第八章 机械能守恒定律 章末测试卷02 提升卷-2024-2025学年高一物理同步重难题型精讲精练（人教版2019必修第二册）

第八章 机械能守恒定律 章末测试卷02 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：第八章 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分，9~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。） 1．（23-24高一下·宁夏吴忠·期末）质量10g、以800m/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（　　） A．运动员的动能较大 B．子弹的动能较大 C．二者的动能一样大 D．无法比较它们的动能 【答案】B 【详解】根据动能的定义得子弹的动能为 运动员动能为 故子弹的动能大。 故选B。 2．（23-24高一下·四川成都·期末）雨滴在空中形成后，在重力和空气阻力作用下最终达到匀速，则雨滴在空中匀速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能减少，机械能不变 B．重力势能减少，机械能减少 C．重力势能增加，机械能不变 D．重力势能增加，机械能增加 【答案】B 【详解】雨滴在空中匀速下落过程中，速度不变，高度降低，则重力势能减少，动能不变，机械能减少。 故选B。 3．（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）一辆汽车质量为m，在水平路面上由静止开始做直线运动，运动过程中汽车所受阻力恒定，牵引力F与车速v的关系为，式中k为大小不变的系数，已知汽车速度的最大值为，则下列说法正确的是（　　） A．汽车从静止到速度达到的过程中，加速度先恒定再逐渐减小，速度逐渐增大 B．汽车的最大加速度大小为 C．汽车的最大牵引力为 D．汽车所受阻力大小为 【答案】D 【详解】A．根据题意有 可知，k为功率，由于k为大小不变的系数，可知，汽车保持功率k不变，速度增大，牵引力减小，加速度减小，汽车先做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，达到最大速度，最后做匀速直线运动，故A错误； B．结合上述，根据牛顿第二定律有 由于汽车先做加速度减小的加速运动，当速度为0时，加速度达到最大值，根据上述表达式可知，汽车加速度的最大值不存在，故B错误； C．结合上述可知，牵引力为，当速度为0时，牵引力达到最大值，则汽车牵引力的最大值不存在，故C错误； D．结合上述可知，当牵引力与阻力平衡时，速度达到最大值，则汽车所受阻力大小为 故D正确。 故选D。 4．（23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末）质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】力F是线性变化，可以用平均力求功。则所有力对物体做的功为 故选D。 5．（23-24高一下·吉林·期末）质量为10g的子弹，以300m/s的速度射入厚度为5cm的固定木板（如图所示），射穿后的速度是100m/s。则子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力F的大小是多少（　　） A．N B．N C．N D．N 【答案】C 【详解】已知固定木板的厚度为 L=5cm=0.05m 末速度，初速度，子弹质量为，在子弹射穿木块的过程中，只有木板对子弹的阻力F对子弹做功，根据动能定理得 解得 故选C。 6．（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 【详解】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。 7．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）如图所示，某射击训练场内，飞靶从水平地面上的A点以仰角θ斜向上飞出，落在相距100m的B点，最高点距地面20m。忽略空气阻力，重力加速度取，则（    ） A．飞靶从A到B的飞行时间为2s B．飞靶在最高点的速度为 C．飞靶在A点的速度为 D．飞靶在最高点的机械能比在A点的机械能大 【答案】B 【详解】A．飞靶在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得飞靶从A到B的飞行时间为 故A错误； B．飞靶在水平方向的速度 在最高点竖直方向速度为零，则飞靶在最高点的速度为，故B正确； C．飞靶在A点竖直方向的速度为 飞靶在A点的速度为 故C错误； D．忽略空气阻力，飞靶在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故飞靶在最高点的机械能等于在A点的机械能，故D错误。 故选B。 8．（23-24高一下·陕西宝鸡·期末）如图所示，木块A、B并排静止在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端O点系一长为L的细线，细线另一端系一小球C，A、B、C质量均为m。现将C拉起至细线水平且自然伸直后由静止释放，C第一次摆到最低点时速度大小为v，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．C能向左摆到与释放点等高的位置 B．C第一次运动到最低点过程中，A、C构成的系统机械能守恒 C．C第一次运动到最低点时，绳中张力大小为4mg D．从C开始运动到第一次摆到最低点时，此时A的速度大小也为v 【答案】C 【详解】A．C向左摆动到达最低点位置之前，B向右加速，C第一次到达左侧最高处时，B具有一定的动能，根据机械能守恒定律可知，C第一次到达左侧最高处时的高度比释放高度低，故A错误； B．C第一次运动到最低点过程中，A、B、C构成的系统机械能守恒，B的机械能增大，则A、C构成系统的机械能减小，故B错误； CD．C第一次运动到最低点过程中，A、B一起向右运动，当C第一次到达最低点时，对A、B、C系统，根据动量守恒定律有 C第一次运动到最低点过程中，由绳子张力及重力的合力提供向心力，则有 C第一次运动到最低点过程中，A、B、C构成的系统机械能守恒，则有 联立解得 ， 故C正确，D错误。 故选C。 9．（23-24高一下·重庆·期末）如图甲所示，一传送带与水平面夹角θ=37°，向同一方向以恒定速率转动；一质量为m的小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到达上端B点时速度刚好减为0，AB长度为l，小物块在传送带上运动的过程中，动能Ek与其对地位移x的关系图像如图乙所示。设传送带与小物块之间动摩擦因数不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A．传送带在逆时针转动 B．小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C．传动带转动的速率为 D．整个过程中物块与传送带间产生的热量为 【答案】BD 【详解】A．由图乙可知，Ek-x图像的斜率表示合外力的大小，由图可知斜率由大变小，则合外力由大变小，可知开始阶段摩擦力向下，减速到与传送带速度相同后，摩擦力向上，继续减速到0，则传送带在顺时针转动，且速度小于小物块的初速度，A错误； B．由图乙可知，Ek-x图像的斜率表示合外力的大小，开始摩擦力向下，有 后来摩擦力向上，有 解得 B正确； C．由前面分析可知当小物块动能为时与传送带速度相同，此时有 解得 C错误； D．由 解得 小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到与传送带速度相同时有 其中 此过程小物块相对传送带的位移 之后小物块到达上端B点时速度刚好减为0的过程有 此过程小物块相对传送带的位移 整个过程中物块与传送带间产生的热量为 联立解得 D正确。 故选BD。 10．（23-24高一下·广东韶关·期末）2024年6月25日14时，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域如图甲所示，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回.若在即将着陆时，返回器主降落伞打开如图乙所示，逐渐减缓返回器的下降速度，返回器（含所有样品和设备）总质量为M，竖直减速下降高度的过程中加速度大小恒为，重力加速度大小为g，则下降h高度的过程中（　　） A．返回器的重力做功 B．返回器的动能减少了 C．返回器的重力势能减少了 D．返回器的机械能减少了 【答案】AB 【详解】AC．返回器的重力做功 重力势能减少了，选项A正确，C错误； B．根据动能定理，返回器的动能减少量等于合外力的功，即 选项B正确； D．根据 可得返回器的机械能减少了 选项D错误。 故选AB。 11．（23-24高一下·山西大同·期末）如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中，以下说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比 B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C．弹簧的弹力做正功，弹性势能增加 D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 【答案】ABD 【详解】A．由知弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比，故A正确； B．弹簧开始被压缩时弹力较小，发生相同的位移时弹力做的功较少，弹簧的压缩量变大时，物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功较多，故B正确； CD．物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故C错误，D正确。 故选ABD。 12．（23-24高一下·河北·期末）一辆质量为1500kg的汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中输出功率保持不变，其加速度a随速度的倒数的变化规律如图所示，汽车受到的阻力恒定。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．汽车的输出功率为20kW B．汽车行驶的最大速度为20m/s C．汽车受到的阻力大小为1000N D．无法求出汽车行驶的初速度大小 【答案】BD 【详解】根据 由图像可知 可得汽车的输出功率和阻力为 P=20×1500W=30kW f=1500N 则最大速度 根据题中条件无法求出汽车行驶的初速度大小。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．（23-24高一下·山西吕梁·期末）某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器： (1)下列关于该实验说法正确的是（　　） A．必须在接通电源的同时释放纸带 B．利用本装置验证机械能守恒定律，可以不测量重物的质量 C．为了验证机械能守恒定律，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 (2)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带，其中O是重锤刚释放时所打的点，测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz，重锤质量为500g，当地重力加速度为。在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量 J，重锤重力势能的减少量 J（结果均保留三位有效数字）。 (3)该同学进一步求出纸带上其它点的速度大小v，然后作出相应的图像，画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为：只要图线通过坐标原点，就可以判定重锤下落过程机械能守恒，该同学的分析 （选填“合理”或“不合理”）。 【答案】(1)B (2) 1.00 1.07 (3)不合理 【详解】（1）A．为了充分利用纸带，应先接通电源再释放纸带，故A错误； B．利用本装置验证机械能守恒定律，由于验证机械能守恒的表达式中，质量可以约去，所以可以不测量重物的质量，故B正确； C．验证机械能守恒的表达式为 为了验证机械能守恒，不一定需要选择纸带上打出的第一个点作为起点，故C错误； 故选B。 （2）[1]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，则打C点时的瞬时速度为 在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 [2]在打O点到C点的这段时间内，重锤重力势能的减少量为 （3）根据机械能守恒定律，从起始点开始，若机械能守恒应满足 消去重锤的质量可得，做出的图像，若图像过原点，且其斜率等于当地的重力加速度，才可判定重锤下落过程机械能守恒；因此，若只满足图像过坐标原点，并不能判定重锤下落过程中机械能守恒，因此该同学的分析不合理。 14．（23-24高一下·重庆·期中）某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为l（远远小于l）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 (1)物块通过光电门时的速度为 ； (2)改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组1和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式 时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； (3)在（2）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为，则 （用表示）； (4)在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为 （表示）。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）遮光条的宽度为，通过光电门的时间，则物块通过光电门时的速度为 （2）若系统机械能守恒，则有 变式为 所以图像若能在误差允许的范围内满足 即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。 （3）由图像可知和时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得 联立可得 （4）由图像可知时遮光板挡光时间最短，此时物块通过光电门时的速度最大，可得 又 联立可得 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（23-24高一下·湖南长沙·期末）由于路况不好，小轿车不慎陷入泥滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、轻质绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若路面水平，小轿车的质量为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为。（设拉动过程中小轿车受到的阻力恒定，忽略滑轮轮轴处摩擦，）求： （1）小轿车被匀速拉动过程中小轿车受到的拉力做功的功率是多少？ （2）小轿车被拉动过程中绞盘的拉力的最大功率是多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）匀速拉动过程中小轿车的速度为 小轿车被匀速拉动过程中小轿车受到的拉力 则小轿车被匀速拉动过程中小轿车受到的拉力做功的功率 解得 （2）小轿车受到的阻力 小轿车匀加速直线运动过程，根据图像可知，加速度为 匀加速直线运动过程中，根据牛顿第二定律有 匀加速直线运动末状态的功率最大，则有 解得 16．（24-25高一上·河北保定·期末）如图所示，AB是一个倾角为的足够长倾斜轨道，在B处与水平面平滑连接，CDE是由两个半径为R的半圆管组成的“S”形轨道，EFG是以C为圆心的四分之一圆弧面。从AB某位置由静止释放一个质量为m的小物块，小物块恰好能运动到E点。已知小物块和斜面间动摩擦因数为0.25，其余部分摩擦不计，重力加速度为g。求： (1)小物块在C点对轨道的压力大小； (2)小物块从轨道释放点到水平面的高度； (3)若小物块停在E点后给小物块一个微小扰动（视为从静止出发）使其向右运动，小物块在下滑高度为多少时与轨道脱离。 【答案】(1)9mg (2)6R (3) 【详解】（1）小物块恰好能运动到E点，可知在E点时的速度为零，则由C到E由机械能守恒定律 在C点时，根据牛顿第二定律，有 解得 FNC=9mg 由牛顿第三定律得，小物块在C点对轨道的压力大小为9mg； （2）从释放点到水平面由动能定理 解得小物块从轨道释放点到水平面的高度为 h=6R （3）物块在F点脱离，设该位置与C点连线与水平方向夹角为θ，根据牛顿第二定律，有 由机械能守恒 解得 则小物块下落的高度为 联立可得 17．（23-24高一下·重庆·期末）如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面底端有一质量为mA=1kg、长度为L=4m的长木板A，斜面底端垂直固定一个与木板厚度等高、厚度可忽略不计的挡板，当木板与挡板相碰时，木板速度立即减为0；木板上表面的下边缘处有一质量为mB=2kg、可视为质点的物体B，物体与木板上表面之间的动摩擦因数μ=0.5；物体B与质量为mC=8 kg的物体C通过绕过定滑轮的轻绳相连，C离地面足够高。初始时刻使系统处于静止状态，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）固定木板，同时释放物体B、C，求物体B脱离木板时的速度； （2）解锁木板，同时释放物体B、C，求当物体B经过木板的中点时的速度； （3）在第（2）问的基础上，当物体B经过木板的中点时，连接BC的轻绳断裂，求从释放物体BC到物体B脱离木板的整个过程中AB之间产生的热量。 【答案】（1）/s；（2）/s；（3）J 【详解】（1）固定木板，从同时释放物体B和C到物体B脱离木板这个过程中，由动能定理可得 解得 /s （2）解锁木板，释放物体B、C后，对物体ABC受力分析，物体C向下加速，木板A沿斜面向上加速，物体B沿木板向上加速。根据牛顿第二定律可得，对物体A 对物体B 对物体C 解得             设物体B从静止到经过木板中点这段时间为，由运动学知识 又                   解得              /s /s 则物体B经过木板中点时的速度为 /s （3）在第（2）问的基础上，连接BC绳断裂后，设物体B沿木板向上做匀减速运动的加速度为 ，根据牛顿第二定律可得 解得                  设经过时间物体B与A共速，物体B位移为' ，物体A位移为' 解得 物体B相对A的相对位移 所以，物体B在共速前未滑下木板A。假设之后物体B和木板A能够以共同的加速度一起沿斜面向上做匀减速运动，加速度 分别对物体B和木板A受力分析，假设成立。一起减速到0后，再一起反向以向下加速直到木板A碰到挡板速度减为0，物体B向下继续加速直到脱离木板。整个过程AB之间产生的热量为 2） 解得                   J 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 机械能守恒定律 章末测试卷02 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：第八章 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分，9~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。） 1．（23-24高一下·宁夏吴忠·期末）质量10g、以800m/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（　　） A．运动员的动能较大 B．子弹的动能较大 C．二者的动能一样大 D．无法比较它们的动能 2．（23-24高一下·四川成都·期末）雨滴在空中形成后，在重力和空气阻力作用下最终达到匀速，则雨滴在空中匀速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能减少，机械能不变 B．重力势能减少，机械能减少 C．重力势能增加，机械能不变 D．重力势能增加，机械能增加 3．（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）一辆汽车质量为m，在水平路面上由静止开始做直线运动，运动过程中汽车所受阻力恒定，牵引力F与车速v的关系为，式中k为大小不变的系数，已知汽车速度的最大值为，则下列说法正确的是（　　） A．汽车从静止到速度达到的过程中，加速度先恒定再逐渐减小，速度逐渐增大 B．汽车的最大加速度大小为 C．汽车的最大牵引力为 D．汽车所受阻力大小为 4．（23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末）质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A． B． C． D． 5．（23-24高一下·吉林·期末）质量为10g的子弹，以300m/s的速度射入厚度为5cm的固定木板（如图所示），射穿后的速度是100m/s。则子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力F的大小是多少（　　） A．N B．N C．N D．N 6．（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 7．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）如图所示，某射击训练场内，飞靶从水平地面上的A点以仰角θ斜向上飞出，落在相距100m的B点，最高点距地面20m。忽略空气阻力，重力加速度取，则（    ） A．飞靶从A到B的飞行时间为2s B．飞靶在最高点的速度为 C．飞靶在A点的速度为 D．飞靶在最高点的机械能比在A点的机械能大 8．（23-24高一下·陕西宝鸡·期末）如图所示，木块A、B并排静止在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端O点系一长为L的细线，细线另一端系一小球C，A、B、C质量均为m。现将C拉起至细线水平且自然伸直后由静止释放，C第一次摆到最低点时速度大小为v，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．C能向左摆到与释放点等高的位置 B．C第一次运动到最低点过程中，A、C构成的系统机械能守恒 C．C第一次运动到最低点时，绳中张力大小为4mg D．从C开始运动到第一次摆到最低点时，此时A的速度大小也为v 9．（23-24高一下·重庆·期末）如图甲所示，一传送带与水平面夹角θ=37°，向同一方向以恒定速率转动；一质量为m的小物块以初动能E0从下端A点滑上传送带，到达上端B点时速度刚好减为0，AB长度为l，小物块在传送带上运动的过程中，动能Ek与其对地位移x的关系图像如图乙所示。设传送带与小物块之间动摩擦因数不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A．传送带在逆时针转动 B．小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C．传动带转动的速率为 D．整个过程中物块与传送带间产生的热量为 10．（23-24高一下·广东韶关·期末）2024年6月25日14时，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域如图甲所示，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回.若在即将着陆时，返回器主降落伞打开如图乙所示，逐渐减缓返回器的下降速度，返回器（含所有样品和设备）总质量为M，竖直减速下降高度的过程中加速度大小恒为，重力加速度大小为g，则下降h高度的过程中（　　） A．返回器的重力做功 B．返回器的动能减少了 C．返回器的重力势能减少了 D．返回器的机械能减少了 11．（23-24高一下·山西大同·期末）如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中，以下说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比 B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C．弹簧的弹力做正功，弹性势能增加 D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 12．（23-24高一下·河北·期末）一辆质量为1500kg的汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中输出功率保持不变，其加速度a随速度的倒数的变化规律如图所示，汽车受到的阻力恒定。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．汽车的输出功率为20kW B．汽车行驶的最大速度为20m/s C．汽车受到的阻力大小为1000N D．无法求出汽车行驶的初速度大小 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．（23-24高一下·山西吕梁·期末）某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器： (1)下列关于该实验说法正确的是（　　） A．必须在接通电源的同时释放纸带 B．利用本装置验证机械能守恒定律，可以不测量重物的质量 C．为了验证机械能守恒定律，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 (2)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带，其中O是重锤刚释放时所打的点，测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz，重锤质量为500g，当地重力加速度为。在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量 J，重锤重力势能的减少量 J（结果均保留三位有效数字）。 (3)该同学进一步求出纸带上其它点的速度大小v，然后作出相应的图像，画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为：只要图线通过坐标原点，就可以判定重锤下落过程机械能守恒，该同学的分析 （选填“合理”或“不合理”）。 14．（23-24高一下·重庆·期中）某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为l（远远小于l）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 (1)物块通过光电门时的速度为 ； (2)改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组1和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式 时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； (3)在（2）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为，则 （用表示）； (4)在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为 （表示）。 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（23-24高一下·湖南长沙·期末）由于路况不好，小轿车不慎陷入泥滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、轻质绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若路面水平，小轿车的质量为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为。（设拉动过程中小轿车受到的阻力恒定，忽略滑轮轮轴处摩擦，）求： （1）小轿车被匀速拉动过程中小轿车受到的拉力做功的功率是多少？ （2）小轿车被拉动过程中绞盘的拉力的最大功率是多少？ 16．（24-25高一上·河北保定·期末）如图所示，AB是一个倾角为的足够长倾斜轨道，在B处与水平面平滑连接，CDE是由两个半径为R的半圆管组成的“S”形轨道，EFG是以C为圆心的四分之一圆弧面。从AB某位置由静止释放一个质量为m的小物块，小物块恰好能运动到E点。已知小物块和斜面间动摩擦因数为0.25，其余部分摩擦不计，重力加速度为g。求： (1)小物块在C点对轨道的压力大小； (2)小物块从轨道释放点到水平面的高度； (3)若小物块停在E点后给小物块一个微小扰动（视为从静止出发）使其向右运动，小物块在下滑高度为多少时与轨道脱离。 17．（23-24高一下·重庆·期末）如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面底端有一质量为mA=1kg、长度为L=4m的长木板A，斜面底端垂直固定一个与木板厚度等高、厚度可忽略不计的挡板，当木板与挡板相碰时，木板速度立即减为0；木板上表面的下边缘处有一质量为mB=2kg、可视为质点的物体B，物体与木板上表面之间的动摩擦因数μ=0.5；物体B与质量为mC=8 kg的物体C通过绕过定滑轮的轻绳相连，C离地面足够高。初始时刻使系统处于静止状态，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）固定木板，同时释放物体B、C，求物体B脱离木板时的速度； （2）解锁木板，同时释放物体B、C，求当物体B经过木板的中点时的速度； （3）在第（2）问的基础上，当物体B经过木板的中点时，连接BC的轻绳断裂，求从释放物体BC到物体B脱离木板的整个过程中AB之间产生的热量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$