做功，导致机械能减小。 35．（1）7mg；（2）；（3） 【来源】上海市建平中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷（B） 【解析】32．两匹小马A、B同轴转动，角速度相同； AC．根据、可知，角速度相同时，线速度和向心加速度与半径成正比，又A的旋转半径小于B的旋转半径，故小马A的线速度和向心加速度较小，故AC错误； B．两匹小马A、B同轴转动，角速度相同，根据可知周期相等，故B正确； D．角速度相同时，根据可知，转速也相同，故D正确。 故选BD。 33．设绳子拉力为T，对座椅和人整体分析可知，竖直方向有 可知 ，， 座椅和人的质量与半径未知，则拉力和线速度无法测量，同样人对座椅的压力也无法测量。 故选D。 34．游客从O点开始下落到最低点的过程中机械能不守恒，因为游客会受到弹性绳拉力做功，导致机械能减小。 35．（1）小球运动到B点时，根据牛顿第二定律有 解得 （2）小球恰好能通过C点，根据牛顿第二定律有 解得 （3）从A到C根据动能定理有 解得 机械能解决综合问题 游乐园中有一些网周运动项目，比如过山车、快乐飞机爷。这些游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。 36．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g。 （1）乘客在最低点时对座位的压力( ) A．等于mg        B．小于mg        C．大于mg （2）座舱转动过程，乘客的机械能守恒吗？( ) A．守恒            B．不守恒 37．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示、已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）旋臂对模型飞机的作用力方向( ) A．一定与旋臂垂直                B．可能与悬臂不垂直 （2）若仅夹角增大，则旋臂对模型飞机的作用力( ) A．变大            B．变小            C．不变     （3）模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是 法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是： 。 【答案】36． C B 37． B A 控制变量 根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，故作的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。 【来源】上海市大同中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】36．（1）乘客在最低点时，根据牛顿第二定律有 结合牛顿第三定律可知对座位的压力为 故选C。 （2）座舱转动过程，乘客受支持力和摩擦力做功，机械能不守恒。 故选B。 37．（1）模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，则旋臂对模型飞机的作用力与重力提供向心力，则旋臂对模型飞机的作用力方向可能与悬臂不垂直。 故选B。 （2）根据牛顿第二定律有 解得 若仅夹角θ增大，则旋臂对模型飞机的作用力变大。 故选A。 （3）[1]该实验的研究方法是控制变量法； [2] 根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，故作的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。 航空航天 38．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)已知地球半径为R，绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m，速度为v，它到地心的距离为r，引力常量为G。则卫星的周期 ，地球的质量 。 39．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，则宇宙飞船所在处的地球引力产生的加速度 ，人对秤的压力 。 40．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运动，由a点运动到b点的过程中，关于万有引力做功的情况，正确的说法是（　　） A．不做功 B．做正功 C．做负功 D．不能判断 41．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢变小。则人造地球卫星的（　　） A．万有引力减小 B．势能减小 C．机械能增大 D．运行的周期增大 42．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)2022年11月29日我国“神舟十五号”载人飞船发射成功，并通过一系列加速变轨后与距离地面的空间站交汇对接，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．变轨前A是空间站，B是飞船 B．飞船的发射速度不能小于 C．完成对接后，飞船和空间站的运行周期大于24小时 D．若已知空间站的运行周期和地球半径，则可以测量地球密度 【答案】38． 39． 0 40．C 41．B 42．BD 【来源】上海市复旦大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷（A卷） 【解析】38．[1]卫星的周期为 [2]根据万有引力提供向心力有 解得 39．[1]在地球表面，重力与万有引力近似相等，则有 在飞船内，重力提供向心力，则有 解得 [2]宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，里面的物体处于完全失重状态，则人对台秤的压力为零。 40．人造地球卫星在椭圆形轨道上运动，由a点运动到b点的过程中，从近地点到远地点，根据开普勒第二定律可知速度逐渐减小，动能减小，根据动能定理可知万有引力做负功。 故选C。 41．A．卫星绕地球运转的轨道半径会慢慢变小，根据万有引力公式 可知万有引力增大，故A错误； BC．卫星受到阻力做负功，根据功能关系可知机械能减小，根据万有引力提供向心力有 解得 卫星绕地球运转的轨道半径会慢慢变小，可知速度增大，动能增大，机械能减小，所以势能减小，故B正确，C错误； D．根据 解得 卫星绕地球运转的轨道半径会慢慢变小，可知周期会减小，故D错误。 故选B。 42．A．飞船加速度后做离心运动，轨道半径增大，所以变轨前A是飞船，B是空间站，故A错误； B．是卫星运行的最大速度，是飞船发射的最小速度，所以飞船的发射速度不能小于，故B正确； C．根据 解得 飞船和空间站的运行的轨道半径小于静止卫星运行的轨道半径，所以完成对接后，飞船和空间站的运行周期小于24小时，故C错误； D．根据上述表达式 可得 根据地球半径和空间站距地面的高度，可以得到空间站运行的轨道半径，根据上述公式可以计算地球的质量，由地球半径能求出地球的体积，因而能求出地球密度，故D正确。 故选BD。 43．(23-24高一下·上海控江中学·期中)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能先增加后减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 【答案】ABC 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】A．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始弹性绳的弹力小于运动员的重力，运动员做加速运动，动能增大，当弹性绳的弹力等于运动员的重力时，运动员速度最大，动能最大，当弹性绳的弹力大于运动员的重力时，运动员做减速运动，速度减小，动能减小，所以运动员的动能先增加后减小，选项A正确； B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，选项B正确； C．蹦极过程中，对于运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力做功，则运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，选项C正确； D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，选项D错误。 故选ABC。 利用动能定理求机车启动位移的问题 44．(23-24高一下·上海川沙中学·期中)新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量，在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）内该车所受牵引力所做的功； （3）从静止开始到末该车前进的距离。 【答案】（1）800N；（2）；（3） 【来源】上海市川沙中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 （3）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 则该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 从静止开始到末，由动能定理得 从静止开始到末该车前进的距离 五、高质量发展的交通基础设施 由于考虑到出行高峰可能遇到高速公路大堵车，也有不少游客转投铁路运输的怀抱。中国高铁保有量世界最多、种类最全，中国高铁的速度也是世界第一的。 45．(23-24高一下·上海建平中学·期中)高速列车在转弯时可认为是在水平面做圆周运动。为让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会选择合适的内外轨高度差，使列车以规定的速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力提供。如图当火车以规定的行驶速度转弯时，内外轨不会受到轮缘的挤压，设火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为，在该转弯处规定行驶的速度为v，重力加速度为g，则（　　） A．该弯道半径为 B．当火车速度小于v时，外轨挤压轮缘 C．当火车速度大于v时，外轨挤压轮缘 D．当列车质量变大时，规定的行驶速度会变小 46．(23-24高一下·上海建平中学·期中)动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到（　　） A．240km/h B．280km/h C．300km/h D．320km/h 47．(23-24高一下·上海建平中学·期中)改革开放以来，我国在各个行业都取得了巨大成就，高铁技术更是成为我国的“新名片”。一列高铁列车的总质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f。列车沿直线由静止启动过程中的输出功率与速度的关系图象如图所示，当列车的速度超过后，列车的功率恒为。 （1）列车的最大速度为 ； （2）若列车由静止开始运动到刚达到最大速度的过程通过的位移为x，求由静止开始至达到最大速度的过程列车的运行时间为 。 【答案】45．C 46．A 47． 3v0 【来源】上海市建平中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷（B） 【解析】45．A．根据 解得该弯道半径为 选项A错误； B．当火车速度小于v时，重力和轨道的支持力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则内轨挤压轮缘，选项B错误； C．当火车速度大于v时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供所需的向心力，则火车有做离心运动的趋势，则外轨挤压轮缘，选项C正确； D．由表达式 可知，规定的行驶速度与火车的质量无关，选项D错误。 故选C。 46．设每节车厢受的阻力为km，开动一节动车带三节拖车，达到最大速度时满足 当开动二节动车带三节拖车时 解得 vm2=240km/h 故选A。 47．（1）当列车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则由 可得 （2）列车开始运动时根据 P=Fv 可知 即列车先做匀加速运动，加速度 速度达到v0时的位移 时间 当达到最大功率时到最大速度时 解得 由静止开始至达到最大速度的过程列车的运行时间为 48．(23-24高一下·上海控江中学·期中)若汽车质量为，在平直公路上行驶所受阻力大小恒为，当汽车速度达到10m/s 后，保持其输出功率不变为80kW，再经过30s 汽车已达速度的最大值，则汽车的最大速度是 m/s，这段时间内前进的位移是 m。 【答案】 20 525 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】[1]当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，则 [2]根据动能定理可得 解得 49．(23-24高一下·上海建平中学·期中)以下关于功和能的说法正确的是（　　） A．重力做多少正功，物体的重力势能就增加多少 B．物体速度越大，功率越大 C．做变速运动的物体，动能可能不变 D．若物体所受合力为零，则物体机械能守恒 【答案】C 【来源】上海市建平中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷（B） 【详解】A．根据重力做功与重力势能变化之间的关系可知，重力做多少正功，物体的重力势能就减小多少，故A错误； B．根据功率与速度的关系可知，物体速度越大，功率不一定越大，还得看力的大小和方向，故B错误； C．做变速运动的物体，比如匀速圆周运动，动能不变，故C正确； D．若物体所受合力为零，即合外力做功为零，物体的动能不变，但物体机械能不一定守恒，故D错误。 故选C。 50．(23-24高一下·上海高桥中学·期中)如图，物块以一定的初始速度v0由底端冲上粗糙程度均匀的斜面，最高到达B点。若物块在滑行过程中（　　） A．施加一个竖直向下的恒力，最高仍到B点 B．施加一个竖直向上的恒力，最高仍到B点 C．施加一个水平向左的恒力，最高不可能到B点 D．施加一个水平向右的恒力，最高可能仍到B点 【答案】D 【来源】上海市高桥中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】A．设物体与斜面间的动摩擦因数为，由动能定理可得 施加一个竖直向下的恒力，由动能定理可得 可得 可知物体不能到达B点；施加一个竖直向上的恒力，由动能定理可得 可得 可知物体到达B点以上，故AB错误； C．施加一个水平向左的恒力，由动能定理可得 当时，则有 则最高可能仍到B点，故C错误； D．施加一个水平向右的恒力，由动能定理可得 当时，则有 则最高可能仍到B点，故D正确。 故选D。 51．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)“嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约4天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月球软着陆。下列说法正确的是（　　） A．当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要加速 B．当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要减速 C．“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能增加 D．“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中引力势能增加 【答案】BC 【来源】上海交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】AB．嫦娥三号从②轨道进入③轨道，在③轨道上与②的交点是椭圆轨道的远月点，“嫦娥三号”做近心运动，故此时引力大于向心力，而在②轨道上引力等于圆周运动向心力，故“嫦娥三号”从②到③的轨道上要做近心运动，需要减速才可以，故A错误，B正确； C．“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中万有引力做正功，动能增加，引力势能减小，故C正确，D错误。 故选BC。 52．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图，一质量为m的足球，被运动员以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的 B 点处时，重力加速度为g，不计空气阻力，以地面为零势能面，足球在 B 点处的机械能为 ，从踢起到B 处的过程中重力势能的变化量为 。 【答案】 mgh 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】[1]根据机械能守恒定律可知，足球在 B 点处的机械能等于由地面踢起时的机械能，即等于； [2]从踢起到B 处的过程中，根据功能关系有 重力做功为 解得 53．(23-24高一下·上海控江中学·期中)某同学将篮球下落过程的视频用 tracker 软件计算分析，得到篮球在不同位置时的速度，然后计算不同位置的动能、势能和机械能，画出它们随高度h的变化，取地面为零势能面，得到了图示a、b、c三条图线。则 （1）三根图线分别代表 A．a机械能， b 动能            B． a机械能， c 动能 C． a动能， b 势能              D．a 势能， c 动能 （2）通过图像分析，你认为篮球在下落过程是 （选填“受到”、“没有受到”）空气阻力作用，简要说明理由： 。 【答案】 A 受到 见解析 【来源】上海市控江中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【详解】（1）[1]设初位置篮球离地面高度为H，篮球下落过程由动能定理可得 解得 可知b图线表示动能；取地面为零势能面，篮球下落过程的势能 故c图线表示势能；机械能 可知a图像表示机械能。 故选A。 （2）[2][3]篮球在下落过程随高度h的减小，机械能减少，所以篮球下落过程受到空气阻力作用。 54．(23-24高一下·上海七宝中学·期中)如图，与水平面夹角θ=45°的斜面和半径R=1m的光滑圆轨道相接于A、B两点，固定于竖直平面内，斜面和圆周之间有小圆弧平滑连接。滑块从斜面上的A点以初速度释放。已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.2。 （1）求滑块滑到B点的速度大小vB； （2）分析并判断滑块能否滑过C点。 【答案】（1）；（2）见解析 【来源】上海市七宝中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【详解】（1）滑块在斜面滑行过程，根据动能定理可得 代入数据解得滑块滑到B点的速度大小为 （2）若滑块刚好经过C点，则有 解得经过C点的最小速度为 设滑块可以经过C点，滑块从B点到C点过程，根据动能定理可得 解得 由于 则滑块可以经过C点。 能量的转化 55．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)下列物体运动过程中，可认为机械能守恒的是（　　） A．树叶从树枝上落下的运动 B．氢气球拉线断了后的运动 C．集装箱被起重机匀加速吊起的运动 D．被投掷后的铅球在空中的运动 56．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　） A． B． C． D． 57．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)位于水平面上的物体在水平恒力作用下，做速度为的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力，物体做速度为的匀速运动，且与功率相同。则可能有（　　） A．， B．， C．， D．， 58．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，装置如图所示，摆锤质量为。 （1）实验中，用于测量小球速度的传感器是 传感器。挡光片宽度为，某次测量中，摆锤通过它的时间为，则摆锤的速度为 ，动能 J。（保留二位有效数字） （2）实验前已测得、、B、A各点高度分别为、、、。某同学获得的实验数据如图b，分析表中数据发现：从A到D，机械能逐渐 ，其原因是 。 次数 D C B A 高度 0 0.050 0.100 0.150 速度 1.878 1.616 1.299 0.866 势能 0 0.0039 0.0078 0.0118 动能 0.0141 0.0104 0.0067 0.003 机械能 0.0141 0.0144 0.0146 0.0148 （3）某同学设想用一块挡光片重新设计该实验，实验中卸下全部挡光片，仅将一块挡光片先放在B点，让摆锤从A点静止释放，记录实验数据；然后挡光片依次放在C点、D点，重复此前的实验过程。实验结束后，他发现、、三个点的机械能数据较为接近，而用A点高度算出重力势能作为A点机械能，明显小于、、三点的机械能数据，分析其原因可能是摆锤的实际释放点 A点（选填“高于”、“低于”），也可能是 的原因。 59．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长，长，圆轨道和光滑，滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小； （2）当且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力及弹簧弹性势能； （3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。 【答案】55．D 56．C 57．BD 58． 光电门 1.5 减小 摆动过程中小球还受到空气阻力，空气阻力做负功，使小球的机械能总量减小，运动的路程越长，机械能减少越多。 高于 挡光片宽度测量偏小，摆锤的速度计算偏大 59．（1）；（2），；（3）（） 【来源】上海市复旦大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷（A卷） 【解析】55．A．树叶下落，空气阻力做负功，机械能不守恒，故A错误； B．氢气球拉线断，气球向上飘动，浮力对气球做正功，机械能不守恒，故B错误； C．集装箱被起重机匀加速吊起，拉力对物体做正功，集装箱机械能不守恒，故C错误； D．投掷后的铅球在空中运动，空气阻力可以忽略，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。 故选D。 56．AB．小球上抛过程，减速的加速度大小 做加速度逐渐减小（最小为g）的减速运动，a-t图像最小值为g，v-t图像斜率的绝对值减小，故AB错误； C．Ek减小到0，Ek-x图线的斜率为合外力，斜率的绝对值逐渐减小，最小为mg，故C正确； D．E一直变小，E-x图线的斜率为阻力，斜率的绝对值减小到0，故D错误。 故选C。 57．物体都做匀速运动，受力平衡，则 解得 由与功率相同得 解得 所以 因总小于1，则有 F1＞F2，F1＜F2或F1=F2 当F1=F2时 故BD正确，AC错误。 故选BD。 58．（1）[1]实验中，用于测量小球速度的传感器是光电门传感器。 [2]摆锤的速度为 [3]动能 （2）[4][5]从A到D，机械能逐渐减小。其原因是摆动过程中小球还受到空气阻力，空气阻力做负功，使小球的机械能总量减小，运动的路程越长，机械能减少越多。 （3）[6][7] A点的机械能数据明显偏小，其原因可能是摆锤的释放点高于A点，实际机械能要大一些，也可能是挡光片宽度测量偏小，摆锤的速度计算偏大的原因。 59．（1）滑块恰好经过F点时，重力提供向心力，根据牛顿第二定律得 解得 （2）滑块从E运动到B的过程中，根据动能定理得 在E点根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知滑块经过E点对圆轨道的压力 从O到B点，根据能量守恒定律 解得 （3）滑块恰能过F点的弹性势能为 解得 B点减速到0，从O到B，根据能量守恒有 解得 故 能停在B点，则 解得 当时 从O到B点，根据能量守恒有 解得 其中。 荡秋千 荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。 60．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)如图丙所示，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳的质量和空气阻力。 （1）大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”），水平力F做的功为 。 （2）小明友从B点荡至最低点O点时，速度大小为，此时小朋友处于 状态（选填“超重”“失重”或“平衡”），秋千绳上的拉力大小为 。 61．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)有一种极限秋千运动，绳长为L，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。 （1）运用所学物理知识分析，秋千恰好荡到最高点时，速度大小为 ，若秋千绳换为铁链或铁杆， （选填“铁链秋千”或“铁杆秋千”）更容易实现360°极限翻转。 （2）（简答）简要说明理由。( ) 62．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示。可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为ω，缆绳与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，下列说法正确的有（    ） A．座椅和游客受到重力、缆绳拉力和向心力 B．座椅和游客转动角速度ω越大，夹角θ越小 C．启动加速时，游客所受的合外力大于游客的向心力 D．同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ相同 【答案】60． 变大 超重 61． 零 铁杆秋千 见解析 62．CD 【来源】上海市杨思高级中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【解析】60．（1）[1]对小朋友受力分析如图所示 因缓慢拉动，根据平衡条件可得水平拉力为 在缓慢拉秋千的过程中，夹角逐渐增大，则水平力F逐渐变大。 [2]缓慢拉动的过程，拉力为变力，动能的变化为零，由动能定理有 解得拉力做的功为 （2）[3]小明友从B点荡至最低点O点时，其向心加速度竖直向上，则小明友处于超重状态； [4]在最低点由牛顿第二定律，有 而，解得绳的拉力为 61．（1）[1][2]秋千恰好荡到最高点时，速度大小为零，若秋千绳换为铁链或铁杆，铁杆秋千更容易实现360°极限翻转。 （2）[3]若秋千绳换成铁链或铁杆，则根据绳球模型可知，在最高点最小速度 而对杆球模型，铁杆秋千通过最高点的速度为零即可，铁链秋千通过最高点的速度需要大于，这意味着运动员要做更多的功，使更多的生物能转为为机械能。则铁杆秋千更容易实现360°极限翻转。 62．A．座椅和游客受到重力、缆绳拉力，不受向心力，故A错误； B．座椅受重力、缆绳的拉力作用，合力提供向心力，有 则座椅转动角速度越大，需要的向心力就越大，可知夹角θ越大，故B错误； C．启动加速时，游客所受的合外力一方面提供向心力，另一方面提供切向力，故合外力大于游客的向心力，故C正确； D．设转盘半径为，伸长为，由 整理可得 可知夹角与质量无关，则同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时夹角θ均相同，故D正确。 故选CD。 能量概念的提出为宇宙的各种现象规定了一个统一的度量。而有些能量是无法直接计算的，人们便提出了功的概念，通过能量的转移（转化）量来描述能量的多少。能量是宇宙发展的驱动力，它有各种各样的呈现形式，能量只会在物体间转移或转化。 63．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)在下列情况中，最接近机械能守恒的是( ) A．正在空中匀速下落的降落伞 B．从高空中下落的雨滴 C．运动员斜抛出去在空中运动的铅球 D．正在用力荡秋千的学生 64．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接带有光电门的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了三个挡光片A、B、C。实验时，分别测出三个挡光片到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过三个挡光片的速度。 （1）利用光电门测量速度时，挡光片宽度为d，挡光时间为t，则此时速度为 。 （2）一同学在得到摆锤经过挡光片的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为 ，决定图线与纵轴交点位置的因素有： 。 （3）该同学经过多次实验，发现摆锤在A、B、C点的机械能总是依次的略微减小，你认为可能的原因是 。 65．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做负功的是( ) A．无人机吊着货物悬停在空中 B．无人机吊着货物竖直减速上升 C．无人机吊着货物竖直加速上升 D．无人机吊着货物竖直匀速下降 66．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示。坡高为h，车辆的质量为m，重力加速度为g，车辆与路轨的摩擦力f，进站车辆到达坡下A处时的速度为v，此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为0。车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是( ) A． B． C． D． 67．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行测试，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图像，如图所示（除2s~10s时间段内的图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知小车运动的过程中，2s~12s时间段内小车的功率保持不变，在12s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求： （1）0~2s时间内电动机提供的牵引力大小； （2）这过程中当速度为3m/s时小车的加速度大小； （3）小车在变加速运动过程中位移大小。 【答案】63．C 64． 2g 摆锤有初速度 运动过程中阻力做负功 65．D 66．A 67．（1）3N；（2）；（3） 【来源】上海市闵行区上海师范大学附属中学闵行分校2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题 【解析】63．A．正在空中匀速下落的降落伞，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，A错误； B．从高空中下落的雨滴，除重力外还有阻力做负功，机械能不守恒，B错误； C．运动员斜抛出去在空中运动的铅球，可认为只受重力作用，机械能守恒，C正确； D．正在用力荡秋千的学生，有其他形式的能转化为机械能，故机械能不守恒，D错误。 故选C。 64．（1）由于遮光片的宽度较小，用时较短，可以用平均速度表示瞬时速度 （2）[1] [2]根据机械能守恒 变形得 v2=2gh+v02 由此可知：若机械能守恒v2-h图线的斜率为2g；当摆锤下落的高度为0时，摆锤的速度不为0，说明了操作中摆锤有初速度。决定图线与纵轴交点位置的因素有：操作中摆锤有初速度。 （3）摆锤在A、B、C点的机械能总是依次的略微减小，原因时运动过程中阻力做负功。 65．A．无人机吊着货物悬停在空中，无人机对货物不做功，故A错误； B．无人机吊着货物竖直减速上升，无人机对货物的力与货物的位移同向，无人机对货物做正功，故B错误； C．无人机吊着货物竖直加速上升，无人机对货物的力与货物的位移同向，无人机对货物做正功，故C错误； D．无人机吊着货物竖直匀速下降，无人机对货物的力与货物的位移反向，无人机对货物做负功，故D正确。 故选D。 66．对A到B的过程运用动能定理得 解得 故选A。 67．（1）0~2s时间内，有 12~16s时间内，有 所以 ， （2）小车的额定功率为 当速度为3m/s时，根据牛顿第二定律有 解得 （3）2~10s内，根据动能定理有 解得 变速自行车可通过调整前、后齿盘的大小调整自行车的车速，或是应对不同的路段、路况。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 15 16 18 21 24 28 68．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，一辆变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。该自行车的前后轮周长均为2m。 （1）当自行车匀速行驶时，链轮边缘的点A和飞轮边缘的点B均在做匀速圆周运动，A、B两点的线速度大小分别为vA、vB。以下说法正确的是( ) A．vA=vB        B．vA＞vB        C．vA＜vB        D．无法确定 （2）为了获得最大的车速，应选择链轮的齿数为 ，飞轮的齿数为 。 （3）若人脚踩踏板的转速为1r/s，则可以获得的最大车速为 m/s。 69．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，某人骑变速自行车下坡，人不踏车的情况下，阻力不可忽略，则下坡过程中人的重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”“不变”） 【答案】68． A 48 15 6.4 69． 减小 减小 【来源】上海市大同中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】68．（1）链轮边缘的点A和飞轮边缘的点B均在做匀速圆周运动，属于同传送带转动，A、B两点的线速度大小相等。 故选A。 A．vA=vB        B．vA＞vB        C．vA＜vB        D．无法确定 （2）设踏板的角速度为，链轮的半径为，飞轮的半径为，车轮的半径为R，则有 由于半径与齿数成正比，则结合表中数据可知，为了获得最大的车速，应选择链轮的齿数为48，飞轮的齿数为15。 （3）若人脚踩踏板的转速为1r/s，代入 可以获得的最大车速为6.4m/s。 69．下坡过程中人的重力势能减小，由于阻力做负功，则机械能减小。 九、解答题 一、足球运动 足球是一项以脚为主来控制和支配球，两支球队按照一定规则在同一块长方形球场上互相进行进攻、防守、对抗的体育运动项目。足球运动对抗性强、战术多变、参与人数多，被称为“世界第一运动”。 70．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是（　　） A．足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态 B．足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向 C．足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上 D．足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧 71．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示为足球被踢出后在空中依次经过A、B、C三点的运动轨迹示意图，B为最高点，A、C两点等高。则足球（　　） A．从A点运动到B点的时间大于从B点运动到C点的时间 B．在B点的加速度方向为箭头3的方向 C．在A点的机械能比在B点的机械能大 D．在A点的动能与在C点的动能相等 72．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图，罚点球时，有一运动员一脚将足球踢出，球恰好击中横梁，守门员估计打在横梁上的足球速度约为v。已知足球的质量为m，球门横梁的高度为h，罚球点到球门线的水平距离为L，重力加速度为g，空气阻力不计，以地面为零势能面。 （1）足球打在横梁上的机械能约为 ； （2）足球被踢出时的速度约为 ； （3）运动员踢球时对球所做的功约为 。 【答案】70．D 71．C 72． 【来源】上海市建平中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测物理试卷（B） 【解析】70．足球做曲线运动，则足球不处于平衡状态，速度方向沿运动轨迹的切线方向，根据曲线运动的条件可知，速度方向与加速度方向不在同一条直线上，其所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧。 故选D。 71．CD．由图可知足球运动过程中受空气阻力做负功，机械能减小，则足球在A点的机械能比在B点的机械能大，足球在A点的动能大于在C点的动能，故C正确，D错误； A．从A点运动到B点，足球受到的空气阻力竖直分力向下，从B点运动到C点足球受到的空气阻力竖直分力向上，则从A点运动到B点竖直方向的平均加速度大于从B点运动到C点竖直方向的平均加速度，根据 可知从A点运动到B点的时间小于从B点运动到C点的时间，故A错误； B．在B点受重力和阻力的作用，根据牛顿第二定律可知，加速度方向为箭头2的方向，故B错误。 故选C。 72．（1）机械能等于动能与重力势能之和，则足球打在横梁上的机械能约为 （2）足球运动过程中机械能守恒，则有 解得 （3）根据动能定理有 1 / 2 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 动能定理及机械能守恒 动能定理 1．(23-24高一下·上海控江中学·期中)不考虑空气阻力与排球的自转，排球在水平击出后的下落过程中，其动能Ek与其在空中运动时间t的关系可能为（　　） A． B． C． D． 2．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图所示，某运动员从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则 （1）该球从被击出到落入A穴所花的时间为多少（穴的深度可忽略）？ （2）球被击出时的初速度大小为多大？ （3）如没有水平风力，高尔夫球落地时与抛出点的水平距离有多大？ （4）如没有水平风力，落地时高尔夫球的动能将多大？ 用动能定理求解外力做功和初末速度 科技与未来 “人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。 3．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做负功的是（    ） A．无人机吊着货物悬停在空中 B．无人机吊着货物竖直减速上升 C．无人机吊着货物竖直加速上升 D．无人机吊着货物竖直匀速下降 4．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)无人机送货过程中，如果货物动能不变，则下列说法中正确的是（    ） A．其速度大小一定不变 B．其速度方向一定不变 C．物体的运动状态一定保持不变 D．物体所受的合外力一定为零 5．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图所示，质量分别为和的两个货物，，在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为，做的功为，则（    ） A． B． C． D．条件不足，无法确定 6．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)若货物在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功6J，物体克服力做功8J，则、的合力对物体做功为（    ） A．14J B．10J C．2J D．-2J 7．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)如图甲所示，货物受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、货物速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。求： （1）货物所受滑动摩擦力的大小； （2）货物的质量m； （3）0~3s内货物位移s的大小； （4）0~3s内推力做功的平均功率P 奥运会是国际奥林匹克委员会主办的世界规模最大的综合性运动会，每四年一届。 8．(23-24高一下·上海大同中学·期中)某次奥运会女子500米双人皮划艇决赛中，假设在一段平直的河道中水流速度为v0，皮划艇在静水中的速度为v，河道宽为d，小刘和小张划动皮划艇过河。 （1）若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间( ) A．变大                B．变小     C．不变                D．无法确定 （2）若调整船头，皮划艇能到达正对岸，此时过河位移最短，则过河时间为 。 9．(23-24高一下·上海大同中学·期中)图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景，比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动，在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 10．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，跳台滑雪赛道可以简化为助滑道、起跳区、着陆坡等几段，起跳区BC是一小段半径R=20m的圆弧，助滑道和着陆坡两斜面与水平面的夹角θ均为37°，运动员与助滑道AB段间的动摩擦因数µ=0.125。质量m=60kg的运动员（含装备）从A点无初速度下滑，从起跳区的C点起跳时速度沿水平方向，然后降落在着陆坡上的D点。不考虑空气阻力，运动员从起跳区的C点起跳后在空中时间为t=3s，在运动员运动的过程中可以把运动员看成质点。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）运动员在起跳区C点对滑道的压力是多少？ （2）若不考虑起跳区BC对运动员速度大小的影响，助滑道AB的长度至少是多少？ 在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以相互转化，并且能量的转化与功的概念紧密相连。 11．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)关于功，下列说法中正确的是（　　） A．-10J的功小于+5J的功 B．功是矢量，正、负表示方向 C．一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 D．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 12．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)如图所示，一位老爷爷在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的绳子与地面的夹角为30°，设绳的拉力始终是20N，在向前移动2m的过程中，小狗的拉力对老爷爷做的功为（　　） A． B． C． D． 13．(23-24高一下·上海华东师范大学附属东昌中学·期中)起重机以额定功率将地面上质量为800kg的重物由静止沿竖直方向吊起，4秒后重物开始以1m/s的速度向上做匀速直线运动，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。以下说法法正确的是（　　） A．0~4秒内重物所受起重机牵引力逐渐变大 B．0~4秒内重物的加速度大小恒为0.25m/s2 C．0~4秒内重物克服重力做功 D．起重机的额定功率为8kW 应用动能定理解多段过程问题 车与生活 社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。 14．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)一质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（    ） A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为 C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 15．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为，则汽车所能达到的最大速度为 m/s，若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为 s。 16．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为，克服摩擦力做的功为，那么应为 。牵引力和阻力大小之比为 。 17．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A,B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A,B两点的角速度之比为 ，线速度之比为 。 18．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（    ） A．A，B两点加速度关系满足甲图线 B．A，B两点加速度关系满足乙图线 C．B，C两点加速度关系满足甲图线 D．B，C两点加速度关系满足乙图线 19．(23-24高一下·上海同济大学第二附属中学·期中)一辆质量m=2000kg的汽车驶过半径R=50m的一段圆弧形桥面，g取，求： （1）若桥面为凹形，则汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时对桥面的压力； （2）若桥面为凸形，则汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时对桥面的压力； （3）汽车以多大速度v通过凸形桥面最高点时，对桥面刚好没有压力。 20．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 ；小物块克服摩擦力所做的功为 。 游戏玩具枪的原理是利用压缩气体或者弹簧的力将弹丸（或小球）射出，拟真实枪械的射击效果。 21．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。 （1）关于子弹击中积木的位置，以下说法正确的是( ) A．将恰好击中P点        B．将击中P点上方        C．将击中P点下方 （2）子弹击中积木的时间t( ) A．                B．         C． （3）为研究平抛运动的规律，我们可采用如图所示频闪照相的方法，拍摄小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为L=5cm，则拍摄时每 s曝光一次，平抛运动的初速度为 m/s。（取重力加速度g=10m/s2） 22．(23-24高一下·上海大同中学·期中)某弹射游戏装置简化模型如图所示，水平光滑枪管中弹簧被弹射杆P用线拉着，处于压缩状态，质量为m=0.1kg的小钢球紧靠弹簧，枪口上边缘与半圆形光滑竖直轨道最高点A的内侧对齐。水平轨道BC在B、C两点分别与半圆轨道内侧和倾角θ=45°的倾斜轨道平滑连接。扣动扳机，弹簧立即松开，小球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好回到A点进入枪内，挤压弹簧后再次被弹出。已知半圆轨道半径为R=0.2m，BC长为s=0.4m，小球与斜面CD、水平轨道BC的动摩擦因数均为，取重力加速度g=10m/s2，小球受到的摩擦力视为滑动摩擦力。求： （1）小球第二次经过B点时的速度大小； （2）小球第一次到达斜面上最高点D点的离地高度； （3）小球第一次经过A点的速度大小； （4）弹簧储存的最大弹性势能Ep。 23．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球质量m＝1kg，以的初速度竖直向下运动，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力f＝2N，小球与钢板相撞时，速度等大反向。则相撞前后，小球的动能 （填“变大”、“变小”或“不变”）；小球最终停止运动时，它所经历的路程s＝ m． 24．(23-24高一下·上海川沙中学·期中)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段光滑圆弧形轨道，BC是一段长的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零，随后继续从Q开始无初速度自然滑下，如此往复在轨道中滑行，运动员不再通过蹬地等动作加速或者减速。已知P、Q距水平轨道的高度分别为，，运动员的质量，不计圆弧轨道上的摩擦，取，求： （1）分别画出运动员在AB、BC、CD轨道上的受力分析图。 （2）运动员第一次经过B点、C点时的速率各是多少? （3）运动员与BC轨道的动摩擦因数为多大? （4）运动员最终停在BC轨道时，累计在BC轨道上运动了多少路程? 判断系统机械能是否守恒 25．(23-24高一下·上海控江中学·期中)“嫦娥”探测器到达距离月球表面 5km 的位置，立即开动发动机，向 （选填“上”、“下”）喷气，减速下行，实施“软着陆”。该过程中，探测器的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 26．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)如图（a）装置，细绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录细绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值。 可知，小球第一次运动至最低点的过程中，重力势能的变化量 ，动能的变化量 （重力加速度为g），小球运动过程中机械能 （选填“守恒”“不守恒”）。 27．(22-23高一下·上海华东师范大学第二附属中学·期中)如图所示，质量为的物块A放在物块B上面，A、B两物块的接触面水平。在两物块沿着光滑斜面一起下滑的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．A受到的摩擦力方向向左 B．A受到的摩擦力对A做负功 C．A机械能守恒 D．因A受到的弹力和摩擦力均对A做功，所以A机械能不守恒 28．(22-23高一下·上海交通大学附属中学·期末)交中的篮球队很强。运动员起跳斜向上扔出篮球，篮球经一抛物线后进入篮筐，没有碰到篮板，不计旋转和空气阻力，则从出手到进筐的过程中（　　） A．篮球的机械能先增大后减小 B．合外力和速度方向始终不在同一直线上 C．在最高点篮球的加速度方向是水平的 D．进筐时篮球的速度可能是竖直向下的 机械能与曲线运动结合问题 29．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图，在同一条过山车轨道上，一辆小车与N辆相同小车连接在一起的一列小车，分别以相同的初速度v₀进入圆轨道，滑行到重心最高点时的动能分别为Ek₁和Ek2、机械能分别为E₁和E₂。不计轨道和空气阻力，则Ek₁和Ek2、E₁和E₂的大小关系是 （　　） A．Ek₁∶ Ek₂=1∶N B． C． Ek₁∶ Ek₂=N∶1 D． 物理模型可以应用于实际生活中。相对于客观世界的规律的认识，尤其是抽象性方面引入物理模型，可以更加直观的认识物理知识以及规律，方便理解。 30．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图中的实线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是( ) A．合外力为恒力，速度方向指向轨迹内侧 B．合外力的方向与速度方向在一条直线上 C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 31．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关，现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器。若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示。则小球能够击中触发器的可能是( ) A． B． C． D． 二、游乐场 周末两位同学来到游乐场，在游玩过程中观察游乐设施中蕴含的物理原理。 32．(23-24高一下·上海建平中学·期中)首先他们到达了第一个装置——旋转木马。在转台上有两匹小马A、B，若A的旋转半径小于B的旋转半径，下列说法正确的有（　　） A．小马A、B的线速度相同 B．小马A、B的周期相同 C．小马A、B的向心加速度相同 D．小马A、B的转速相同 33．(23-24高一下·上海建平中学·期中)接着两位学生又来到了与旋转木马相似的“旋转飞椅”这一装置前。观察到，由于悬挂座椅的绳索可以绕悬挂点自由转动，所以当整个装置匀速旋转时，绳索与竖直方向保持一定的夹角，如果测得这个夹角，则可以求出（　　） A．绳索受到的拉力 B．人对座椅的压力 C．座椅和人的速度 D．座椅和人的加速度 34．(23-24高一下·上海建平中学·期中)后来两位学生来到了蹦极装置前，观察蹦极运动过程，做以下简化（如图甲）：忽略空气阻力，将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。请判断游客从O点开始下落到最低点的过程中机械能是否守恒并说明理由： 。 35．(23-24高一下·上海建平中学·期中)最后两位学生来到了游乐场最惊险刺激的游玩项目：过山车的面前。其中一位同学观察到，如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。于是把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上距离地面高度为h的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h，g为重力加速度。求： （1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小； （2）小球通过C点时的速率； （3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功W。 机械能解决综合问题 游乐园中有一些网周运动项目，比如过山车、快乐飞机爷。这些游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。 36．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g。 （1）乘客在最低点时对座位的压力( ) A．等于mg        B．小于mg        C．大于mg （2）座舱转动过程，乘客的机械能守恒吗？( ) A．守恒            B．不守恒 37．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示、已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）旋臂对模型飞机的作用力方向( ) A．一定与旋臂垂直                B．可能与悬臂不垂直 （2）若仅夹角增大，则旋臂对模型飞机的作用力( ) A．变大            B．变小            C．不变     （3）模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是 法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是： 。 航空航天 38．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)已知地球半径为R，绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m，速度为v，它到地心的距离为r，引力常量为G。则卫星的周期 ，地球的质量 。 39．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，则宇宙飞船所在处的地球引力产生的加速度 ，人对秤的压力 。 40．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运动，由a点运动到b点的过程中，关于万有引力做功的情况，正确的说法是（　　） A．不做功 B．做正功 C．做负功 D．不能判断 41．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢变小。则人造地球卫星的（　　） A．万有引力减小 B．势能减小 C．机械能增大 D．运行的周期增大 42．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)2022年11月29日我国“神舟十五号”载人飞船发射成功，并通过一系列加速变轨后与距离地面的空间站交汇对接，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．变轨前A是空间站，B是飞船 B．飞船的发射速度不能小于 C．完成对接后，飞船和空间站的运行周期大于24小时 D．若已知空间站的运行周期和地球半径，则可以测量地球密度 43．(23-24高一下·上海控江中学·期中)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能先增加后减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 利用动能定理求机车启动位移的问题 44．(23-24高一下·上海川沙中学·期中)新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量，在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）内该车所受牵引力所做的功； （3）从静止开始到末该车前进的距离。 五、高质量发展的交通基础设施 由于考虑到出行高峰可能遇到高速公路大堵车，也有不少游客转投铁路运输的怀抱。中国高铁保有量世界最多、种类最全，中国高铁的速度也是世界第一的。 45．(23-24高一下·上海建平中学·期中)高速列车在转弯时可认为是在水平面做圆周运动。为让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会选择合适的内外轨高度差，使列车以规定的速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力提供。如图当火车以规定的行驶速度转弯时，内外轨不会受到轮缘的挤压，设火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为，在该转弯处规定行驶的速度为v，重力加速度为g，则（　　） A．该弯道半径为 B．当火车速度小于v时，外轨挤压轮缘 C．当火车速度大于v时，外轨挤压轮缘 D．当列车质量变大时，规定的行驶速度会变小 46．(23-24高一下·上海建平中学·期中)动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到（　　） A．240km/h B．280km/h C．300km/h D．320km/h 47．(23-24高一下·上海建平中学·期中)改革开放以来，我国在各个行业都取得了巨大成就，高铁技术更是成为我国的“新名片”。一列高铁列车的总质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f。列车沿直线由静止启动过程中的输出功率与速度的关系图象如图所示，当列车的速度超过后，列车的功率恒为。 （1）列车的最大速度为 ； （2）若列车由静止开始运动到刚达到最大速度的过程通过的位移为x，求由静止开始至达到最大速度的过程列车的运行时间为 。 48．(23-24高一下·上海控江中学·期中)若汽车质量为，在平直公路上行驶所受阻力大小恒为，当汽车速度达到10m/s 后，保持其输出功率不变为80kW，再经过30s 汽车已达速度的最大值，则汽车的最大速度是 m/s，这段时间内前进的位移是 m。 49．(23-24高一下·上海建平中学·期中)以下关于功和能的说法正确的是（　　） A．重力做多少正功，物体的重力势能就增加多少 B．物体速度越大，功率越大 C．做变速运动的物体，动能可能不变 D．若物体所受合力为零，则物体机械能守恒 50．(23-24高一下·上海高桥中学·期中)如图，物块以一定的初始速度v0由底端冲上粗糙程度均匀的斜面，最高到达B点。若物块在滑行过程中（　　） A．施加一个竖直向下的恒力，最高仍到B点 B．施加一个竖直向上的恒力，最高仍到B点 C．施加一个水平向左的恒力，最高不可能到B点 D．施加一个水平向右的恒力，最高可能仍到B点 51．(23-24高一下·上海交通大学附属中学·期中)“嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约4天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月球软着陆。下列说法正确的是（　　） A．当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要加速 B．当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要减速 C．“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能增加 D．“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中引力势能增加 52．(23-24高一下·上海控江中学·期中)如图，一质量为m的足球，被运动员以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的 B 点处时，重力加速度为g，不计空气阻力，以地面为零势能面，足球在 B 点处的机械能为 ，从踢起到B 处的过程中重力势能的变化量为 。 53．(23-24高一下·上海控江中学·期中)某同学将篮球下落过程的视频用 tracker 软件计算分析，得到篮球在不同位置时的速度，然后计算不同位置的动能、势能和机械能，画出它们随高度h的变化，取地面为零势能面，得到了图示a、b、c三条图线。则 （1）三根图线分别代表 A．a机械能， b 动能            B． a机械能， c 动能 C． a动能， b 势能              D．a 势能， c 动能 （2）通过图像分析，你认为篮球在下落过程是 （选填“受到”、“没有受到”）空气阻力作用，简要说明理由： 。 54．(23-24高一下·上海七宝中学·期中)如图，与水平面夹角θ=45°的斜面和半径R=1m的光滑圆轨道相接于A、B两点，固定于竖直平面内，斜面和圆周之间有小圆弧平滑连接。滑块从斜面上的A点以初速度释放。已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.2。 （1）求滑块滑到B点的速度大小vB； （2）分析并判断滑块能否滑过C点。 能量的转化 55．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)下列物体运动过程中，可认为机械能守恒的是（　　） A．树叶从树枝上落下的运动 B．氢气球拉线断了后的运动 C．集装箱被起重机匀加速吊起的运动 D．被投掷后的铅球在空中的运动 56．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　） A． B． C． D． 57．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)位于水平面上的物体在水平恒力作用下，做速度为的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力，物体做速度为的匀速运动，且与功率相同。则可能有（　　） A．， B．， C．， D．， 58．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，装置如图所示，摆锤质量为。 （1）实验中，用于测量小球速度的传感器是 传感器。挡光片宽度为，某次测量中，摆锤通过它的时间为，则摆锤的速度为 ，动能 J。（保留二位有效数字） （2）实验前已测得、、B、A各点高度分别为、、、。某同学获得的实验数据如图b，分析表中数据发现：从A到D，机械能逐渐 ，其原因是 。 次数 D C B A 高度 0 0.050 0.100 0.150 速度 1.878 1.616 1.299 0.866 势能 0 0.0039 0.0078 0.0118 动能 0.0141 0.0104 0.0067 0.003 机械能 0.0141 0.0144 0.0146 0.0148 （3）某同学设想用一块挡光片重新设计该实验，实验中卸下全部挡光片，仅将一块挡光片先放在B点，让摆锤从A点静止释放，记录实验数据；然后挡光片依次放在C点、D点，重复此前的实验过程。实验结束后，他发现、、三个点的机械能数据较为接近，而用A点高度算出重力势能作为A点机械能，明显小于、、三点的机械能数据，分析其原因可能是摆锤的实际释放点 A点（选填“高于”、“低于”），也可能是 的原因。 59．(23-24高一下·上海复旦大学附属中学·期中)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长，长，圆轨道和光滑，滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小； （2）当且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力及弹簧弹性势能； （3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。 荡秋千 荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。 60．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)如图丙所示，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳的质量和空气阻力。 （1）大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”），水平力F做的功为 。 （2）小明友从B点荡至最低点O点时，速度大小为，此时小朋友处于 状态（选填“超重”“失重”或“平衡”），秋千绳上的拉力大小为 。 61．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)有一种极限秋千运动，绳长为L，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。 （1）运用所学物理知识分析，秋千恰好荡到最高点时，速度大小为 ，若秋千绳换为铁链或铁杆， （选填“铁链秋千”或“铁杆秋千”）更容易实现360°极限翻转。 （2）（简答）简要说明理由。( ) 62．(23-24高一下·上海杨思高级中学·期中)有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示。可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为ω，缆绳与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，下列说法正确的有（    ） A．座椅和游客受到重力、缆绳拉力和向心力 B．座椅和游客转动角速度ω越大，夹角θ越小 C．启动加速时，游客所受的合外力大于游客的向心力 D．同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ相同 能量概念的提出为宇宙的各种现象规定了一个统一的度量。而有些能量是无法直接计算的，人们便提出了功的概念，通过能量的转移（转化）量来描述能量的多少。能量是宇宙发展的驱动力，它有各种各样的呈现形式，能量只会在物体间转移或转化。 63．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)在下列情况中，最接近机械能守恒的是( ) A．正在空中匀速下落的降落伞 B．从高空中下落的雨滴 C．运动员斜抛出去在空中运动的铅球 D．正在用力荡秋千的学生 64．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接带有光电门的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了三个挡光片A、B、C。实验时，分别测出三个挡光片到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过三个挡光片的速度。 （1）利用光电门测量速度时，挡光片宽度为d，挡光时间为t，则此时速度为 。 （2）一同学在得到摆锤经过挡光片的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为 ，决定图线与纵轴交点位置的因素有： 。 （3）该同学经过多次实验，发现摆锤在A、B、C点的机械能总是依次的略微减小，你认为可能的原因是 。 65．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做负功的是( ) A．无人机吊着货物悬停在空中 B．无人机吊着货物竖直减速上升 C．无人机吊着货物竖直加速上升 D．无人机吊着货物竖直匀速下降 66．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示。坡高为h，车辆的质量为m，重力加速度为g，车辆与路轨的摩擦力f，进站车辆到达坡下A处时的速度为v，此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为0。车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是( ) A． B． C． D． 67．(23-24高一下·上海闵行区上海师范大学附属中学闵行分校·期中)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行测试，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图像，如图所示（除2s~10s时间段内的图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知小车运动的过程中，2s~12s时间段内小车的功率保持不变，在12s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求： （1）0~2s时间内电动机提供的牵引力大小； （2）这过程中当速度为3m/s时小车的加速度大小； （3）小车在变加速运动过程中位移大小。 变速自行车可通过调整前、后齿盘的大小调整自行车的车速，或是应对不同的路段、路况。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 15 16 18 21 24 28 68．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，一辆变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。该自行车的前后轮周长均为2m。 （1）当自行车匀速行驶时，链轮边缘的点A和飞轮边缘的点B均在做匀速圆周运动，A、B两点的线速度大小分别为vA、vB。以下说法正确的是( ) A．vA=vB        B．vA＞vB        C．vA＜vB        D．无法确定 （2）为了获得最大的车速，应选择链轮的齿数为 ，飞轮的齿数为 。 （3）若人脚踩踏板的转速为1r/s，则可以获得的最大车速为 m/s。 69．(23-24高一下·上海大同中学·期中)如图所示，某人骑变速自行车下坡，人不踏车的情况下，阻力不可忽略，则下坡过程中人的重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”“不变”） 九、解答题 一、足球运动 足球是一项以脚为主来控制和支配球，两支球队按照一定规则在同一块长方形球场上互相进行进攻、防守、对抗的体育运动项目。足球运动对抗性强、战术多变、参与人数多，被称为“世界第一运动”。 70．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是（　　） A．足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态 B．足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向 C．足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上 D．足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧 71．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图所示为足球被踢出后在空中依次经过A、B、C三点的运动轨迹示意图，B为最高点，A、C两点等高。则足球（　　） A．从A点运动到B点的时间大于从B点运动到C点的时间 B．在B点的加速度方向为箭头3的方向 C．在A点的机械能比在B点的机械能大 D．在A点的动能与在C点的动能相等 72．(23-24高一下·上海建平中学·期中)如图，罚点球时，有一运动员一脚将足球踢出，球恰好击中横梁，守门员估计打在横梁上的足球速度约为v。已知足球的质量为m，球门横梁的高度为h，罚球点到球门线的水平距离为L，重力加速度为g，空气阻力不计，以地面为零势能面。 （1）足球打在横梁上的机械能约为 ； （2）足球被踢出时的速度约为 ； （3）运动员踢球时对球所做的功约为 。 1 / 2 / 学科网（北京）股份有限公司 $$