第29讲 力学三大观点的综合应用（专项训练）（黑吉辽专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第29讲 力学三大观点的综合应用 目录 01 课标达标练 题型01 牛顿运动定律和运动学规律 题型02 动量定理和动量守恒定律 题型03动能定理、机械能守恒定律和能的转化 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 牛顿运动定律和运动学规律 1．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，可视为质点的A、B两物体质量均为，A在外力作用下，以的速度向右匀速运动，物体B仅在摩擦力作用下向右匀减速运动，A、B与地面的动摩擦因数相同均为。某时刻A、B相距，B的速度，则A追上B还需要的时间是（　　） A．10s B．9s C．8s D．7s 2．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，倾角为足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．刚释放C时，A、B间的弹力大小为 B．A、B分离时，B的加速度大小为 C．A的速度最大时它沿斜面上升的距离为 D．A、B分离时弹簧刚好恢复原长 3．（24-25高二下·吉林长春·期末）如图所示，弹簧测力计上端固定，下方悬挂质量不计的光滑动滑轮，两个质量分别为m1和m2的两个物块用跨过滑轮的轻绳连接，轻绳足够长，物体始终没有落地。已知m1大于m2，不计空气阻力，重力加速度为g，关于弹簧测力计示数T说法正确的是（　　） A．T=（m1+m2）g B．T<（m1+m2）g C．T=（m1-m2）g D．T> 4．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图，运送砂石料的货车停车后，自动卸货系统控制货车的箱体缓慢倾斜，当箱体的倾角增大到一定程度时，砂石料自动从箱体尾部滑出完成卸货任务。则（　　） A．砂石料开始滑动前所受合力逐渐增大 B．砂石料匀速滑出过程中所受合力沿箱体向下 C．砂石料加速滑出过程中，货车受到地面向左的摩擦力 D．砂石料加速滑出过程中，货车对地面的压力大于货车与砂石料的重力 5．（24-25高二下·辽宁·期末）如图，倾角的倾斜传送带以速率沿顺时针方向运行，现将小滑块a轻放在传送带顶端，已知a与传送带间的动摩擦因数，a的质量为m，重力加速度大小为g，传送带的长度，取，。则（　　） A．a到达传送带底端时的速度大小为 B．a到达传送带底端时的速度大小为 C．a在传送带上运动的时间为 D．传送带上的划痕长度为 6．（24-25高二下·辽宁大连·期末）如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（　　） A．传送带的速率是2m/s B．传送带与水平方向夹角的正切值 C．煤块从最高点下滑到A端所用的时间为2s D．煤块在传送带上留下的痕迹长为m 02 动量定理和动量守恒定律 7．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）2025年4月24日神舟二十号飞船发射成功，并与“天宫”空间站顺利对 接。对接前“天宫”空间站采用离子推进器调整其在轨姿态。已知推进器工作时，每秒喷射出的离子总质量为，喷射速度达。不考虑离子初速度及外部作用力时，该推进器获得的推力约为（　　） A．1.00N B．0.20N C．0.10N D．0.01N 8．（24-25高一下·辽宁大连·期末）从距地面某高度处竖直上抛一小球，初速度大小为v，一段时间后小球落地，落地时速度大小为2v。若用I表示该过程中小球重力冲量的大小，不计空气阻力。则上述过程中重力对小球做功为（    ） A． B． C． D． 9．（24-25高二下·福建龙岩·期中）如图所示，小车静止在光滑的水平面上，绳子一端固定在小车立柱上，另一端与小球相连。将小球缓慢向右拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，则在小球、小车运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的机械能守恒 B．小车的机械能一直在增加 C．小球和小车组成的系统动量守恒 D．小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒 10．（24-25高一下·吉林长春·期末）如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动，在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法不正确的是（　　） A．至时间内，A、B的总动量守恒 B．t=0至时间内，A、B的总动量不守恒 C．时，A的动量为2mv D．时，B的动量刚好为0 11．（23-24高一下·吉林白城·阶段练习）如图所示，一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋，并留在其中，和沙袋一起上摆。将子弹射入沙袋叫做Ⅰ过程，子弹和沙袋一起上摆叫做Ⅱ过程，则在这两个阶段中，关于子弹和沙袋组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A．第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能、动量都守恒 B．第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能、动量都不守恒 C．第Ⅰ阶段机械能守恒，第Ⅱ阶段动量守恒 D．第Ⅰ阶段动量守恒，第Ⅱ阶段机械能守恒 12．（24-25高一下·吉林长春·期末）在距地面高为h，同时以相等初速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛三个质量均为m的物体，忽略空气阻力，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量，有（　　） A．竖直上抛的物体的最大 B．平抛的物体的最大 C．竖直下抛的物体的最大 D．三者的一样大 03 动能定理、机械能守恒定律和能的转化 13．（24-25高一下·辽宁铁岭·阶段练习）如图所示，在水平地面上固定一半径为的半球，其表面是光滑的。半球顶端放有一质量为m的滑块（可视为质点），开始时滑块处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始沿球面下滑，一段时间后滑块与半球分离，不计一切阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．滑块从开始下滑到落地前的过程中机械能不守恒 B．滑块落地时的速度大小为 C．滑块与半球分离时，滑块离地的竖直高度为 D．滑块落地前瞬间重力的瞬时功率为 14．（24-25高一下·吉林长春·期末）如图所示，一轻质弹簧竖直固定于地面上，铁质小球自弹簧正上方由静止下落，小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧的形变始终在弹性限度内），下列说法正确的是（　　） A．小球的速度一直减小 B．小球的机械能不守恒 C．重力对小球做正功，小球的重力势能在增加 D．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能在减小 15．（24-25高一下·吉林松原·期中）如图所示，AB为一竖直光滑弧形轨道，与水平粗糙轨道在最低点B平滑连接。现将一质量为m的物块甲从A点由静止释放，最终停止在水平轨道的C点。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数处处相等。现改用同种材料、质量为2m的物块乙（两物块均可视为质点），仍从A点由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙到B点时的动能相等 B．乙到B点时的动能是甲的4倍 C．乙恰好停在C点 D．乙恰好停在B、C的中点 16．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）我国CR400BF型复兴号智能高铁在平直轨道上启动，列车总质量为，以的加速度由静止开始加速，经20s达到额定功率后保持额定功率行驶。已知行驶时阻力为列车总重力的2.5%，重力加速度为，则下列判断正确的是（　　） A．列车的额定功率为 B．列车能达到的最大速度为 C．第12s时牵引力的瞬时功率为 D．当车速为时，加速度大小为 17．（24-25高一下·辽宁·期末）在无限大的光滑水平面上，竖直固定一个光滑半圆弧，其半径，水平面与半圆弧相切于点，为半圆弧的直径。一个质量为的物块，由点以一定的初动能水平向右运动，滑上圆弧。已知间的距离为，重力加速度取，物块可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．若，则物块能通过最高点 B．若，则物块始终未脱离接触面 C．若物块能返回到出发点，则物块的初动能一定满足 D．若，则物块运动轨迹的最高点距离水平面的高度为 18．（24-25高一下·辽宁沈阳·期末）如图所示，质量分别为和的物块A、B，与劲度系数为 的轻弹簧拴接后竖直放在水平地面上，对物块A施加一个的竖直向下的压力，物块A、B均处于静止状态。已知弹簧的弹性势能大小为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，重力加速度取。突然撤去压力，则（　　） A．物块A的最大动能为 B．物块B不可能离开水平地面 C．只要足够小，物块B就可能离开水平地面 D．将物块A、B位置互换，则撤去压力后物块A可能离开水平地面 19．（24-25高一下·吉林长春·期末）在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平固定面上，碰前瞬时速度为v0，方向与水平方向夹角α=45°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.1。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的分速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。已知sin37°=0.6，下列说法中正确的是（　　） A．薄片与水平面在第1次碰后瞬间速度方向与水平面间夹角约37° B．薄片与水平面在第1次碰的过程中，受到地面的冲量大小为 C．薄片与水平面发生3次碰撞后，水平位移将不会再增加 D．薄片与水平面在第1次碰与第3次碰的过程中，受到地面的冲量方向不相同 20．（24-25高一下·吉林长春·期末）关于动量、冲量、动能，下列说法正确的是（　　） A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零 C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化 D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 21．（24-25高一下·吉林长春·开学考试）水平传送带以10m/s的初速度顺时针匀减速转动，其v-t图像如图甲所示，将一物块无初速度放在传送带左端，如图乙所示，当时，物块的速度与传送带速度相同。取重力加速度为，则（　　） A．传送带的加速度大小为4m/s2 B．物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2 C．5.5s内，物块一直受到向左的摩擦力 D．s内，物块与传送带之间的划痕为m 22．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）2025年4月30日，神舟十九号返回舱在东风着陆场稳稳落地，蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员平安归来。携带着科学样品的返回舱在离地面约6000m的高空打开主伞（降落伞），在主伞的作用下返回舱速度从降至，此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面1m时启动反推发动机，速度减至0时恰好落到地面上。设主伞所受的空气阻力为，其中k为定值，v为速率，其余阻力不计。已知返回舱（含航天员）总质量为2500kg，主伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，重力加速度g取，全过程为竖直方向的运动。求： (1)在主伞打开后的瞬间，返回舱加速度a的大小和方向； (2)若在反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，则反推发动机在该过程中对返回舱做的功W。 23．（24-25高一下·吉林·期末）如图所示，足够长光滑水平面AB与固定在竖直面内的粗糙半圆形导轨相切于B点，导轨半径为R，一个质量为m可看成质点的小物块将水平轻弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它继续运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，之后沿半圆形导轨运动恰好能通过C点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep； (2)物块从B到C阻力做的功Wf； (3)物块离开C点后，再落回到水平面AB前瞬间的速度与竖直方向的夹角α的正弦值sinα。 24．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（   ） A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为 C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为 25．（2024·江苏·高考真题）如图所示，物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连，整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑，弹簧处于伸长状态。剪断细线后（　　） A．弹簧恢复原长时，A的动能达到最大 B．弹簧压缩最大时，A的动量达到最大 C．弹簧恢复原长过程中，系统的动量增加 D．弹簧恢复原长过程中，系统的机械能增加 26．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 27．（2024·甘肃·高考真题）电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．小车的动能不变 B．小车的动量守恒 C．小车的加速度不变 D．小车所受的合外力一定指向圆心 28．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则（    ） A． B．时，甲的速度大小为 C．之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D．之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 29．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小； (2)雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第29讲 力学三大观点的综合应用 目录 01 课标达标练 题型01 牛顿运动定律和运动学规律 题型02 动量定理和动量守恒定律 题型03动能定理、机械能守恒定律和能的转化 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 牛顿运动定律和运动学规律 1．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，可视为质点的A、B两物体质量均为，A在外力作用下，以的速度向右匀速运动，物体B仅在摩擦力作用下向右匀减速运动，A、B与地面的动摩擦因数相同均为。某时刻A、B相距，B的速度，则A追上B还需要的时间是（　　） A．10s B．9s C．8s D．7s 【答案】C 【详解】物体B仅在摩擦力作用下向右匀减速运动，其加速度为 当B减速到零时的时间为 A匀速直线运动的位移为 B匀减速直线运动的位移为 因，则A在B停下来之后追上，有 解得 故选C。 2．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，倾角为足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．刚释放C时，A、B间的弹力大小为 B．A、B分离时，B的加速度大小为 C．A的速度最大时它沿斜面上升的距离为 D．A、B分离时弹簧刚好恢复原长 【答案】A 【详解】A．未释放C时，弹簧的弹力为F，以AB为研究对象，则有F=2mgsin30°= mg 刚释放C时，设AB间的弹力为F'，绳子的拉力为T，此时的加速度为a，对C而言mg-T=ma 对于B而言，则有T+F'-mgsin30°= ma 以A为研究对象，根据牛顿第二定律F-F'-mgsin30°=ma 联立解得，，故A正确； B．AB分离时，其间的弹力为零，设此时的加速度为a'，绳子的拉力为T'，以C为研究对象则有mg -T'=ma' 以B为研究对象，根据牛顿第二定律可知T'-mgsin30°= ma' 解得，故B错误； C．初始时弹簧的压缩量 当A的速度最大时，弹簧弹力与A重力的下滑分力平衡，则有 故A速度最大时沿斜面上升的距离，故C错误； D．AB分离瞬间，它们具有共同沿斜面向上的加速度，合外力沿斜面向上，故弹簧仍处于压缩状态，故D错误。 故选A。 3．（24-25高二下·吉林长春·期末）如图所示，弹簧测力计上端固定，下方悬挂质量不计的光滑动滑轮，两个质量分别为m1和m2的两个物块用跨过滑轮的轻绳连接，轻绳足够长，物体始终没有落地。已知m1大于m2，不计空气阻力，重力加速度为g，关于弹簧测力计示数T说法正确的是（　　） A．T=（m1+m2）g B．T<（m1+m2）g C．T=（m1-m2）g D．T> 【答案】B 【详解】根据牛顿第二定律，对m1则 对m2有 联立解得 可知弹簧测力计示数 因 可得， 故选B。 4．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图，运送砂石料的货车停车后，自动卸货系统控制货车的箱体缓慢倾斜，当箱体的倾角增大到一定程度时，砂石料自动从箱体尾部滑出完成卸货任务。则（　　） A．砂石料开始滑动前所受合力逐渐增大 B．砂石料匀速滑出过程中所受合力沿箱体向下 C．砂石料加速滑出过程中，货车受到地面向左的摩擦力 D．砂石料加速滑出过程中，货车对地面的压力大于货车与砂石料的重力 【答案】C 【详解】A．砂石料开始滑动之前保持静止，所受合力为零，故A错误； B．砂石料匀速滑出过程中，受力平衡，所受合力为零，故B错误； CD．砂石料加速滑出过程中，以砂石料、货车为整体受力分析，砂石料、货车整体受重力、地面的支持力、摩擦力，整体有左向下的加速度，故货车受到地面向左的摩擦力，货车对地面的压力小于货车与砂石料的总重力，故C正确；D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·辽宁·期末）如图，倾角的倾斜传送带以速率沿顺时针方向运行，现将小滑块a轻放在传送带顶端，已知a与传送带间的动摩擦因数，a的质量为m，重力加速度大小为g，传送带的长度，取，。则（　　） A．a到达传送带底端时的速度大小为 B．a到达传送带底端时的速度大小为 C．a在传送带上运动的时间为 D．传送带上的划痕长度为 【答案】BC 【详解】AB．a开始相对于传送带向上运动，根据牛顿第二定律有 解得 令加速至与传送带速度相等历时，则有 解得 此过程a的位移 之后a继续向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 根据速度与位移的关系有 结合上述解得，故A错误，B正确； C．结合上述，a与传送带速度相等后匀加速运动过程有 解得 则a在传送带上运动的时间为，故C正确； D．a开始相对于传送带向上运动，相对位移 a后来相对于传送带向下运动，相对位移 可知，传送带上的划痕长度为，故D错误。 故选BC。 6．（24-25高二下·辽宁大连·期末）如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（　　） A．传送带的速率是2m/s B．传送带与水平方向夹角的正切值 C．煤块从最高点下滑到A端所用的时间为2s D．煤块在传送带上留下的痕迹长为m 【答案】AD 【详解】A．根据图乙可知，煤块先向上做匀减速直线运动，速度减为2m/s时，向上减速的加速度发生变化，可知，传送带的速率是2m/s，故A正确； B．0~1s内的加速度大小 根据牛顿第二定律有 1~2s内的加速度大小 根据牛顿第二定律有 解得，，，故B错误； C．图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图乙可知，煤块向上运动的位移大小 煤块从最高点下滑到A端过程有 解得，故C错误； D．结合上述可知，煤块开始相对于传送带向上运动，经历时间 相对位移大小 后来相对于传送带向下运动，经历时间 相对位移大小 则煤块在传送带上留下的痕迹长为，故D正确。 故选AD。 02 动量定理和动量守恒定律 7．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）2025年4月24日神舟二十号飞船发射成功，并与“天宫”空间站顺利对 接。对接前“天宫”空间站采用离子推进器调整其在轨姿态。已知推进器工作时，每秒喷射出的离子总质量为，喷射速度达。不考虑离子初速度及外部作用力时，该推进器获得的推力约为（　　） A．1.00N B．0.20N C．0.10N D．0.01N 【答案】C 【详解】根据动量定理，推力 代入数据得； 根据牛顿第三定律可知推进器获得的推力为，故选C。 8．（24-25高一下·辽宁大连·期末）从距地面某高度处竖直上抛一小球，初速度大小为v，一段时间后小球落地，落地时速度大小为2v。若用I表示该过程中小球重力冲量的大小，不计空气阻力。则上述过程中重力对小球做功为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】以竖直向下为正方向，由动量定理得 根据动能定理有 联立得 故选B。 9．（24-25高二下·福建龙岩·期中）如图所示，小车静止在光滑的水平面上，绳子一端固定在小车立柱上，另一端与小球相连。将小球缓慢向右拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，则在小球、小车运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的机械能守恒 B．小车的机械能一直在增加 C．小球和小车组成的系统动量守恒 D．小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒 【答案】D 【详解】AB．小球在摆动过程中，系统机械能守恒，小球摆到最低点的过程中，绳子拉力对小车做正功，小车的机械能增加，小球的机械能减小，小球从最低点摆到最高点的过程中，绳子拉力对小车做负功，小车的机械能减少，小球的机械能增加，故AB错误； CD．小球摆动过程中，小球和小车系统只受重力和支持力作用，水平方向合力为零，所以系统水平方向动量守恒，在竖直方向上，受力不平衡，所以竖直方向动量不守恒，那么系统动量也不守恒，故C错误，D正确； 故选D。 10．（24-25高一下·吉林长春·期末）如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动，在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法不正确的是（　　） A．至时间内，A、B的总动量守恒 B．t=0至时间内，A、B的总动量不守恒 C．时，A的动量为2mv D．时，B的动量刚好为0 【答案】B 【详解】ABD．A、B在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动，对整体，根据牛顿第二定律 对B，在轻绳断开后，设过时间后速度减为0，根据动量定理 解得 即对整体而言，至时间内，系统所受合力为0，即A、B的总动量守恒，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；D正确，不符合题意； C．由题意，轻绳断开，A、B的加速度大小相等，即相同时间内速度变化量的大小相等，故B的速度减为0时，A的速度变为2v，动量为2mv，故C正确，不符合题意。 故选B。 11．（23-24高一下·吉林白城·阶段练习）如图所示，一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋，并留在其中，和沙袋一起上摆。将子弹射入沙袋叫做Ⅰ过程，子弹和沙袋一起上摆叫做Ⅱ过程，则在这两个阶段中，关于子弹和沙袋组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A．第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能、动量都守恒 B．第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能、动量都不守恒 C．第Ⅰ阶段机械能守恒，第Ⅱ阶段动量守恒 D．第Ⅰ阶段动量守恒，第Ⅱ阶段机械能守恒 【答案】D 【详解】在第I阶段，由于子弹射入沙袋过程中，有摩擦力做功，子弹和沙袋组成的系统机械能不守恒，在第Ⅱ阶段，子弹和沙袋一起上摆的过程中只有重力做功，子弹和沙袋组成的系统机械能守恒，在第I阶段，子弹与沙袋系统的内力远大于外力，系统动量守恒，第Ⅱ阶段系统动量不守恒。 故选D。 12．（24-25高一下·吉林长春·期末）在距地面高为h，同时以相等初速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛三个质量均为m的物体，忽略空气阻力，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量，有（　　） A．竖直上抛的物体的最大 B．平抛的物体的最大 C．竖直下抛的物体的最大 D．三者的一样大 【答案】A 【详解】根据动量定理，动量的增量等于合外力的冲量，即，其中为物体运动时间。 竖直上抛物体运动时间最长，因为其先上升再下落，总位移为，时间 平抛物体竖直方向自由下落，时间 竖直下抛物体初速度方向与加速度同向，时间最短 比较时间 故大小关系为 故选A。 03 动能定理、机械能守恒定律和能的转化 13．（24-25高一下·辽宁铁岭·阶段练习）如图所示，在水平地面上固定一半径为的半球，其表面是光滑的。半球顶端放有一质量为m的滑块（可视为质点），开始时滑块处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始沿球面下滑，一段时间后滑块与半球分离，不计一切阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．滑块从开始下滑到落地前的过程中机械能不守恒 B．滑块落地时的速度大小为 C．滑块与半球分离时，滑块离地的竖直高度为 D．滑块落地前瞬间重力的瞬时功率为 【答案】D 【详解】A．块从开始下滑到落地前的过程中只有重力做功，该过程机械能守恒，故A错误； B．根据动能定理有 解得，故B错误； C．令分离位置的半径与竖直方向夹角为，则有， 解得 此时块离地的竖直高度，故C错误； D．令滑块落地前瞬间竖直方向分速度为，则有 其中 滑块落地前瞬间重力的瞬时功率 结合上述解得，故D正确。 故选D。 14．（24-25高一下·吉林长春·期末）如图所示，一轻质弹簧竖直固定于地面上，铁质小球自弹簧正上方由静止下落，小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧的形变始终在弹性限度内），下列说法正确的是（　　） A．小球的速度一直减小 B．小球的机械能不守恒 C．重力对小球做正功，小球的重力势能在增加 D．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能在减小 【答案】B 【详解】A．小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，一开始弹力小于重力，小球继续向下加速运动，当弹力等于重力时，小球速度达到最大，之后弹力大于重力，小球向下减速运动，则小球的速度先增大后减小，故A错误； B．由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能不守恒，故B正确； C．重力对小球做正功，小球的重力势能在减小，故C错误； D．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能在增大，故D错误。 故选B。 15．（24-25高一下·吉林松原·期中）如图所示，AB为一竖直光滑弧形轨道，与水平粗糙轨道在最低点B平滑连接。现将一质量为m的物块甲从A点由静止释放，最终停止在水平轨道的C点。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数处处相等。现改用同种材料、质量为2m的物块乙（两物块均可视为质点），仍从A点由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙到B点时的动能相等 B．乙到B点时的动能是甲的4倍 C．乙恰好停在C点 D．乙恰好停在B、C的中点 【答案】C 【详解】AB．根据机械能守恒定律得 ，两次释放高度相同，乙到B点时的动能是甲的2倍，AB错误； CD．根据动能定理得 解得 高度和动摩擦因数不变，故乙也停在C点，C正确，D错误。 故选C。 16．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）我国CR400BF型复兴号智能高铁在平直轨道上启动，列车总质量为，以的加速度由静止开始加速，经20s达到额定功率后保持额定功率行驶。已知行驶时阻力为列车总重力的2.5%，重力加速度为，则下列判断正确的是（　　） A．列车的额定功率为 B．列车能达到的最大速度为 C．第12s时牵引力的瞬时功率为 D．当车速为时，加速度大小为 【答案】AC 【详解】A．根据题意可知阻力大小 匀加速阶段，由牛顿第二定律得 解得 匀加速阶段最大速度为 则额定功率为 故A正确； B．最大速度为 故B错误； C．第12s时的瞬时速度为 瞬时功率为 故C正确； D．车速为时的牵引力为 由牛顿第二定律得 解得此时的加速度大小为 故D错误。 故选AC。 17．（24-25高一下·辽宁·期末）在无限大的光滑水平面上，竖直固定一个光滑半圆弧，其半径，水平面与半圆弧相切于点，为半圆弧的直径。一个质量为的物块，由点以一定的初动能水平向右运动，滑上圆弧。已知间的距离为，重力加速度取，物块可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．若，则物块能通过最高点 B．若，则物块始终未脱离接触面 C．若物块能返回到出发点，则物块的初动能一定满足 D．若，则物块运动轨迹的最高点距离水平面的高度为 【答案】ABD 【详解】A．若物块能够运动到半圆弧的最高点，由重力提供向心力有 解得 物块的机械能守恒，有 解得 则物块的初动能的范围是 A正确； B．若物块始终不脱离接触面，则物块的最高点在与圆心O等高的位置，有 初动能的范围为 B正确； C．根据B项的分析可知，时能够回到A点，若由最高点抛出后能够返回到A点同样满足题意要求，根据平抛运动规律有 水平方向 解得 此时刚好返回A点，C错误； D．若初动能为8J，则物块无法上升到最高点，在上升过程中从某一位置斜抛离开圆弧，设此时速度与水平方向的夹角为、大小为，如图所示 重力的分力提供向心力有 根据机械能守恒有 解得 根据数学知识得 物块将斜抛后达到运动轨迹最高点，将速度分解为竖直和水平方向，竖直方向根据运动学公式有 解得 总高度为 D正确。 故选ABD。 18．（24-25高一下·辽宁沈阳·期末）如图所示，质量分别为和的物块A、B，与劲度系数为 的轻弹簧拴接后竖直放在水平地面上，对物块A施加一个的竖直向下的压力，物块A、B均处于静止状态。已知弹簧的弹性势能大小为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，重力加速度取。突然撤去压力，则（　　） A．物块A的最大动能为 B．物块B不可能离开水平地面 C．只要足够小，物块B就可能离开水平地面 D．将物块A、B位置互换，则撤去压力后物块A可能离开水平地面 【答案】AB 【详解】A．有压力时，弹簧处于压缩状态，弹力大小 解得撤去压力，A向上运动至加速度为0时，A的速度达到最大值，即动能达到最大值，则有 根据机械能守恒定律有 解得，故A正确； B．假设B没有离开地面，当A运动到最高点时弹簧处于拉伸状态，且拉伸量为，则有 舍去负值解得 可知，此时弹簧确实处于拉伸状态，由于 表明物块B不可能离开水平地面，故B正确； C．若弹簧劲度系数不确定，结合上述有， 若物理量单位均用国际单位，表达式中没有写出单位的符号，则有 舍去负值解得 可知 即无论取何值，物块B均不可能离开水平地面，故C错误； D．将物块A、B位置互换，没有撤去压力时有， 撤去压力后物块A到达最高点有 舍去负值解得 可知，此时弹簧确实处于拉伸状态，由于 表明将物块A、B位置互换，则撤去压力后物块A不可能离开水平地面，故D错误。 故选AB。 19．（24-25高一下·吉林长春·期末）在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平固定面上，碰前瞬时速度为v0，方向与水平方向夹角α=45°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.1。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的分速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。已知sin37°=0.6，下列说法中正确的是（　　） A．薄片与水平面在第1次碰后瞬间速度方向与水平面间夹角约37° B．薄片与水平面在第1次碰的过程中，受到地面的冲量大小为 C．薄片与水平面发生3次碰撞后，水平位移将不会再增加 D．薄片与水平面在第1次碰与第3次碰的过程中，受到地面的冲量方向不相同 【答案】B 【详解】A．薄片与水平面在第1次碰后瞬间竖直方向的速度为 竖直方向根据动量定理得 水平方向根据动量定理得 解得 所以，A错误； B．薄片与水平面在第1次碰的过程中，受到地面的冲量大小为，B正确； D．根据 每次碰撞竖直方向的动量的变化量均相同 根据 每次碰撞水平方向的动量变化量均相同 所以每次碰撞动量的变化量，大小方向均相同。 根据动量定理，每次碰撞受到地面的冲量，大小方向均相同。 D错误； C．薄片与水平面发生3次碰撞后，水平速度为 解得 薄片与水平面发生3次碰撞后，水平位移将会增加，C错误。 故选B。 20．（24-25高一下·吉林长春·期末）关于动量、冲量、动能，下列说法正确的是（　　） A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零 C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化 D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 【答案】D 【详解】A．动量的大小与冲量无直接关系，冲量对应动量变化而非动量本身。例如匀速运动的物体动量虽大，但合外力的冲量为零。A错误； B．冲量由力与时间的乘积决定，即使物体静止，只要力作用时间不为零，冲量就不为零。B错误； C．做匀速圆周运动的物体，受到合外力的冲量作用，其动能不变，C错误； D．动量方向由速度方向决定，两者始终相同，D正确。 故选D。 21．（24-25高一下·吉林长春·开学考试）水平传送带以10m/s的初速度顺时针匀减速转动，其v-t图像如图甲所示，将一物块无初速度放在传送带左端，如图乙所示，当时，物块的速度与传送带速度相同。取重力加速度为，则（　　） A．传送带的加速度大小为4m/s2 B．物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2 C．5.5s内，物块一直受到向左的摩擦力 D．s内，物块与传送带之间的划痕为m 【答案】ABD 【详解】A．由图甲所示图像可知，传送带的加速度为 则传送带的加速度大小为4m/s2，故A正确； B．物块放上传送带后受到向右的滑动摩擦力，对物块，由牛顿第二定律得μmg=ma′ 解得a′=μg 物块与传送带共速时，有v0+at=a′t 代入数据解得a′=2m/s2，μ=0.2 故B正确； C．开始阶段物块受向右的摩擦力；当物块与传送带共速后，由于传送带继续减速且加速度大小大于物块滑动时的加速度大小，所以物块也将减速，摩擦力向左，方向改变，即在时摩擦力方向发生改变，故C错误； D．设物块与传送带共速时速度为v1，有 物块的位移为 传送带的位移为 这段时间内的相对位移为 则内，物块与传送带之间的划痕为，故D正确。 故选ABD。 22．（24-25高一下·辽宁·阶段练习）2025年4月30日，神舟十九号返回舱在东风着陆场稳稳落地，蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员平安归来。携带着科学样品的返回舱在离地面约6000m的高空打开主伞（降落伞），在主伞的作用下返回舱速度从降至，此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面1m时启动反推发动机，速度减至0时恰好落到地面上。设主伞所受的空气阻力为，其中k为定值，v为速率，其余阻力不计。已知返回舱（含航天员）总质量为2500kg，主伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，重力加速度g取，全过程为竖直方向的运动。求： (1)在主伞打开后的瞬间，返回舱加速度a的大小和方向； (2)若在反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，则反推发动机在该过程中对返回舱做的功W。 【答案】(1)，方向竖直向上 (2) 【详解】（1）返回舱匀速时，根据平衡条件，有 解得 打开主伞瞬间，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 方向竖直向上。 （2）从离地面1m时启动反推发动机，到速度减至0后恰落到地面上，由动能定理可得 解得 23．（24-25高一下·吉林·期末）如图所示，足够长光滑水平面AB与固定在竖直面内的粗糙半圆形导轨相切于B点，导轨半径为R，一个质量为m可看成质点的小物块将水平轻弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它继续运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，之后沿半圆形导轨运动恰好能通过C点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep； (2)物块从B到C阻力做的功Wf； (3)物块离开C点后，再落回到水平面AB前瞬间的速度与竖直方向的夹角α的正弦值sinα。 【答案】(1)3mgR (2)-0.5mgR (3) 【详解】（1）物块运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，根据牛顿第三定律可知，导轨对物块的支持力大小也为其重力的7倍，设物块运动到B点时速度为v1，根据牛顿第二定律可有 根据机械能守恒定律有 解得Ep=3mgR （2）物块恰好能通过C点，根据牛顿第二定律有 从B到C过程，根据动能定理有 解得Wf =-0.5mgR （3）物块离开C点后做平抛运动，物块落回到水平面AB过程，根据动能定理有 落回到水平面AB前瞬间 解得 24．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（   ） A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为 C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为 【答案】C 【详解】A．对物块根据牛顿第二定律有 解得 根据运动学公式有 解得物块的位移大小为 故A错误； B．物块机械能增量为 故B错误； C．对小车根据动能定理有 其中 联立解得 故C正确； D．小车机械能增量为 故D错误。 故选C。 25．（2024·江苏·高考真题）如图所示，物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连，整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑，弹簧处于伸长状态。剪断细线后（　　） A．弹簧恢复原长时，A的动能达到最大 B．弹簧压缩最大时，A的动量达到最大 C．弹簧恢复原长过程中，系统的动量增加 D．弹簧恢复原长过程中，系统的机械能增加 【答案】A 【详解】对整个系统分析可知合外力为0，A和B组成的系统动量守恒，得 设弹簧的初始弹性势能为，整个系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，当弹簧恢复原长时得 联立得 故可知弹簧恢复原长时物体A速度最大，此时物体A的动量最大，动能最大。对于系统来说动量一直为零，系统机械能不变。 故选A。 26．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 27．（2024·甘肃·高考真题）电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．小车的动能不变 B．小车的动量守恒 C．小车的加速度不变 D．小车所受的合外力一定指向圆心 【答案】AD 【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小不变，故动能不变，故A正确； B．做匀速圆周运动的物体速度方向时刻在改变，故动量不守恒，故B错误； C．做匀速圆周运动的物体加速度大小不变，方向时刻在改变，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，故D正确。 故选AD。 28．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则（    ） A． B．时，甲的速度大小为 C．之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D．之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 【答案】AD 【详解】B．位置与时间的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则甲物体做匀加速运动，乙物体做匀减速运动，在时间内甲乙的位移可得 可得时刻甲物体的速度为，B错误； A．甲物体的加速度大小为 乙物体的加速度大小为 由牛顿第二定律可得甲物体 同理可得乙物体 联立可得，A正确 C．设斜面的质量为，取水平向左为正方向，由系统牛顿牛顿第二定理可得 则之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误； D．之后，乙物体保持静止，甲物体继续沿下面向下加速，由系统牛顿第二定律可得 即地面对斜面的摩擦力向左，D正确。 故选AD。 29．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小； (2)雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 【答案】(1)5m/s (2)8m/s，60° 【详解】（1）雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 代入数据解得雪块到A点速度大小为 （2）雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 代入数据解得雪块到地面速度大小 速度与水平方向夹角，满足 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$