专题04 机械能守恒定律（5大考点）（江苏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编

专题04 机械能守恒定律 势能、机械能 1．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)若以地面为参考平面，质量为4kg的物体离地面高为5m时，其重力势能为（   ）（取g=10m/s2） A．9J B．20J C．45J D．200J 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)一滑块在固定的粗糙斜面上由静止滑下，在下滑的过程中（　　） A．重力做的功等于重力势能的减少 B．重力做的功小于重力势能的减少 C．滑块的机械能增加 D．滑块的机械能不变 3．(23-24高一下·江苏扬州·期末)2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，关于该段运动过程，以下说法正确的是（　　） A．汽车的重力势能增大 B．汽车所受合外力始终为零 C．合外力对汽车做正功 D．牵引力对汽车做的功与汽车克服阻力做的功相等 5．(23-24高一下·江苏南通·期末)引体向上可以强健体魄．一同学做引体向上时，在向上拉升过程中（    ） A．重力对人做正功 B．横杠对人做正功 C．人的重力势能增大 D．人的机械能减小 6．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图所示，轻质弹簧下端固定在粗糙斜面底端，一小物块从斜面顶端由静止滑下并压缩弹簧，弹簧始终处于弹性限度内，则物块下滑过程中，物块的速度v、重力势能Ep、弹簧的弹力F、弹性势能E弹随时间t或位移x的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)一质量为m的物体以加速度匀加速下降距离h的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh C．物体所受合力为 D．除重力以外的其他力的合力为 8．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示，撑竿跳是运动会上常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑竿跳起的过程说法中正确的是（　　） A．运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大 B．运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大 C．运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻，竿弹性势能最大 D．以上说法均有可能 9．(23-24高一下·江苏徐州·期末)如图所示，两相同高度的直轨道AB、BC在转弯处平滑衔接，小物块与轨道间的动摩擦因数相同。小物块自轨道顶端A点由静止滑下。与在AB轨道运动过程相比，在BC轨道运动过程中（　　） A．摩擦力做功相同 B．动能变化量相同 C．重力势能减小量较大 D．机械能减少量较大 【答案】D 【来源】 江苏省徐州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】A．摩擦力做功为 BC轨道的倾角较小，可知在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故A错误； B．，根据动能定理 ，根据动能定理 可知动能变化量不同，故B错误； C．重力做功为 可知小物块在AB轨道运动过程重力做功等于在BC轨道运动过程重力做功，根据功能关系可知重力势能减小量相同，故C错误； D．机械能减少量等于克服摩擦力做功大小，在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故在BC轨道运动过程中，机械能减少量较大，故D正确。故选D。 10．(23-24高一下·江苏连云港·期末)0．用起重机将质量为m=1kg的物体以速度v=5m/s匀速向上提升，重力加速度g=10m/s2。求： （1）拉力的功率大小P； （2）提升2s时间内，物体机械能的改变量。 机械能守恒定律及其条件 1．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)下列运动过程中，机械能守恒的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落过程 B．不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪 C．不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩 D．一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)下列过程中，机械能守恒的是（　　） A．雨滴从高空落到地面 B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力） C．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升 D．跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落 3．(23-24高一下·江苏泰州·期末)如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在搼杆跳高过程中描述正确的是（　　） A．起跳上升过程中，运动员的重力做正功 B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大 C．起跳上升过程中，运动员的动能一直减小 D．起跳上升过程中，运动员的机械能不守恒 4．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)某同学乘缆车以速度v匀速上山，该段索道钢绳与水平方向夹角为α，悬臂竖直。已知该同学质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．车厢对同学的作用力为mg B．该过程中，同学的机械能守恒 C．t时间内，重力对同学做的功为mgvtsinα D．t时刻，重力对同学做功的功率为mgv 5．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)两个半径为r、角速度为ω的转动圆盘，靠静摩擦力推送纸飞机，如图甲所示。图乙所示为纸飞机的实际飞行轨迹，从a点飞至e点。其中c点为轨迹最高点，b、d两点在同一水平线上，重力加速度为g。则纸飞机（　　） A．初速度为2ωr B．c点的加速度等于g C．b点和d点的机械能相等 D．从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间 6．(23-24高一下·江苏无锡·期末)如图所示，某同学将质量为m的篮球从高度为h处以初速度v斜向上抛出，篮球恰能进入离地高为H的篮框。以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则篮球进入篮框时的机械能为（　　） A． B． C． D． 7．(23-24高一下·江苏泰州·期末)下图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，喷泉喷出的水柱达到高度；已知喷管的直径为，水的密度为。若不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）水离开喷管口时速度为多大； （2）用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大； （3）取地面处的重力势能为零，若喷水口直径约为10cm，水柱高约为100m，稳定时空中水的机械能约为多大。，重力加速度取 机械能守恒定律的应用 1．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)如图所示，一轻弹簧上端固定在粗糙斜面顶端，下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态。现用平行斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点；第二次将物体拉到C点后，再让物体回到B点。则（　　） A．第一次物体的重力势能改变量大 B．第二次弹簧的弹性势能改变量大 C．两次过程中摩擦力对物体做的功相等 D．两次过程中弹簧弹力对物体做的功相等 2．(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（　　） A．弹簧弹力对物体做正功 B．弹簧的弹性势能增加 C．合外力对物体做正功 D．物体的机械能守恒 3．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧.使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面.某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段对应图线为直线，其余部分为曲线，已知弹簧形变未超出弹性限度，空气阻力忽略不计，下列说法错误的是（　　） A．上升高度为时，人的加速度达到最大值 B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C．在的上升过程中，人的机械能一直增大 D．在的上升过程中，人处于失重状态 4．(23-24高一下·江苏连云港·期末)如图所示，一轻质弹簧置于固定光滑斜面上，下端与固定在斜面底端的挡板连接，弹簧原长时上端位于A点，一物块从斜面上A点上方某位置释放，物块将弹簧压缩至最低点B后返回，弹簧形变始终在弹性限度内，则物块由A运动至B过程中（　　） A．物块的机械能守恒 B．物块一直做减速运动 C．弹簧弹性势能最大值等于物块动能的最大值 D．弹簧弹性势能增加量等于物块机械能的减少量 5．(23-24高一下·江苏无锡·期末)为了研究蹦极运动过程，做以下简化：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。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从到过程中，重力势能减少，动能先增加后减小 B．从B到过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小 C．从B到过程中，游客的重力势能一直减小 D．从B到D过程中，游客的动能一直减小 6．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略．那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是(    ) A．车头A通过P点时的速度最小 B．车的中点B通过P点时的速度最小 C．车尾C通过P点时的速度最小 D．A、B、C通过P点时的速度一样大 7．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示，长度为l的轻质细线一端固定在天花板上的A处，另一端与小物块B连接。某时刻给物块B一大小为的水平初速度，则从该时刻至B运动到最高点的过程中（重力加速度为，不计阻力）（　　） A．绳子拉力的最小值为 B．绳子拉力的最小值为 C．B在最高点的加速度大小为 D．B在最高点的加速度大小为0 8．(23-24高一下·江苏无锡·期末)如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点。已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦力不计，重力加速度为g。 （1）求物块第一次滑到O点时的速度大小； （2）若弹簧的最大压缩量为d，求物块第一次压缩弹簧过程中克服弹力做的功； （3）在（2）问前提下，若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？ 9．(23-24高一下·江苏徐州·期末)如图所示，倾角θ=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切，斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上，斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量m=1kg的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧，物块被释放，经过O点正下方时脱离弹簧，沿圆弧型轨道滑上斜面，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5，圆弧型轨道的半径R=1m，斜面长度L=3m。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若弹簧的弹性势能Ep=32J，求物块脱离弹簧时的速度大小。 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，求物块刚滑上斜面时的速度大小。 （3）若物块滑上斜面后不离开斜面，求物块在斜面上滑行的最小路程。 【答案】（1）8m/s；（2）；（3）6.25m 【来源】 江苏省徐州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）物块脱离弹簧时，弹性势能转化为动能，则有 解得 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，在在物块从斜面下滑至恰好返回过程有 解得 （3）若物块恰好通过圆弧轨道最高点，此时速度最小，则有 以此速度滑上斜面顶端过程，根据动能定理有 解得 可知，物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面，且物块在斜面上滑行路程为最小，由于 可知，最终物块在挡板处静止，则有 解得 10．(23-24高一下·江苏南通·期末)0．如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，． （1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能； （2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W； （3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值． 11．(23-24高一下·江苏连云港·期末)1．如图所示，质量为M=50kg的人静止站立在水平台秤上，长为L=1m的轻绳一端系一个质量为m=2kg的小球，另一端用手握住固定在O点，给小球一初速度让小球恰好在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小球通过最高点时速度大小v； （2）小球通过右侧与O点等高位置时，台秤对人的摩擦力大小f； （3）小球通过最低点时，台秤的示数F。 12．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)2．如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角的斜轨道BC平滑连接而成。将质量的小滑块从弧形轨道离地高的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取，，。 (1)选择水平地面为零势能面，求滑块在M处的机械能； (2)若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； (3)若，试确定滑块最终停止的位置。 13．(23-24高一下·江苏扬州·期末)3．如图所示，水平地面上固定一装置。质量m＝0.1kg的小滑块从距地面高H处静止释放，沿弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ＝37°的斜轨道BC运动，小滑块第一次运动到A点时速度大小为m/s。已知竖直圆轨道半径R＝0.2m，小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他摩擦，不考虑滑块在B处的能量损失。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，求： （1）H的大小； （2）小滑块运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力大小F； （3）小滑块在斜面BC上的最大高度h。 14．(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 15．(23-24高一下·江苏无锡第一中学·期末)5．如图所示，小物块与水平传送带之间的动摩擦因数，倾斜轨道和圆轨道光滑且位于同一竖直平面内，圆轨道半径，是倾斜轨道的最低点（小物块滑过点前后速度大小不变），是圆轨道的最低点且与传送带平滑连接，长，现将质量的小物块从距离高处静止释放，取重力加速度。 （1）若传送带不转动，当时，小物块会从圆轨道上某一位置沿圆轨道返回传送带，求小物块在传送带上所停位置距点的距离； （2）若传送带顺时针转动，传送带的速度大小为，小物块通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小为，求的最小值和最大值； （3）在（2）的情景中，求取最小值时，由于传送带运送小物块，电动机多做的功。 16．(23-24高一下·江苏镇江·期末)6．将一根长细线的一端固定在竖直转轴上的A点，另一端系一质量的小球B，如图甲所示．现对小球施加一水平拉力F使其静止，细线与竖直方向的夹角，如图乙所示．重力加速度，，。 （1）求静止时拉力F的大小； （2）若从图甲静止时开始用外力转动转轴，稳定时细线与竖直方向的夹角仍为37°，如图丙所示，求： ①此时B的角速度ω； ②此过程外力对系统所做的功W。 17．(23-24高一下·江苏无锡·期末)7．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量均为m，设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当B由静止下落h（动滑轮尚未碰到定滑轮），求： （1）此过程中重力对重物A所做的功； （2）此时重物B的速度。 功能关系 能量守恒定律 1．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)在高空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠，在此过程中，其所受空气阻力与下坠速度成正比，则无人机在下坠过程中（　　） A．机械能一直减小 B．机械能先减小后不变 C．重力做功等于动能的增量 D．合外力做功等于机械能的增量 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)在2023杭州亚运会上，我国撑杆跳运动员李玲再次夺取金牌，下图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（　　） A．运动员通过最高点时的速度为0 B．撑杆恢复形变的过程中，弹性势能完全转化为动能 C．运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小 D．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 3．(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A．物体的质量为1kg B．h＝0时，物体的速率为20m/s C．物体上升4m过程中，物体的动能减少了80J D．物体上升2m过程中，克服阻力做功10J 4．(23-24高一下·江苏苏州·期末)竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 5．(23-24高一下·江苏扬州·期末)如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使P以一定的速度向右匀速运动，在Q与P分离之前，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小球Q动能的增加量等于重力势能的减小量 B．小球的机械能增加 C．轻杆对小球一直做负功 D．小球Q和立方体P组成的系统机械能减少 6．(23-24高一下·江苏无锡第一中学·期末)如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从悬崖上一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落（空气阻力不可忽略），在打开伞之前，下落高度h时速度达到v。在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（   ） A．运动员的重力做功为 B．运动员的重力势能减少了 C．运动员的动能增加了mgh D．运动员的机械能减少了 7．(23-24高一下·江苏南通·期末)如图所示，长木板A静置在光滑水平桌面上，小木块B静置在A的左端，用水平恒力F拉动B，B从A上滑离时，A的动能为，该过程中系统产生的内能为Q．若仅减小B的质量，则（    ） A．不变 B．减小 C．Q不变 D．Q增大 8．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)一质量为m的重物，沿与竖直方向成角直线做匀加速运动，加速度大小为a=g，整个过程重物下降的高度为H，则在此过程中（　　） A．重力势能减少2mgH B．物体机械能增加mgH C．合外力对物体做功mgH D．物体动能增加mgH 9．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示，足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到最高点2的位置。设足球受到的阻力与运动速度大小成正比，以下关于从2到3的运动过程中，足球重力势能以及动能的变化说法正确的是（已知落地前，足球的速度在增加）（　　） A．变小，先变小后变大 B．变小，一直变大 C．和均变大 D．变小，在最初的一段时间不能确定如何变化 10．(23-24高一下·江苏淮安·期末)小球由静止从某高处竖直下落，若所受阻力恒定，用x表示下落的高度，t表示下落的时间，表示动能，表示势能，E表示机械能。下列图像可能正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   11．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)1．如图所示，长度L=2m的水平传送带始终以速度v=3m/s逆时针匀速转动，传送带的左边和右边各有一个与传送带等高的光滑平台。在左边平台上固定一处于锁定状态的弹簧，其储存的弹性势能J，一个质量m=1kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧放置。解除锁定，弹簧恢复原长时小物块从A端滑上传送带，并以v=4m/s的速度离开传送带的B端。重力加速度取g=10m/s²。求： （1）小物块与传送带之间的动摩擦因数μ。 （2）物块在传送带上运动过程中，系统因摩擦产生的热量Q。 （3）电动机因物块在传送带上运动而多消耗的电能E。 12．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)2．如图所示，竖直平面内有一段固定的光滑圆弧轨道PQ，圆心为O点，圆弧所对圆心角θ＝37°，半径R＝6m，末端Q点与粗糙水平地面相切。圆弧轨道左侧有一长度s＝6m的水平传送带，传送带沿顺时针方向转动，传送带上表面与P点高度差H＝0.45m。现在传送带左侧由静止放置一个质量为m＝6 kg的可视为质点的滑块A，滑块由P点沿圆弧切线方向进入轨道，滑行一段距离后静止在地面上。已知滑块A与传送带、地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： （1）滑块A离开传送带时速度v0的大小； （2）滑块A最终静止时，距离Q点的距离x； （3）滑块和传送带组成的系统因摩擦而产生的内能Q。 13．(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)3．如图所示，薄板B放在倾角为的光滑斜面上，斜面固定且足够长，薄板的下端位于斜面底端，上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接，轻绳跨过定滑轮，定滑轮质量与摩擦均不计，斜面上方的轻绳与斜面平行。时刻，一小物块A从薄板上端由静止释放的同时，薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度的匀加速直线运动。已知薄板长，小物块A的质量，薄板B的质量，A、B间的动摩擦因数，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）刚开始时小物块A的加速度大小； （2）小物块A将要离开薄板时，轻绳拉力的功率； （3）小物块A从开始运动到滑至斜面底端这一过程中，电动机对外提供了多少能量。 验证机械能守恒定律 1．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A．实验时先释放纸带，后接通电源 B．打点计时器两个限位孔可以不在同一竖直线上 C．用计算某点速度 D．某条纸带开头一段点迹不清晰，该纸带也能验证机械能守恒定律 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)实验小组用如图所示的装置做“验证做自由落体运动的物体机械能守恒”的实验，下列说法正确的是（　　） A．电火花打点计时器工作电压约为8V B．实验中先释放纸带，再启动打点计时器 C．实验中重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量略小 D．若打出的纸带前面一小段被损毁，则纸带的剩余部分不能验证机械能守恒 3．(23-24高一下·江苏南通·期末)某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验，小球释放后，通过光电门1和2，实验中不是必须测量的物理量是（    ） A．小球的质量 B．小球的直径 C．两光电门间的距离 D．小球分别通过两光电门的时间 4．(23-24高一下·江苏常州联盟学校·期末)小华同学利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。下列说法正确的是（    ） A．打点计时器工作时使用直流电源 B．实验中必须用天平测出重物的质量 C．实验中所测重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量稍小 D．实验中求重物在某点的速度可以根据v=gt或求解 5．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，通过测量重物运动过程中下落高度h和相应的速度大小v等物理量，进行分析验证。下列说法正确的是（　　） A．重物应在靠近打点计时器处由静止释放 B．应先释放纸带再打开打点计时器电源 C．可以利用公式计算重物的速度 D．作图像，只有当图线是过原点的直线时，才能说明机械能守恒 6．(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，为减小阻力对实验的影响，下列操作可行的是（　　） A．选用体积大的重锤 B．安装打点计时器时两限位孔在同一水平面上 C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直 D．重锤下落过程中，手始终提住纸带上端，保持纸带竖直 7．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)用落体法验证机械能守恒定律的实验中得到如图所示纸带。根据纸带算出相关各点的速度v，测量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是(　　) A． B． C． D． 8．(23-24高一下·江苏连云港·期末)某同学设计甲图所示的装置验证机械能守恒定律，其中释放点正下方有光电门1、2，光电门1固定，光电门2可上下调节，该同学从释放点静止释放直径为d的小球，记录小球通过光电门1的时间△t1和通过光电门2的时间△t2，当地重力加速度为g。 (1)为提高实验的精确度，释放的小球应选择_________； A．小钢球 B．塑料球 C．泡沫球 (2)小球通过光电门2的速度大小为_________； (3)若光电门1、2中心间的距离为h，根据实验数据作出v2-h图像乙所示，则图像上纵轴截距为_________，斜率为_________。 (4)某次实验中，调整光电门2的位置后将其固定，从释放点两次释放小球，光电门2的遮光时间△t₂有较大偏差，产生该现象原因可能是_________。 9．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)在利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中 (1)供实验选择的重物有以下四个，应选择__________。 A．质量为10g的砝码 B．质量为200g的木球 C．质量为50g的塑料球 D．质量为200g的铁球 (2)实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____。 (3)大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是__________ A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学利用他自己实验时打出的纸带，分别测量出打出的各点到第一个点之间的距离h，算出各点对应的速度v，以h为横轴，为纵轴画出了如图所示的图线，图线未过原点O的原因是____________________。 10．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)0．某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 (1)在实验操作中出现如图1所示的四种情况，其中操作正确的是________（填选项下字母）。 A． B． C． D． (2)实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量∆Ep=________，动能增加量∆Ek=________。在误差允许的范围内，如果∆Ep=∆Ek，则可验证机械能守恒。 (3)在实验中，该组同学根据测得的数据计算发现∆Ep<∆Ek，检查测量与计算均无错误，他们发现是操作错误引起的，即先松手后接通电源。他仅利用这条纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的，并说明理由_。 (4)利用本实验的实验器材，不能完成的实验是________（填选项前字母）。 A．研究自由落体运动规律 B．探究加速度与物体质量大小的关系 C．研究匀变速直线运动的规律 D．测量重力加速度的大小 11．(23-24高一下·江苏扬州·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下： ①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d； ②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L； ③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t； ④用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m； ⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组L和t的数据。 (1)本实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足的条件。 (2)遮光条通过光电门时的速度大小为___________。（用题中所给物理量的字母表示） (3)当地的重力加速度为g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为___________；系统的重力势能减少量为___________。（用题中所给物理量的字母表示） (4)作出L−图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为________________（用题中所给物理量的字母表示）。实验结果发现，图线斜率k的实验值总小于理论值，产生这一误差可能的原因是_______________________________________________________________________。（写出1条即可） 12．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图1所示是验证机械能守恒定律的实验装置。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____________。 A．低压交流电源 B．天平（含砝码） (2)该实验过程中，下列说法正确的是__________。 A．先释放纸带再接通电源 B．用手托住重物由静止释放 C．重物下落的初始位置应靠近打点计时器 (3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量__________（选填“略小于”或“略大于”）重力势能的减少量，这属于__________（选“系统误差”或“偶然误差”）。 (4)按照正确的操作得到图2所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 13．(23-24高一下·江苏镇江·期末)3．小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下： ①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵； ②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中； ③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处； ④测出遮光条中心到光电门中心的距离h； ⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1； ⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。 (1)实验步骤①操作目的是______。 (2)实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。 (3)当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。 (4)小明将细线下端悬挂钩码的个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出图像______。 (5)小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。 14．(23-24高一下·江苏无锡·期末)4．实验小组用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)下列操作或分析中正确的是______ A．打点计时器应接交流电源 B．释放纸带时夹子应靠近打点计时器 C．实验时，应先释放重物，再打开电源 D．可以用或计算某点的速度 (2)某次实验中，小明同学选出一条开始的两点距离接近2mm且点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，将刻度尺的零刻度线与起始点O对齐，测量如图乙所示，已知交流电频率为50Hz，重物质量为1kg，重力加速度； ①图中B点对应的读数为______cm； ②从打O点到B点的过程中，重物的重力势能减少了______J，动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字） ③小明同学选择的纸带除点迹清晰外，还要求纸带开始的两点距离接近2mm，其原因是____________。 15．(23-24高一下·江苏苏州·期末)5．小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有：小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。 (1) 为完成实验，以下器材中必须用到的是________（填写器材前的字母标号） A．秒表 B．天平 C．刻度尺 (2)某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示，此时对应的为________度。 (3)按正确实验方法操作，测得小球的直径为d，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小________。 (4)若在实验误差允许范围内，满足________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示）。 (5)改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 机械能守恒定律 势能、机械能 1．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)若以地面为参考平面，质量为4kg的物体离地面高为5m时，其重力势能为（   ）（取g=10m/s2） A．9J B．20J C．45J D．200J 【答案】D 【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（必修） 【解析】物体的重力势能为 故选D。 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)一滑块在固定的粗糙斜面上由静止滑下，在下滑的过程中（　　） A．重力做的功等于重力势能的减少 B．重力做的功小于重力势能的减少 C．滑块的机械能增加 D．滑块的机械能不变 【答案】A 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】AB．滑块下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功。根据重力做功和重力势能变化关系可知，重力做的功等于重力势能的减少，故A正确，B错误； CD．由于滑块要克服摩擦力做功，所以滑块的一部分机械能要转化为摩擦产生的内能，所以滑块的机械能减少，故CD错误。故选A。 3．(23-24高一下·江苏扬州·期末)2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】AB．因为神舟十七号在地表附近匀减速下降，根据牛顿第二定律 可知神舟十七号下降过程中阻力不变，故克服阻力做功为 故图像是一条过原点的倾斜直线，图像是开口向下的抛物线，故A正确，B错误； CD．重力势能的变化量为 可得 所以图像是一条倾斜直线，图像是开口向上的抛物线，故CD错误。 故选A。 4．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，关于该段运动过程，以下说法正确的是（　　） A．汽车的重力势能增大 B．汽车所受合外力始终为零 C．合外力对汽车做正功 D．牵引力对汽车做的功与汽车克服阻力做的功相等 【答案】A 【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题 【解析】A．汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，重力做负功，重力势能增大，故A正确； B．汽车做圆周运动，加速度不为零，故合外力不为0，故B错误； C．根据动能定理可知，汽车由A匀速率运动到B的过程中，动能变化为0，所以合外力对汽车不做功，故C错误； D．汽车由A匀速率运动到B，牵引力做正功，摩擦力与重力做负功，根据动能定理得 牵引力做功等于克服摩擦力与重力做的功，故D错误。 故选A。 5．(23-24高一下·江苏南通·期末)引体向上可以强健体魄．一同学做引体向上时，在向上拉升过程中（    ） A．重力对人做正功 B．横杠对人做正功 C．人的重力势能增大 D．人的机械能减小 【答案】C 【来源】江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】A．在向上拉升过程中，重力方向向下，而人重心向上移动，所以重力对人做负功，故A错误； B．横杠对人有力作用，但力的作用点位移为零，所以横杠对人不做功，故B错误； C．在向上拉升过程中，人的重心升高，则人的重力势能增大，故C正确； D．在向上拉升过程中，人的速度先增大后减小，即人的动能先增大后减小，而人的重力势能始终在增加，所以在加速上升阶段，人的机械能增加，故D错误。故选C。 6．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图所示，轻质弹簧下端固定在粗糙斜面底端，一小物块从斜面顶端由静止滑下并压缩弹簧，弹簧始终处于弹性限度内，则物块下滑过程中，物块的速度v、重力势能Ep、弹簧的弹力F、弹性势能E弹随时间t或位移x的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题 【解析】A．物块沿斜面下滑时，合外力先不变，做匀加速直线运动，接触弹簧后所受的合外力先逐渐减小，做加速度减小的加速运动，当向上的弹力和向上的摩擦力之和等于重力沿斜面向下的分量时，此时合力为零，速度达到最大；然后继续向下运动时合力向上变大，在最低点时合力最大，做加速度增大的减速运动，可知图像的斜率先不变、后减小，再反向增加，故A正确； B．根据 可知重力势能随x线性减小，故B错误； C．物块接触弹簧之前，弹簧弹力为零；接触弹簧之后，根据可知弹簧弹力随位移x按线性增加，故C错误； D．物块接触弹簧之前，弹簧弹性势能为零；接触弹簧之后，弹簧弹性势能随x逐渐变大，根据可知图像为开口向上的抛物线形状，故D错误。 故选A。故选A。 7．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)一质量为m的物体以加速度匀加速下降距离h的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh C．物体所受合力为 D．除重力以外的其他力的合力为 【答案】B 【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】A．物体以加速度匀加速下降距离h，则 则物体的动能增加为 故A错误； B．物体的重力做功为 物体向下运动，重力势能减小，故B正确； C．物体所受合力为 故C错误； D．除重力以外的其他力的合力为 故D错误。故选B。 8．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示，撑竿跳是运动会上常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑竿跳起的过程说法中正确的是（　　） A．运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大 B．运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大 C．运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻，竿弹性势能最大 D．以上说法均有可能 【答案】C 【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（必修） 【解析】A．撑竿的形变量越大时，弹性势能越大，撑竿刚与地面接触时，没有发生形变，弹性势能为零，故A错误； B．运动员撑竿跳起到达最高点时，竿的形变为零，弹性势能为零，故B错误； CD．撑竿的形变量最大时，弹性势能最大，手握撑竿从地面跃起后，到最高点以前的某位置时，撑竿的形变量最大，撑竿的弹性势能最大，故C正确，D错误。故选C。 9．(23-24高一下·江苏徐州·期末)如图所示，两相同高度的直轨道AB、BC在转弯处平滑衔接，小物块与轨道间的动摩擦因数相同。小物块自轨道顶端A点由静止滑下。与在AB轨道运动过程相比，在BC轨道运动过程中（　　） A．摩擦力做功相同 B．动能变化量相同 C．重力势能减小量较大 D．机械能减少量较大 【答案】D 【来源】 江苏省徐州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】A．摩擦力做功为 BC轨道的倾角较小，可知在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故A错误； B．，根据动能定理 ，根据动能定理 可知动能变化量不同，故B错误； C．重力做功为 可知小物块在AB轨道运动过程重力做功等于在BC轨道运动过程重力做功，根据功能关系可知重力势能减小量相同，故C错误； D．机械能减少量等于克服摩擦力做功大小，在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故在BC轨道运动过程中，机械能减少量较大，故D正确。故选D。 10．(23-24高一下·江苏连云港·期末)0．用起重机将质量为m=1kg的物体以速度v=5m/s匀速向上提升，重力加速度g=10m/s2。求： （1）拉力的功率大小P； （2）提升2s时间内，物体机械能的改变量。 【答案】（1）50W；（2）100J 【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题 【解析】（1）物体匀速上升，拉力 T=mg 拉力的功率大小 P=Tv=50W （2）提升2s时间内，物体匀速上升，物体机械能的改变量等于物体重力势能的增加量，故 所以 =100J 机械能守恒定律及其条件 1．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)下列运动过程中，机械能守恒的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落过程 B．不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪 C．不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩 D．一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能 【答案】B 【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（必修） 【解析】A．运动员匀速下落过程中，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故A错误； B．抛出的标枪，在不计空气阻力下，只受重力，满足机械能守恒的条件，故B正确； C．因为小孩在竖直方向做匀速圆周运动，动能不变，而重力势能随高度改变，机械能不守恒，故C错误； D．压缩的弹簧将小球弹出去的过程中，弹力做正功，小球的动能增加，故小球的机械能增加，所以小球的机械能不守恒，故D错误。故选B。 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)下列过程中，机械能守恒的是（　　） A．雨滴从高空落到地面 B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力） C．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升 D．跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落 【答案】B 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】A．雨滴下落过程中，由于空气阻力做负功的影响，其机械能会减小，A错误； B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力），只有重力做功，则机械能守恒，B正确； C．金属环沿光滑斜面匀速上升这一过程中，由于动能不变，重力势能增加所以机械能增加，C错误； D．跳伞运动员待着张开的降落伞在空气中匀速下落时，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，D错误。故选B。 3．(23-24高一下·江苏泰州·期末)如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在搼杆跳高过程中描述正确的是（　　） A．起跳上升过程中，运动员的重力做正功 B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大 C．起跳上升过程中，运动员的动能一直减小 D．起跳上升过程中，运动员的机械能不守恒 【答案】D 【来源】 江苏省泰州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】A．起跳上升过程中，重力竖直向下，位移向上，运动员的重力做负功，重力势能增加，故A错误； B．起跳上升过程中，杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以杆的弹性势能减小，故B错误； C．起跳上升过程中，开始时，杆对运动员的弹力大于运动员的重力，运动员加速上升，随着杆形变的变小，杆对运动员的弹力变小，当小于运动员重力时，运动员减速上升，所以运动员动能先增加后减小，故C错误； D．起跳上升过程中，杆的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员的机械能增加，不守恒，故D正确。故选D。 4．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)某同学乘缆车以速度v匀速上山，该段索道钢绳与水平方向夹角为α，悬臂竖直。已知该同学质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．车厢对同学的作用力为mg B．该过程中，同学的机械能守恒 C．t时间内，重力对同学做的功为mgvtsinα D．t时刻，重力对同学做功的功率为mgv 【答案】A 【来源】江苏省宿迁市2023-2024学年高一下学期期末物理统测试卷 【解析】A．该同学匀速上山，受力平衡，所以车厢对同学的作用力为大小等于mg，方向竖直向上，故A正确； B．车厢对同学的作用力与速度方向夹角为锐角，车厢对该同学做正功，故该过程中，同学的机械能不守恒，故B错误； C．t时间内，重力对同学做的功为 故C错误； D．t时刻，重力对同学做功的功率为 故D错误。故选A。 5．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)两个半径为r、角速度为ω的转动圆盘，靠静摩擦力推送纸飞机，如图甲所示。图乙所示为纸飞机的实际飞行轨迹，从a点飞至e点。其中c点为轨迹最高点，b、d两点在同一水平线上，重力加速度为g。则纸飞机（　　） A．初速度为2ωr B．c点的加速度等于g C．b点和d点的机械能相等 D．从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间 【答案】D 【来源】江苏省宿迁市2023-2024学年高一下学期期末物理统测试卷 【解析】A．纸飞机的初速度为 故A错误； B．纸飞机在c点时除了受重力外还受到向后的空气阻力，合力大于重力，故c点的加速度大于g，故B错误； C．从b点到d点过程中，空气阻力一直做负功，纸飞机的机械能逐渐减少，则b点和d点的机械能不相等，故C错误； D．设纸飞机从a点运动到c点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，从c点运动到e点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，则前、后两个过程纸飞机的竖直平均加速度大小分别为 ， 因为 根据运动学规律可知，纸飞机从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间，故D正确。故选D。 6．(23-24高一下·江苏无锡·期末)如图所示，某同学将质量为m的篮球从高度为h处以初速度v斜向上抛出，篮球恰能进入离地高为H的篮框。以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则篮球进入篮框时的机械能为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末检测物理试题 【解析】篮球在空中运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以可得篮球进入篮框时的机械能与刚抛出瞬间时的机械能相同，即为 故选D。 7．(23-24高一下·江苏泰州·期末)下图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，喷泉喷出的水柱达到高度；已知喷管的直径为，水的密度为。若不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）水离开喷管口时速度为多大； （2）用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大； （3）取地面处的重力势能为零，若喷水口直径约为10cm，水柱高约为100m，稳定时空中水的机械能约为多大。，重力加速度取 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】 江苏省泰州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）设喷射速度为v，从离开喷口至最高点的过程中，由机械能守恒定律得 （2）在喷管喷水口处，设经过的时间喷出水的质量为 时间电动机做功转化为水的动能 化简得 （3）稳定时空中水的质量为 水从喷出到落地所用时间为 根据机械能守恒定律，空中水的机械能等于这些水喷出时的动能 机械能守恒定律的应用 1．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)如图所示，一轻弹簧上端固定在粗糙斜面顶端，下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态。现用平行斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点；第二次将物体拉到C点后，再让物体回到B点。则（　　） A．第一次物体的重力势能改变量大 B．第二次弹簧的弹性势能改变量大 C．两次过程中摩擦力对物体做的功相等 D．两次过程中弹簧弹力对物体做的功相等 【答案】D 【来源】江苏省宿迁市2023-2024学年高一下学期期末物理统测试卷 【解析】A．第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，根据重力做功与重力势能变化的关系可知两次重力势能改变量相等，故A错误； B．由于两次初末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B错误； C．第一次直接将物体拉到B点，摩擦力对物体做的功 第二次将物体先拉到C点，再回到B点，摩擦力对物体做的功 故两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误； D．由于两次初末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，两次过程中弹簧弹力对物体做的功相等，故D正确。故选D。 2．(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（　　） A．弹簧弹力对物体做正功 B．弹簧的弹性势能增加 C．合外力对物体做正功 D．物体的机械能守恒 【答案】B 【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】AB．物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确； C．根据动能定理 所以合外力对物体做负功，故C错误； D．因弹力对物体做负功，则物块的机械能减小，故D错误。 故选B。 3．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧.使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面.某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段对应图线为直线，其余部分为曲线，已知弹簧形变未超出弹性限度，空气阻力忽略不计，下列说法错误的是（　　） A．上升高度为时，人的加速度达到最大值 B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C．在的上升过程中，人的机械能一直增大 D．在的上升过程中，人处于失重状态 【答案】A 【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题 【解析】A．假设弹簧的作用力为F，可知 在上升过程中有 随着人的上升，弹簧形变量减小，a逐渐减小，在高度为时 此时a=0，并非最大值，故A错误； B．由图像可知， 阶段人做方向向上的加速度增大的减速运动，此时仍有弹力。过程做向上的匀减速直线运动，此时已没有弹力作用。因此高度时鞋已经脱离地面。故B正确； C．在的过程中，弹簧对人做正功，人的机械能增大。故C正确； D．在的过程中，人属于竖直上抛运动，加速度向下，处于失重状态，故D正确。 本题选择错误的一项，故选A。 4．(23-24高一下·江苏连云港·期末)如图所示，一轻质弹簧置于固定光滑斜面上，下端与固定在斜面底端的挡板连接，弹簧原长时上端位于A点，一物块从斜面上A点上方某位置释放，物块将弹簧压缩至最低点B后返回，弹簧形变始终在弹性限度内，则物块由A运动至B过程中（　　） A．物块的机械能守恒 B．物块一直做减速运动 C．弹簧弹性势能最大值等于物块动能的最大值 D．弹簧弹性势能增加量等于物块机械能的减少量 【答案】D 【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题 【解析】A．物块由A运动至B过程中，弹簧的弹力对物块做负功，则物块的机械能不守恒，选项A错误； B．开始时 则物块向下加速，当 时加速度为零，速度最大；当 时，物块做减速运动，选项B错误； C．由能量关系可知，在平衡位置的动能最大，在该位置的动能最大值与重力势能以及弹性势能之和等于最低点的弹簧弹性势能最大值，可知弹簧弹性势能最大值大于物块动能的最大值，选项C错误； D．由能量关系可知，因物块和弹簧系统的机械能守恒，则弹簧弹性势能增加量等于物块机械能的减少量，选项D正确。故选D。 5．(23-24高一下·江苏无锡·期末)为了研究蹦极运动过程，做以下简化：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。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从到过程中，重力势能减少，动能先增加后减小 B．从B到过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小 C．从B到过程中，游客的重力势能一直减小 D．从B到D过程中，游客的动能一直减小 【答案】C 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末检测物理试题 【解析】A．从到过程中，游客先做自由落体运动，到点时，游客开始受到弹性绳的弹力，但弹性绳的弹力小于游客的重力，游客继续向下做加速度减小的加速运动，到点时速度最大，可知该过程重力势能减少，动能一直在增加，故A错误； B．从到过程中，弹性绳的伸长量一直在增大，弹性绳的弹性势能一直在增大，故B错误； C．从B到过程中，重力做正功，游客的重力势能一直减小，故C正确； D．从B到D过程中，游客速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故D错误。 故选C。 6．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略．那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是(    ) A．车头A通过P点时的速度最小 B．车的中点B通过P点时的速度最小 C．车尾C通过P点时的速度最小 D．A、B、C通过P点时的速度一样大 【答案】B 【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】试题分析：过山车在运动过程中，受到重力和轨道支持力作用，只有重力做功，机械能守恒，动能和重力势能之间相互转化，则当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，根据题意可知，车的中点B通过P点时，重心的位置最高，重力势能最大，则动能最小，速度最小，故B正确 7．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示，长度为l的轻质细线一端固定在天花板上的A处，另一端与小物块B连接。某时刻给物块B一大小为的水平初速度，则从该时刻至B运动到最高点的过程中（重力加速度为，不计阻力）（　　） A．绳子拉力的最小值为 B．绳子拉力的最小值为 C．B在最高点的加速度大小为 D．B在最高点的加速度大小为0 【答案】A 【来源】江苏省镇江中学2023-2024学年高一下学期6月期末统测模拟物理试卷 【解析】CD．B到达最高点时满足 可得 θ=60° 在最高点的加速度为 选项CD错误； AB．设某时刻细线与竖直方向的夹角为α，则由机械能守恒 在该点时 解得 因α角最大值为60°，可知T最小值为 选项A正确，B错误； 故选A。 8．(23-24高一下·江苏无锡·期末)如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点。已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦力不计，重力加速度为g。 （1）求物块第一次滑到O点时的速度大小； （2）若弹簧的最大压缩量为d，求物块第一次压缩弹簧过程中克服弹力做的功； （3）在（2）问前提下，若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末检测物理试题 【解析】（1）从坡道顶端运动到O点，由机械能守恒定律得 解得、 （2）在水平滑道上摩擦力对物块A所做的功为 Wf = －μmgd 由动能定理得 联立以上各式得 所以物块克服弹力做的功为mgh－μmgd。 （3）物块A被弹回的过程中，摩擦力对物块A所做的功仍为 Wf = －μmgd 弹力对物块A所做的功为 由功能关系得 所以物块A能够上升的最大高度为 h′ = h－2μd 9．(23-24高一下·江苏徐州·期末)如图所示，倾角θ=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切，斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上，斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量m=1kg的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧，物块被释放，经过O点正下方时脱离弹簧，沿圆弧型轨道滑上斜面，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5，圆弧型轨道的半径R=1m，斜面长度L=3m。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若弹簧的弹性势能Ep=32J，求物块脱离弹簧时的速度大小。 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，求物块刚滑上斜面时的速度大小。 （3）若物块滑上斜面后不离开斜面，求物块在斜面上滑行的最小路程。 【答案】（1）8m/s；（2）；（3）6.25m 【来源】 江苏省徐州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）物块脱离弹簧时，弹性势能转化为动能，则有 解得 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，在在物块从斜面下滑至恰好返回过程有 解得 （3）若物块恰好通过圆弧轨道最高点，此时速度最小，则有 以此速度滑上斜面顶端过程，根据动能定理有 解得 可知，物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面，且物块在斜面上滑行路程为最小，由于 可知，最终物块在挡板处静止，则有 解得 10．(23-24高一下·江苏南通·期末)0．如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，． （1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能； （2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W； （3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值． 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）根据能量守恒 解得 （2）若弹簧的弹性势能为 设滑块滑上传送带前的速度为，根据能量守恒 解得 因为，所以滑块在传送带上减速运动，根据牛顿第二定律 解得 设滑块在传送带上运动时间为，则 解得 滑块到达传送带顶端时的速度 则滑块与传送带的相对位移为 根据能量守恒 （3）假设滑块滑上传送带时的速度等于传送带的速度，则滑块能上升的最大距离为 所以假设不成立。滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度，且在减速到等于传送带的速度之前的位移为 滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度时，根据牛顿第二定律 解得 根据运动学公式 解得 所以，弹簧锁定时弹性势能的最小值为 11．(23-24高一下·江苏连云港·期末)1．如图所示，质量为M=50kg的人静止站立在水平台秤上，长为L=1m的轻绳一端系一个质量为m=2kg的小球，另一端用手握住固定在O点，给小球一初速度让小球恰好在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小球通过最高点时速度大小v； （2）小球通过右侧与O点等高位置时，台秤对人的摩擦力大小f； （3）小球通过最低点时，台秤的示数F。 【答案】（1）；（2）60N；（3）620N 【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题 【解析】（1）小球恰好在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球通过最高点时，有 代入数据得 （2）小球通过右侧与O点等高位置时，绳子的张力T提供向心力。对小球，根据机械能守恒 又 联立得 对人，根据平衡条件，台秤对人的摩擦力大小 （3）小球通过最低点时，设绳子张力。对小球，根据机械能守恒 又 联立得 小球通过最低点时，台秤的示数 12．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)2．如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角的斜轨道BC平滑连接而成。将质量的小滑块从弧形轨道离地高的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取，，。 (1)选择水平地面为零势能面，求滑块在M处的机械能； (2)若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； (3)若，试确定滑块最终停止的位置。 【答案】(1) (2) (3)A点右侧据A点1m距离处 【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题 【解析】（1）根据公式可得 （2）滑块运动到D点有 得 滑块从初始位置滑至D点过程中由动能定理有 联立得 （3）滑块在斜面上 知滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面假设滑行距离为s，滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中根据动能定理有 得 则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为 之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为 则设滑块经光滑圆弧再次返回到水平面上还能继续运动的距离为，根据动能定理有 得 即最后滑块停在水平面上A点右侧据A点1m距离处。 13．(23-24高一下·江苏扬州·期末)3．如图所示，水平地面上固定一装置。质量m＝0.1kg的小滑块从距地面高H处静止释放，沿弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ＝37°的斜轨道BC运动，小滑块第一次运动到A点时速度大小为m/s。已知竖直圆轨道半径R＝0.2m，小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他摩擦，不考虑滑块在B处的能量损失。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，求： （1）H的大小； （2）小滑块运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力大小F； （3）小滑块在斜面BC上的最大高度h。 【答案】（1）0.8m；（2）；（3）0.48m 【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）滑块从开始下滑到到达轨道A点过程应用机械能守恒定律 解得 H＝0.8m （2）从A点到D点过程，对滑块应用机械能守恒定律 在D点时 解得 根据牛顿第三定律 （3）从A到BC上最高点过程对滑块应用动能定理 解得 h＝0.48m 14．(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）小球恰好到达半圆轨道最高点D，可知小球到达D点时的速度为零，根据动能定理 解得 （2）小球经过B点时，根据动能定理 解得 在水平方向管壁对小球的支持力提供向心力 在竖直方向，小球受到竖直向下的重力，则小球受到的合外力为 （3）设OC连线与水平方向夹角为，则根据动能定理 小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，则重力指向圆心的分力提供向心力 解得 C点离水平地面的高度h为 15．(23-24高一下·江苏无锡第一中学·期末)5．如图所示，小物块与水平传送带之间的动摩擦因数，倾斜轨道和圆轨道光滑且位于同一竖直平面内，圆轨道半径，是倾斜轨道的最低点（小物块滑过点前后速度大小不变），是圆轨道的最低点且与传送带平滑连接，长，现将质量的小物块从距离高处静止释放，取重力加速度。 （1）若传送带不转动，当时，小物块会从圆轨道上某一位置沿圆轨道返回传送带，求小物块在传送带上所停位置距点的距离； （2）若传送带顺时针转动，传送带的速度大小为，小物块通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小为，求的最小值和最大值； （3）在（2）的情景中，求取最小值时，由于传送带运送小物块，电动机多做的功。 【答案】（1）0.8m；（2）h的最小值为1.4m，最大值为2.2m；（3）1.68J 【来源】江苏省无锡市第一中学2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）传送带不动时，根据动能定理 mgh-μmgs=0 代入数据解得 s=1．6m＞L 小物块停止的位置距离B端 Δs=s-L=1.6m-0.8m=0.8m （2）小物块通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小为mg，根据牛顿第二定律和向心力公式 代入数据，解得 小物块滑过B点后，沿圆弧轨道向上运动到最高点的过程；根据机械能守恒定律 代入数据解得 vB=6m/s 因为传送带的速度为6.0m/s，若小物块在传送带上从A点匀加速运动到B点，设小物块从离AB高h1处静止释放，根据动能定理 代入数据解得 h1=1.4m 若小物块在传送带上从A点做匀减速直线运动B点，设小物块从离AB高h2处静止释放；根据动能定理 代入数据解得 h2=2.2m 所以h的最小值为1.4m，最大值为2.2m。 （3）在（2）的情景中，h取最小值时，小物块从静止处滑到A点时的速度为vA，根据机械能守恒 代入数据解得 小物块在传送带上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小物块的加速度为 μmg=ma 代入数据解得加速度 a=5m/s2 根据匀变速直线运动的规律，小物块的加速时间 小物块的位移 传送带的位移 x2=vt=6×0.14m=0.84m 小物块在传送带上发生的相对位移为 Δx=x2-x1=0.84m-0.8m=0.04m 根据功能关系可知，由于传送带运送小物块电动机多做的功为 代入数据解得 W=1．68J 16．(23-24高一下·江苏镇江·期末)6．将一根长细线的一端固定在竖直转轴上的A点，另一端系一质量的小球B，如图甲所示．现对小球施加一水平拉力F使其静止，细线与竖直方向的夹角，如图乙所示．重力加速度，，。 （1）求静止时拉力F的大小； （2）若从图甲静止时开始用外力转动转轴，稳定时细线与竖直方向的夹角仍为37°，如图丙所示，求： ①此时B的角速度ω； ②此过程外力对系统所做的功W。 【答案】（1）；（2）①，② 【来源】江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题 【解析】（1）由小球的平衡条件得 解得 （2）①对小球受力分析，根据向心力公式得 其中 则此时B的角速度 ②由几何关系可得，小球上升的高度 由能量守恒关系可得 其中 解得 17．(23-24高一下·江苏无锡·期末)7．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量均为m，设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当B由静止下落h（动滑轮尚未碰到定滑轮），求： （1）此过程中重力对重物A所做的功； （2）此时重物B的速度。 【答案】（1）；（2） 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】（1）当B由静止下落h，则此时A上升的高度为0.5h，故过程中重力对重物A所做的功为 （2）由于摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，则A、B组成的系统机械能守恒，则有 而 联立解得，此时重物B的速度为 功能关系 能量守恒定律 1．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)在高空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠，在此过程中，其所受空气阻力与下坠速度成正比，则无人机在下坠过程中（　　） A．机械能一直减小 B．机械能先减小后不变 C．重力做功等于动能的增量 D．合外力做功等于机械能的增量 【答案】A 【来源】江苏省溧阳市2023-2024学年高一下学期期末教学质量调研物理试题 【解析】AB．无人机因突然失去动力而下坠，所受空气阻力与下坠速度成正比，由于空气阻力一直做负功，所以无人机在下坠过程中机械能一直减小，故A正确，B错误； C．根据功能关系可知，重力做功等于重力势能的减少量，故C错误； D．根据动能定理可知，合外力做功等于动能的增量，故D错误。故选A。 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)在2023杭州亚运会上，我国撑杆跳运动员李玲再次夺取金牌，下图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（　　） A．运动员通过最高点时的速度为0 B．撑杆恢复形变的过程中，弹性势能完全转化为动能 C．运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小 D．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 【答案】C 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】A．运动员通过最高点时还具有水平分速度，速度不为零。如果速度为零，接下来将会做自由落体运动而碰到杆，故A错误； BC．运动员起跳过程中，杆先由直变弯，运动员的动能转化为杆的弹性势能和运动员的重力势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转化为机械能，所以在运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小，故B错误，C正确； D．从图中可看出，运动员越过横杆时身体向下弯曲，其重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，故D错误。故选C。 3．(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A．物体的质量为1kg B．h＝0时，物体的速率为20m/s C．物体上升4m过程中，物体的动能减少了80J D．物体上升2m过程中，克服阻力做功10J 【答案】D 【来源】 江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题 【解析】A．根据题意，由公式结合图像可得，物体的质量为 故A错误； B．h＝0时，物体的重力势能为0，则有 解得 故B错误； C．由图可知，物体上升到4m时 此时物体的动能为0，则物体的动能减少了 故C错误； D．由图可知，物体上升到2m时 ， 则此时的动能为 由动能定理有 解得 故D正确。故选D。 4．(23-24高一下·江苏苏州·期末)竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】A．根据动能定理知，小物块落回原处的速度小于初速度，根据图像的切线斜率表示速度，可知A图表示小物块落回原处的速度大于初速度，与实际不符，故A错误； B．小物块上升过程和下降过程中，加速度的方向始终竖直向下，方向不变，故B错误； C．由于空气阻力对小物块做负功，所以小物块机械能减小，根据功能关系知 得 速度v在变化，图像的切线斜率也应该变化，故C错误； D．小物块上升阶段，由于速度减小，所受阻力减小，由于阻力减小所以加速度减小，可知上升阶段物块做加速度减小的减速运动，则f随时间的变化率越来越小，小物块下降阶段，做加速度减小的加速运动，则f随时间的变化率也是越来越小，由于落回原处时的速度小于初速度，所以下落时的最大阻力小于上升时的最大阻力，故D正确。故选D。 5．(23-24高一下·江苏扬州·期末)如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使P以一定的速度向右匀速运动，在Q与P分离之前，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小球Q动能的增加量等于重力势能的减小量 B．小球的机械能增加 C．轻杆对小球一直做负功 D．小球Q和立方体P组成的系统机械能减少 【答案】D 【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】ABD．对立方体和小球整体，力F做负功，系统机械能减小，由于立方体机械能不变，则小球的机械能减小。可知小球Q动能的增加量不等于重力势能的减小量。故AB错误，D正确； C．轻杆对小球的作用力始终沿杆的方向与小球速度垂直，轻杆对小球不做功，故C错误。 故选D。 6．(23-24高一下·江苏无锡第一中学·期末)如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从悬崖上一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落（空气阻力不可忽略），在打开伞之前，下落高度h时速度达到v。在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（   ） A．运动员的重力做功为 B．运动员的重力势能减少了 C．运动员的动能增加了mgh D．运动员的机械能减少了 【答案】D 【来源】江苏省无锡市第一中学2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】AB．运动员的重力做功为mgh，故运动员的重力势能减少了mgh，故AB错误； C．运动员的动能增加了，但由于空气阻力不可忽略，则mgh大于，故C错误； D．根据功能关系可知，运动员的机械能减少了 故D正确。故选D。 7．(23-24高一下·江苏南通·期末)如图所示，长木板A静置在光滑水平桌面上，小木块B静置在A的左端，用水平恒力F拉动B，B从A上滑离时，A的动能为，该过程中系统产生的内能为Q．若仅减小B的质量，则（    ） A．不变 B．减小 C．Q不变 D．Q增大 【答案】B 【来源】江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】AB．设A、B间的摩擦因数为，对A和B分析，根据牛第第二定律有 可得A、B的加速度分别为 ， 可知，若减小B的质量，则A的加速度减小，B的加速度增大，从开始到离开有 可知在A的板长L一定时，B在A上的运动时间t减小，则此过程中A的加速时间t减小，根据 可知，离开时A的速度减小，所以A的动能为减小，故A错误，B正确； CD．该过程中系统产生的内能为 若减小B的质量，则该过程中系统产生的内能Q减小，故CD错误。故选B。 8．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)一质量为m的重物，沿与竖直方向成角直线做匀加速运动，加速度大小为a=g，整个过程重物下降的高度为H，则在此过程中（　　） A．重力势能减少2mgH B．物体机械能增加mgH C．合外力对物体做功mgH D．物体动能增加mgH 【答案】B 【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】A．重力势能减少 故A错误； B．由平行四边形定则可知，物体除受重力外还受到与水平方向成角斜向右上方的作用力，大小与重力大小相等，机械能的增加等于此力所做的功即为 故B正确； C．合力为 合外力对物体做功 故C错误； D．由动能定理可知，物体动能的增加量等于合外力所做的功即为，故D错误。 故选B。 9．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示，足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到最高点2的位置。设足球受到的阻力与运动速度大小成正比，以下关于从2到3的运动过程中，足球重力势能以及动能的变化说法正确的是（已知落地前，足球的速度在增加）（　　） A．变小，先变小后变大 B．变小，一直变大 C．和均变大 D．变小，在最初的一段时间不能确定如何变化 【答案】A 【来源】江苏省镇江中学2023-2024学年高一下学期6月期末统测模拟物理试卷 【解析】根据 可知从2到3，重力势能变小；在最高点时，重力与阻力的合力与速度之间的夹角为钝角，合力做负功，动能减小，且由已知落地前足球的速度在增加，可知动能在增大，所以从2到3，先变小后变大。 故选A。 10．(23-24高一下·江苏淮安·期末)小球由静止从某高处竖直下落，若所受阻力恒定，用x表示下落的高度，t表示下落的时间，表示动能，表示势能，E表示机械能。下列图像可能正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【来源】江苏省淮安市2023-2024学年高一下学期期末调研测试物理试卷 【解析】A．根据能量守恒，重力势能转换为动能加阻力损耗，由此可得 由此可得，与x成正比，故A错误； B．机械能 可知机械能E与x成线性关系，故B正确； D．动能为 ， 解得 可知与t成抛物线关系，故D错误。 C．重力势能 其中 可得 可得与t为抛物线关系，图像开口向下，故C错误。 故选B。 11．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)1．如图所示，长度L=2m的水平传送带始终以速度v=3m/s逆时针匀速转动，传送带的左边和右边各有一个与传送带等高的光滑平台。在左边平台上固定一处于锁定状态的弹簧，其储存的弹性势能J，一个质量m=1kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧放置。解除锁定，弹簧恢复原长时小物块从A端滑上传送带，并以v=4m/s的速度离开传送带的B端。重力加速度取g=10m/s²。求： （1）小物块与传送带之间的动摩擦因数μ。 （2）物块在传送带上运动过程中，系统因摩擦产生的热量Q。 （3）电动机因物块在传送带上运动而多消耗的电能E。 【答案】（1）0.5；（2）16J；（3）6J 【来源】江苏省溧阳市2023-2024学年高一下学期期末教学质量调研物理试题 【解析】（1）根据 可得滑块离开弹簧滑上传送带时的速度 v0=6m/s 滑块在传送带上运动时由能量关系 解得 μ=0．5 （2）滑块划过传送带用时间 则系统因摩擦产生的热量 （3）电动机因物块在传送带上运动而多消耗的电能 12．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)2．如图所示，竖直平面内有一段固定的光滑圆弧轨道PQ，圆心为O点，圆弧所对圆心角θ＝37°，半径R＝6m，末端Q点与粗糙水平地面相切。圆弧轨道左侧有一长度s＝6m的水平传送带，传送带沿顺时针方向转动，传送带上表面与P点高度差H＝0.45m。现在传送带左侧由静止放置一个质量为m＝6 kg的可视为质点的滑块A，滑块由P点沿圆弧切线方向进入轨道，滑行一段距离后静止在地面上。已知滑块A与传送带、地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： （1）滑块A离开传送带时速度v0的大小； （2）滑块A最终静止时，距离Q点的距离x； （3）滑块和传送带组成的系统因摩擦而产生的内能Q。 【答案】（1）4 m/s；（2）4.9 m；（3）48 J 【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题 【解析】（1）滑块A离开传送带做平抛运动，竖直方向满足 又A沿切线滑入圆轨道，满足 解得 v0＝4 m/s （2）滑块A在P点的速度vP＝5 m/s 从P到Q的过程中，由机械能守恒定律可得 解得 v1＝7 m/s 根据动能定理有 解得 x＝4.9 m （3）滑块A随传送带做匀加速直线运动有 μmg＝ma 解得 a＝5 m/s2 由于 xA＝＝1.6m<s＝6m 可知传送带匀速运动的速度 v＝v0＝4 m/s 滑块A做匀加速运动的时间 t＝＝0.8 s 滑块A相对于传送带的位移大小为 滑块和传送带组成的系统产生的焦耳热 Q＝μmgΔx＝48 J 13．(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)3．如图所示，薄板B放在倾角为的光滑斜面上，斜面固定且足够长，薄板的下端位于斜面底端，上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接，轻绳跨过定滑轮，定滑轮质量与摩擦均不计，斜面上方的轻绳与斜面平行。时刻，一小物块A从薄板上端由静止释放的同时，薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度的匀加速直线运动。已知薄板长，小物块A的质量，薄板B的质量，A、B间的动摩擦因数，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）刚开始时小物块A的加速度大小； （2）小物块A将要离开薄板时，轻绳拉力的功率； （3）小物块A从开始运动到滑至斜面底端这一过程中，电动机对外提供了多少能量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】 江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题 【解析】（1）刚开始时对小物块A进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 （2）对薄板进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 F=16N 物块A在薄板上运动的加速度大小 根据 解得小物块A在薄板B上运动时间 此时B的速度 则绳拉力的功率 （3）小物块A将要离开薄板时，B沿斜面上升的位移为 解得 此时力做的功 小物块A将要离开薄板时，此时A速度为     小物块A滑至斜面上时有 解得 小物块A离开薄板滑至斜面低端过程有 解得小物块A离开薄板滑至斜面低端的时间为    小物块A离开薄板滑至斜面低端的时间内，薄板B继续向上移动的位移为 解得 小物块A将要离开薄板后有 解得 则有 小物块A从开始运动到滑至斜面底端这一过程中，拉力所做的功为 故电动机对外提供的能量为 验证机械能守恒定律 1．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A．实验时先释放纸带，后接通电源 B．打点计时器两个限位孔可以不在同一竖直线上 C．用计算某点速度 D．某条纸带开头一段点迹不清晰，该纸带也能验证机械能守恒定律 【答案】D 【来源】江苏省宿迁市2023-2024学年高一下学期期末物理统测试卷 【解析】A．为打点稳定，实验时先接通电源，后释放纸带，故A错误； B．为减小纸带与限位孔间的阻力，打点计时器两个限位孔应在同一竖直线上，故B错误； C．不可以用计算某点的速度，因为这样就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误； D．实验中并非一定要选取开始速度为零的点，选取点迹比较清晰部分的纸带进行测量，也能验证机械能守恒定律，故D正确。故选D。 2．(23-24高一下·江苏无锡·期末)实验小组用如图所示的装置做“验证做自由落体运动的物体机械能守恒”的实验，下列说法正确的是（　　） A．电火花打点计时器工作电压约为8V B．实验中先释放纸带，再启动打点计时器 C．实验中重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量略小 D．若打出的纸带前面一小段被损毁，则纸带的剩余部分不能验证机械能守恒 【答案】C 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末检测物理试题 【解析】A．电火花打点计时器工作电压为交流电220V，A错误； B．为充分利用好纸带，应先启动打点计时器，再释放纸带，B错误； C．由于实验中要克服阻力做功，实验中重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量略小，C正确； D．打出的纸带前面一小段被损毁，利用纸带剩余部分仍能测出重物下落的距离和这段距离对应的动能变化，即仍能验证机械能守恒，D错误。故选C。 3．(23-24高一下·江苏南通·期末)某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验，小球释放后，通过光电门1和2，实验中不是必须测量的物理量是（    ） A．小球的质量 B．小球的直径 C．两光电门间的距离 D．小球分别通过两光电门的时间 【答案】A 【来源】江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】小球通过光电门的速度 ， 小球通过两光电门过程，根据机械能守恒定律有 解得 可知，必须测量的物理量有小球的直径、两光电门间的距离与小球分别通过两光电门的时间，不是必须测量的物理量是小球的质量。故选A。 4．(23-24高一下·江苏常州联盟学校·期末)小华同学利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。下列说法正确的是（    ） A．打点计时器工作时使用直流电源 B．实验中必须用天平测出重物的质量 C．实验中所测重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量稍小 D．实验中求重物在某点的速度可以根据v=gt或求解 【答案】C 【来源】江苏省常州市联盟学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．电火花打点计时器工作电压为交流220V，电磁打点计时器工作电压约为交流8V，都是使用交流电，故A错误； B．根据机械能守恒定律有 即验证 即可，故不用测量重物的质量，故B错误； C．重物带动纸带下落过程中，除了受到重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力对重物做功，重物减少的重力势能部分转化为重物与空气摩擦产生的内能，因此实验中所测重物动能的增加量通常比其重力势能的减少量稍小，故C正确； D．因为实验中求重物在某点的速度和对应的重物下落的高度都是由纸带上打点的数据而得，而v=gt或是根据机械能守恒定律直接或间接推导得到的，而实验的目的是验证机械能守恒定律，故不能据v=gt或求某点的速度，故D错误。 故选C。 5．(23-24高一下·江苏溧阳·期末)用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，通过测量重物运动过程中下落高度h和相应的速度大小v等物理量，进行分析验证。下列说法正确的是（　　） A．重物应在靠近打点计时器处由静止释放 B．应先释放纸带再打开打点计时器电源 C．可以利用公式计算重物的速度 D．作图像，只有当图线是过原点的直线时，才能说明机械能守恒 【答案】A 【来源】江苏省溧阳市2023-2024学年高一下学期期末教学质量调研物理试题 【解析】A．为了充分利用纸带，则重物应在靠近打点计时器处由静止释放，选项A正确； B．应先打开打点计时器电源再释放纸带，选项B错误； C．利用公式计算重物的速度，就是认为重物下落的加速度为g，相当间接验证了机械能守恒定律，选项C错误； D．根据 可得 则做图像时，只有当图线是过原点的直线时且斜率为2g，才能说明机械能守恒，选项D错误。 故选A。 6．(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，为减小阻力对实验的影响，下列操作可行的是（　　） A．选用体积大的重锤 B．安装打点计时器时两限位孔在同一水平面上 C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直 D．重锤下落过程中，手始终提住纸带上端，保持纸带竖直 【答案】C 【来源】江苏省南京市汉开书院2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】为减小阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的重锤；安装打点计时器时两限位孔在同一竖直线上；释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落过程中，手不能提住纸带上端，应让纸带随着重锤自由下落。 故选C。 7．(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)用落体法验证机械能守恒定律的实验中得到如图所示纸带。根据纸带算出相关各点的速度v，测量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是(　　) A． B． C． D． 【答案】C 【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（必修） 【解析】由机械能守恒定律得： mgh＝mv2 得＝gh，可以看出与h成正比例关系，图线是过原点的直线，ABD错误，C正确。 故选C。 8．(23-24高一下·江苏连云港·期末)某同学设计甲图所示的装置验证机械能守恒定律，其中释放点正下方有光电门1、2，光电门1固定，光电门2可上下调节，该同学从释放点静止释放直径为d的小球，记录小球通过光电门1的时间△t1和通过光电门2的时间△t2，当地重力加速度为g。 (1)为提高实验的精确度，释放的小球应选择_________； A．小钢球 B．塑料球 C．泡沫球 (2)小球通过光电门2的速度大小为_________； (3)若光电门1、2中心间的距离为h，根据实验数据作出v2-h图像乙所示，则图像上纵轴截距为_________，斜率为_________。 (4)某次实验中，调整光电门2的位置后将其固定，从释放点两次释放小球，光电门2的遮光时间△t₂有较大偏差，产生该现象原因可能是_________。 【答案】(1)A (2) (3) 2g (4)小球经过光电门2时球心未经光电门中心 【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题 【解析】（1）为提高实验的精确度，减小空气阻力的影响，则释放的小球应选择小钢球，故选A； （2）小球通过光电门2的速度大小为 （3）[1][2]根据 因v0不变，则v2-h图像上纵轴截距为，斜率为2g； （4）产生该现象原因可能是小球经过光电门2时球心未经光电门中心。 9．(23-24高一下·江苏南京某校·期末)在利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中 (1)供实验选择的重物有以下四个，应选择__________。 A．质量为10g的砝码 B．质量为200g的木球 C．质量为50g的塑料球 D．质量为200g的铁球 (2)实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____。 (3)大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是__________ A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 (4)某同学利用他自己实验时打出的纸带，分别测量出打出的各点到第一个点之间的距离h，算出各点对应的速度v，以h为横轴，为纵轴画出了如图所示的图线，图线未过原点O的原因是____________________。 【答案】(1)D (2) (3)C (4)该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0 【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题 【解析】（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大、密度大的小球，则最优选择为质量为200g的铁球。 故选D。 （2）[1]打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则重物在B点的速度大小为 打O点到打B点的过程中，动能变化量为 （3）AB．使用该公式计算可以得出速度大小从而求出动能变化量，但这默认了机械能是守恒的，重力势能变化大小等于动能变化大小，故AB错误； C．实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因为空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法会导致偶然误差较大，不会使大多数实验结果相同，故D错误。 故选C。 （4）图线不过原点，说明开始时物体已经具有速度，因此该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0。 10．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)0．某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 (1)在实验操作中出现如图1所示的四种情况，其中操作正确的是________（填选项下字母）。 A． B． C． D． (2)实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量∆Ep=________，动能增加量∆Ek=________。在误差允许的范围内，如果∆Ep=∆Ek，则可验证机械能守恒。 (3)在实验中，该组同学根据测得的数据计算发现∆Ep<∆Ek，检查测量与计算均无错误，他们发现是操作错误引起的，即先松手后接通电源。他仅利用这条纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的，并说明理由_。 (4)利用本实验的实验器材，不能完成的实验是________（填选项前字母）。 A．研究自由落体运动规律 B．探究加速度与物体质量大小的关系 C．研究匀变速直线运动的规律 D．测量重力加速度的大小 【答案】(1)B (2)mghB (3)见解析 (4)B 【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题 【解析】（1）实验中打点计时器所使用的电源为低压交流电源，且应将纸带的一端与重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落。 故选B。 （2）[1]打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量为 [2]动能的增加量为 （3）可以，任取两点P、Q，测出P、Q两点间距离hPQ，算出ghPQ和的值，如果在实验误差允许的范围内满足 则可以验证机械能守恒定律。 （4）利用本实验的实验器材，可以研究自由落体运动规律，可以测量重力加速度的大小，也可以研究匀变速直线运动的规律，但不能探究加速度与物体质量大小的关系，因为重物下落过程中加速度不变。 故选B。 11．(23-24高一下·江苏扬州·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下： ①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d； ②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L； ③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t； ④用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m； ⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组L和t的数据。 (1)本实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足的条件。 (2)遮光条通过光电门时的速度大小为___________。（用题中所给物理量的字母表示） (3)当地的重力加速度为g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为___________；系统的重力势能减少量为___________。（用题中所给物理量的字母表示） (4)作出L−图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为________________（用题中所给物理量的字母表示）。实验结果发现，图线斜率k的实验值总小于理论值，产生这一误差可能的原因是_______________________________________________________________________。（写出1条即可） 【答案】(1)不需要 (2) (3) (4) 砂和砂桶的总质量m测量值偏小；滑块和遮光条的总质量M测量值偏大；遮光条宽度d测量值偏大；实验中气垫导轨右侧稍高 【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）本实验中不需要将砂和砂桶的总重力近似等于滑块的拉力，所以不需要满足的条件； （2）遮光条通过光电门的时间很短，用平均速度近似等于瞬时速度，故遮光条通过光电门时的速度大小为 （3）[1]遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为 [2]系统的重力势能减少量为 （4）[1]若满足机械能守恒定律，则满足 化简可得 则图线斜率的理论值为 [2]若图线的斜率k的实验值总小于理论值，则产生这一误差可能的原因是砂和砂桶的总质量m测量值偏小；滑块和遮光条的总质量M测量值偏大；遮光条宽度d测量值偏大；实验中气垫导轨右侧稍高。 12．(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图1所示是验证机械能守恒定律的实验装置。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____________。 A．低压交流电源 B．天平（含砝码） (2)该实验过程中，下列说法正确的是__________。 A．先释放纸带再接通电源 B．用手托住重物由静止释放 C．重物下落的初始位置应靠近打点计时器 (3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量__________（选填“略小于”或“略大于”）重力势能的减少量，这属于__________（选“系统误差”或“偶然误差”）。 (4)按照正确的操作得到图2所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 【答案】(1)A (2)C (3)略小于 系统误差 (4) 【来源】江苏省镇江中学2023-2024学年高一下学期6月期末统测模拟物理试卷 【解析】（1）实验中还必须使用的器材是低压交流电源；因要验证的表达式两边都有质量，则不需要测量重物的质量，即不需要天平； 故选A。 （2）A．实验时要先接通电源再释放纸带，选项A错误； B．要用手捏住纸带上端，保持纸带竖直，然后由静止释放，选项B错误； C．重物下落的初始位置应靠近打点计时器，以充分利用纸带，选项C正确。 故选C。 （3）[1][2]重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量略小于重力势能的减少量，这属于系统误差。 （4）[1]重物的重力势能的减少量 [2]动能的增加量 13．(23-24高一下·江苏镇江·期末)3．小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下： ①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵； ②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中； ③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处； ④测出遮光条中心到光电门中心的距离h； ⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1； ⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。 (1)实验步骤①操作目的是______。 (2)实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。 (3)当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。 (4)小明将细线下端悬挂钩码的个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出图像______。 (5)小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。 【答案】(1)将气垫导轨调至水平 (2)50.50 (3) (4)见解析 (5)不同意 见解析 【来源】江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题 【解析】（1）气垫导轨上滑块在运动过程中摩擦阻力可以忽略，当打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止，此时滑块所受外力合力为0，气垫导轨处于水平状态。 （2）根据刻度尺的读数规律，该读数为50.50cm。 （3）钩码通过光电门的速度 当细线下端悬挂1个钩码时，对系统进行分析有 解得 （4）根据图中点迹分布可知，点迹大致处于同一直线上，而第四组数据偏差太大，是错误引起，排除该点，用直线将其它数据连起来，使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示 （5）[1][2]钩码通过光电门的速度 当细线下端悬挂n个钩码时，对系统进行分析有 解得 可知，为了判断系统的机械能是否守恒，需要确定图像是表示一条过原点的倾斜直线，还要验证图线的斜率是否为，即需要测量滑块和钩码的质量。 14．(23-24高一下·江苏无锡·期末)4．实验小组用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)下列操作或分析中正确的是______ A．打点计时器应接交流电源 B．释放纸带时夹子应靠近打点计时器 C．实验时，应先释放重物，再打开电源 D．可以用或计算某点的速度 (2)某次实验中，小明同学选出一条开始的两点距离接近2mm且点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，将刻度尺的零刻度线与起始点O对齐，测量如图乙所示，已知交流电频率为50Hz，重物质量为1kg，重力加速度； ①图中B点对应的读数为______cm； ②从打O点到B点的过程中，重物的重力势能减少了______J，动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字） ③小明同学选择的纸带除点迹清晰外，还要求纸带开始的两点距离接近2mm，其原因是____________。 【答案】(1)AB (2)22.40 2.20 2.10 为了确保打第一个点时重物的速度为零 【来源】江苏省无锡市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题 【解析】（1）A．无论电磁打点计时器还是电火花打点计时器使用的均为交流电源，A正确； B．为了充分利用纸带，释放重物时夹子应靠近打点计时器，B正确； C．为了在纸带上打的点足够多，实验时，应先打开电源，再释放重物，C错误； D．本实验的目的是验证机械能守恒定律，因此不可以用或计算某点的速度，D错误。 故选AB。 （2）[1] [2] [3][4] 刻度尺的最小分度为1毫米，所以图中B点对应的读数为22.40cm；重力做正功，重力势能减少，则 交流电频率为50Hz，每打一个点为T=0.02s ,B点的速度为 动能增加量为 重物做初速度为零的匀加速直线运动，交流电频率为50Hz，每打一个点为T=0.02s,纸带开始的两点距离为 为了确保打第一个点时重物的速度为零，所以小明同学选择的纸带除点迹清晰外，还要求纸带开始的两点距离接近2mm。 15．(23-24高一下·江苏苏州·期末)5．小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有：小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。 (1) 为完成实验，以下器材中必须用到的是________（填写器材前的字母标号） A．秒表 B．天平 C．刻度尺 (2)某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示，此时对应的为________度。 (3)按正确实验方法操作，测得小球的直径为d，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小________。 (4)若在实验误差允许范围内，满足________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示）。 (5)改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是________。 【答案】(1)C (2)26.5° (3) (4) (5)遮光条宽度d测量值偏大 【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题 【解析】（1）由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测量小球的质量；小球通过光电门的时间可以直接得出，不需要秒表；实验中需测量细线长度，则需要毫米刻度尺。 故选C。 （2）量角器的读数为26.5°。 （3）测得小球的直径为d，小球通过光电门的时间为，可知小球经过最低点的瞬时速度大小为 （4）小球的重力势能减少量为 满足 即可验证机械能守恒定律 （5）实验用滑块经过光电门时的平均速度代替瞬时速度，如果遮光条宽度d测量值偏大，瞬时速度的测量值偏大，会使动能的增加量总是略大于重力势能的减少量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$