第2课时 动能定理、机械能守恒定律-【学考一号】2026年高中物理学业水平复习方略+评价作业

的机械能守恒，在P点，甲、乙石子的速率相同，甲速度方 向与水平面夹角比乙大，竖直方向速率大，重力的瞬时功 率大，B正确：从O到P,乙飞行的时间比甲短，重力做功的 平均功率大，C错误：在0点根据动能定理，人对石子做的 功等于石子动能的增加量，石子质量和速率一样，人做的 功一样，D错误。 14.D[解析】小明先后随三部电梯以相同速率匀速运行的过程 中，由于重力对小明做负功，根据动能定理可知，三部电梯 对小明均做正功，A错误：电梯匀速运行，所以台阶式电梯 乙对小明没有摩擦力的作用：丙是斜面电梯，小明要随斜 面电梯向上运动，因此丙电梯对小明有摩擦力的作用，且 摩擦力方向沿斜面向上，与小明的重力沿斜面向下的分力 平衡，B错误：设小明运动方向与竖直方向夹角为0，根据 P=mgvcos0=mg,乘坐甲丙电梯时，由于电梯运行速率相 同，但方向不同，所以竖直分速度大小不相等，则小明所受 重力做功的功率不相等，C错误：乘坐甲乙电梯时，小明所 受弹力大小相等，且大小都等于重力，由于电梯运行速率 相同，但方向不同，所以竖直分速度大小不相等，则小明所 受弹力做功的功率不相等，D正确。 15.B(解析】设每次俯卧撑运动过程中，运动员重心变化的高 度为，由几何关系可得4mO90206m即024m, 在一次俯卧撑运动过程中，运动员克服重力做功约为W= mgh=60x10x0.24J=144J,所以1min内克服重力做的总 功为W=30W=4320J,功率P=W点=72，B正确。 16.A【解析】图乙中，全过程F做的总功为W=15x6J+(-3)× 6J=72J,B错误：图丙中，可用微元法得出小球从A运动到 B过程中空气阻力做的功为W=小，2=-？R,C错 误：图丁中，当F为恒力时将小球从P拉到O,F做的功是 W=sin0,而F缓慢将小球从P拉到O,F为水平方向的变 力，F做的功为mg(1-cos0),D错误。 第2课时动能定理、机械能守恒定律 1.D(解析】设物体在AB段克服摩擦力做的功为W,物体从 A到C过程，根据动能定理有mgR-Wan-umgR-=0,解得W4= (1-4)mgR。 2.C【解析】机械爪抓到玩具匀速上升时，机械爪做正功，玩具 的动能不变，重力势能增加，所以玩具的机械能增加，A、D错 误：玩具掉下过程中，若不考虑空气阻力，只有重力做功，机 械能守恒，若考虑空气阻力做功，机械能减少，B错误：玩具 水平匀速移动时，重力方向与运动方向垂直，重力对玩具不 做功，C正确 3.A【解析】小球从A点滑到B点的过程中，速度不变，则小球 的动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，A正确：小 球从A点滑到B点的过程中，小球的速度方向发生了改变！ 则小球的动量发生了变化，根据动量定理可知，合力的冲量 不为零，B错误：小球从A点滑到B点的过程中，小球的动 能不变，重力势能减小，则小球的机械能减小，C、D错误。 4.D(解析】上升和下降过程中，人先加速后减速，受到杠向上 的支持力和自身重力作用，可知上升过程中支持力先大于重 力，后小于重力，下降过程中支持力先小于重力，后大于重 力，A、B、C错误：上升和下降过程中内力做功，机械能不守 恒，D正确。 5.C【解析】a、b两球组成的系统机械能守恒，在运动过程中，绳 子拉力对a球做正功，则a球机械能增加，绳子拉力对b球 做负功，则b球机械能减小，A、B错误：从释放到b球刚好 220 落地根据机械能守恒可得3mh-mgh-乃×4m,得=V幼， C正确，D错误。 6.B(解析】运动员踢球时对足球做的功为W=)m心，球从水 平地面踢出到足球运动到最大高度过程，根据动能定理有 -mgh=7m2-mu心，解得W=mgh+7m2。 7.A【解析】桌面对铜柱作用力方向竖直向上，与铜柱位移方向 相同，对铜柱做正功，A正确：对铜柱、桌面整体受力分析可 得F弹-mg=ma,整体向上运动，弹簧逐渐恢复原长，弹力逐 渐减小，加速度逐渐减小，当二者加速度减到0时，二者速 度最大，继续向上运动弹力小于重力，加速度方向向下，由 mg-F弹=ma,可知，当F弹=0，a=g时二者分开，故加速度先减 小后增大，C错误：由上述分析可知，铜柱速度先增大后减 小，B错误：铜柱、桌面和弹簧系统的机械能守恒，D错误。 8.C(解析】足球在最高点的机械能为E=mgh+)mw,代人数据 得E=100J,A错误：足球上升过程中重力做功为W=-mg功= -20J,B错误：由于空气阻力不可忽略，由能量守恒知运动 员踢球时对足球做的功大于100J,C正确：由于空气阻力存 在，对足球做负功，则足球刚落回到水平地面时的动能小于 100J.D错误。 9.A【解析】旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，根据 v2=2ax,代入数据解得a=2m/s2,D错误：下滑过程中对该旅 客受力分析有mgsin0-Fma.sin0=子F-umgcos0,代入数 据解得f=200N,u=0.5,则下滑过程中该旅客克服摩擦力所 做的功为W==200x5J=1000J,A正确，B错误；旅客滑到 斜面底端的过程中根据动能定理有mg欧-mgcos~x=2mu, 如仅缩小斜面的长度，则θ变大，可知旅客滑到斜面底端的 速度大小变大，C错误。 10.D(解析】甲小球运动至最低点，弹簧发生形变，则弹簧对甲 做负功，甲小球机械能减小，细线对乙小球不做功，A、B、C 错误：乙小球只有重力做功，机械能守恒，D正确。 11.B(解析】在这两次过程中，初位置均为A,末位置均为B下 落高度相同，所以物体的重力势能的改变量相等，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，A错误，B正确：第一次直接将物体拉到B点，摩擦力 对物体做的功为Wn=umgxancos0,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为W=umgxxccos0- umgxccos0,C错误；第二次运动过程，摩擦力方向一直与 运动方向相反，所以摩擦力对物体一直做负功，D错误。 12.(1)对A、B组成的系统由牛顿第二定律有mg-mg-2=(m4+ mB)a,解得a=4.5mls2,B球落地瞬间：2=2ah,代人数据得v= 3m/s,故B球落地瞬间重力的瞬时功率为P=mgw=90W。 (2)对A球，由动能定理得：W+W+W。=m2,即W- mgh=)m2,解得W=15.5J。 (3)设B球落地后，A球上升的高度为h1,由动能定理可得 W+We0之m2,f.-m.dh0-m以解得h=是m所以 9 4=mG（+)=臣J,放机核能增加了臣。 13.(1)四驱车恰好经过圆轨道最高点D,设D点速度为v,在 D点重力提供四驱车做圆周运动的向心力，由受力分析知 mgm紧设C点速度为e,由动能定理知}m心-分m -mgx2R,四驱车在C点时车的支持力和车的重力提供车 做圆周运动的向心力，则mg=m紧，代人得F=60N,由 牛顿第三定律知F=F、=60N,故四驱车经过C点时对轨 道的压力大小为60N,方向竖直向下。 (2)B点右侧轨道均视为光滑轨道，则可知=，由能量守 恒知P-W=2m,代入得W=27.5J。 (3)四驱车从C运动到F点过程中，应用动能定理知-mgh 2m广-m,车从F点飞出后做平抛运动，运动时间为 4,则竖直方向有h+h=)2,水平方向有x=u4,联立以上 表达式并化简得=1V(ec2-2g)x2h+h2三 g V40202-V4h-0+80当-025m时. x有最大值，且x=0.45m。 第九章静电场及其应用 1.C[解析】A是一个孤立的系统，跟外界没有电荷交换，A的电 荷数不变，当带负电的导体B靠近A时，A、B之间没有发生 电荷的转移，所以A带电荷量不会发生变化。 2.B[解析】摩擦起电过程中，电荷是守恒的，两个物体带等量 异种电荷，所以N带1.0×108C的正电荷。 3.B(解析】接触前的库仑力为F=k929=2kg,若两球带同 种电荷，接触后电量平分，则置于原处后的库仑力为= 9:99=9F,若两球带异种电荷，接触后电 4r2 8 1 先中和后平分，则置于原处后的库仑力为P2之9 2 等日R,可知两球带异种电荷，但电性无法确定，B正确。 4.C【解析】对小球B进行受力分析，由于B向右偏转一定角度 所以A对B的作用力大于C对B的作用力，故q>qc。 5.A【解析】一→∞时，电荷可以看作点电荷，库仑定律的公式适 用，由公式可知，它们之间的静电力F→0：一→0时，电荷不能 看成点电荷，库仑定律的公式就不适用了，A正确。 6.C解析】等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线对 称分布，且电场线都是从无限远或正电荷发出，到负电荷或 无限远终止的，C正确 7.D(解析】根据公式F=992,当距离减少为原来的】时，相 互作用力变为4F,A错误：若其中一个电荷的电荷量和它们 的距离都减半时，作用力变为2F,B错误；如果将它们的电 荷量和距离都加倍时，作用力不变，C错误。 8.B[解析】验电器的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有 正电荷，由同种电荷相互排斥引起的，张开角度的大小取决 于两个金属箔片带电荷量的多少。如果M球带负电，则靠近 验电器的N球时，异种电荷相互吸引，使金属箔片上的正电 荷逐渐“上移”，从而使两个金属箔片夹角减小：如果M球不 带电，则在靠近N球时，发生静电感应现象，M球左侧也会 带上负电，进而使金属箔片张角减小，B正确。 9.D【解析】伽利略对自由落体运动的研究采用了实验和逻辑 推理的方法，A错误：牛顿探索万有引力定律采用分析归纳 法，B错误；卡文迪什利用扭秤实验测出引力常量，采用了放 大法，C错误。 10.C【解析】电场中某点的电场强度与试探电荷无关。电场强 度由场源电荷与到场源电荷的距离决定。 11.C【解析】根据感应起电原理可知锥形导体右端带正电，A 错误：导体内部达到静电平衡，场强为0，B错误：导体表面 为等势面，电场线与等势面垂直，所以两条实线1和2来 表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的，C正确：根据点 电荷产生的电场公式可知，导体表面的感应电荷在A点产 生的电场强度大小为E=k? 12.C【解析】粒子的电性、电场线方向无法判断，但根据曲线运 动的规律可判断电场力的方向为沿电场线向左，A、B错 误：由于α处的电场线密集程度比b处大，故E>E,则粒子 在α处受电场力较大，加速度较大，C正确：粒子的速度方 向无法确定，D错误。 13.A【解析】G点处的电场强度恰好为零，说明正电荷在G点 产生的合场强与负电荷在G点产生的场强大小相等方向 相反，根据点电荷的场强公式可得，负电荷在G点的场强 为？，正电荷在G点的哈场强也为？，当负点电荷移到 2 G点时，负电荷与H点的距离为2a,负电荷在H点产生的 场强为品，方向沿)轴负向，由于G,H对称.所以正电荷 在H点产生的场强大小为望，方向沿y轴正向，所以H a 点处合场强的大小为号铝=智，方向治y轴正向，A 正确。 14.A【解析】带电体C移近导体A时，由于发生了静电感应现 象，靠近C的A带上了负电荷，远离C的B带上了正电 荷，所以两边的金属箔都张开，A正确：保持C不动，先把 导体A和B分开，A、B带上等量异种电荷，然后移开C,金 属箔仍都张开，B错误：无论用手触碰导体A的左端或B的 右端，导体B上正电荷都被中和，导体A上的负电荷依然 存在，则导体B下方的金属箔合拢，导体A下方的金属箔 仍然张开，C、D错误。 15.B 16.(1)设A、B两小球之间的距离为r,库仑力为F,由数学知识 可得厂，由库仑定律可得f4g-9x10N。 (2)对小球A受力分析，如图，可 FN 得F=F合=sim37,代人数据可 F 得支架对小球A的支持力大小为 37 1.5×10-2N。 F台.G (3)小球A在C点产生的电场强度大小E=k9。,由数学 TAC h 知识可得rsin37°，联立可得B=2.8×10NVC,同理， 小球B在C点产生的电场强度大小E=2.88×10N/C,由 场强叠加原理可得C点的电场强度大小Ec=2E4cos53°= 3.456×104N/C,方向竖直向下。 第十章静电场中的能量 1.D【解析】a、c关于b点对称，则a、c两点到点电荷的距离相 221第2课时动能定理 1.[2025·杭州测试]如图所示，AB为四分之一圆弧 轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R,BC的长 度也是R。一个质量为m的物体，与两轨道间的动 摩擦因数均为以，当它从轨道顶端A由静止下滑 时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服 摩擦力做的功为（重力加速度为g) A■ 7777为77777777777777 B C A.1 mgR B. 2mgR C.mgR D.(1-u)mgR 2.右图是“抓娃娃机”的照片，使用者可凭自己的技 术操控机械爪抓住透明箱内的玩具，提升至一定 高度后水平移动到出口就可取得玩具。关于这一 操作过程，下列说法正确的是 A.机械爪抓到玩具匀速上升时，玩具的机械能守恒 B.玩具从机械爪中掉下，玩具的动能增加，机械能 增加 C.机械爪抓到玩具水平匀速移动时，重力对玩具 不做功 D.机械爪抓到玩具匀速上升时，机械爪做的功等 于零 3.[2025·杭州测试]如图所示，在竖直平面内固定一 个粗糙的半圆形细管，A、B为细管上的两点，A点 与圆心等高，B点为细管最低点。一个小球从A点 匀速率滑到B点。小球从A点滑到B点的过程中 关于小球，下列说法正确的是 A.合力做功为零 B.合力的冲量为零 C.机械能不变 D.机械能增大 4.[2025·宁波测试]引体向上是中考体育考试选择 项目之一。如图示，两手用宽握距正握（掌心向 前)单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸 直。用背阔肌的收缩力量将身体竖直往上拉起，当 下巴超过单杠时称为上升过程；然后逐渐放松背 阔肌，让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下 降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是( 县、机械能守恒定律 A.上升过程杠对两手的支持力合力总大于重力 B.下降过程杠对两手的支持力合力总小于重力 C.上升和下降过程中杠对两手的支持力合力均等 于重力 D.上升和下降过程中人的机械能均不守恒 5.[2025·东阳测试]如图所示，一条 不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮， 绳的两端各系一个质量分别为m、 3m的小球a和b,用手按住a球静 止于地面时，b球离地面的高度为 b( h。两物体均可视为质点，定滑轮的 质量及一切阻力均不计，重力加速 度为g。释放a球后，b球刚要落地前，下列说法正 确的是 A.a球的机械能守恒 B.b球的机械能增加 C.b球刚要落地时的速度为Vgh D.b球刚要落地时的速度为1V2gh 6.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面 踢出，足球在空中达到的最大高度为h,在最高点 时的速度为，不计空气阻力，重力加速度为g,则 运动员踢球时对足球做的功为 … rrrardrra A.mgh B.mgh+ 2 mu2 C.me D.mgh-me2 7.如图所示，桌面中心固定在一个弹簧上方，弹簧固 定在水平面的固定木桩上，某铜柱放在桌面中央， 现用力向下压铜柱，铜柱与桌面向下移动一定距 离后静止释放。弹簧始终在弹性限度内，则桌面从 最低点向上振动过程中且铜柱脱离桌面前( A.桌面对铜柱做正功 B.铜柱速度越来越大 C.铜柱加速度越来越大 D.铜柱、桌面和弹簧系统的机 械能越来越小 8.[2025·杭州测试]如图所示，运动员把质量为400g 的足球（可视为质点）从水平地面踢出后，某人观 察它在空中的飞行情况。据观察，足球上升的最大 高度为5m,在最高点的速度为20m/s,选择水平 地面为参考面，空气阻力不可忽略。下列说法正确 的是 113 A.足球在最高点的机械能为80J B.足球上升过程中重力做功为20J C.运动员踢球时对足球做的功大于100J D.足球刚落回到水平地面时的动能大于100J 9.民航客机一般都有紧急出口，发生意外的飞机着陆 后打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，在出 口与地面间形成一个连接斜面，旅客可沿斜面滑 行到地上，如图甲所示。图乙是其简化模型，若紧 急出口距地面的高度为3.0m,气囊所构成的斜面 长度为5.0m,质量为50kg的旅客从斜面顶端由 静止开始滑到斜面底端，滑到斜面底端时速度大 小为2V5m/s,不计空气阻力及斜面的形变，下滑 过程中该旅客可视为质点，重力加速度g取10ms2。 下列说法正确的是 77777777777777777777 图甲 图乙 A.下滑过程中该旅客克服摩擦力所做的功为 1000J B.该旅客与斜面的动摩擦因数为0.25 C.如仅缩小斜面的长度则旅客滑到斜面底端的速 度大小不变 D.该旅客下滑过程中加速度大小为4m/s2 10.「2025·绍兴测试1如图所示，两个质量相同的小 球甲、乙分别用轻弹簧和细线悬在等高的0、0 点。轻弹簧的原长和细线的长度均为L,把两球的 都拉至水平后无初速释放，甲、乙两球分别从A、 C到最低点B、D过程，不计空气阻力，下列描述 正确的是 “6地OA BO DO A.弹簧对甲小球不做功 B.细线对乙小球做正功 C.甲小球机械能守恒 D.乙小球机械能守恒 11.[2025·嘉兴测试]如图所示，在粗糙斜面顶端固 定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平 衡状态。第一次用平行于斜面向下的力直接将物 体拉到B点，第二次先将物体拉到C点，再回到 B点，关于这两次过程，以下说法正确的是( WwwwW B A.在这两次过程中，物体的重力势能的改变量 不相等 B.在这两次过程中，弹簧的弹性势能的改变量 相等 C.在这两次过程中，摩擦力对物体做的功相等 D.第二次摩擦力对物体先做负功后做正功 114 12.「2025·温州测试1一条轻绳跨过定滑轮，绳的两 端各系一个小球A和B,质量分别是m4=1kg和 m=3kg,两球均可视为质点。如图所示，用手托住 B球，此时轻绳刚好被拉紧，B球离地面的高度 是h=1m,A球静止于地面。定滑轮的质量、轮与 轴及绳与轮间的摩擦均不计，设两球所受阻力大 小均为f=1N,滑轮离地足够高，重力加速度为g= 10ms2。现释放B球，设B球落地后速度立即减 为零，求： (1)B球下落过程中的加速度和刚落地时重力的 瞬时功率。 (2)B球下落过程中，轻绳对A球做的功。 (3)A球上升过程中的机械能变化量。 B 13.[2025·杭州测试]某校校园文化艺术节举行无线 遥控四驱车大赛，其赛道如图所示。某四驱车（可 视为质点)以恒定额定功率P=15W在水平轨道 的A点由静止开始加速，经过时间=2s刚好到 达B点，此时通过遥控关闭其发动机，B点右侧 轨道均视为光滑轨道。四驱车经C点进入半径 R=0.1m的竖直圆轨道，恰好经过圆轨道最高点 D后，再次经过C点沿着轨道CF运动，最终从平 台末端F点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总 质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2。求： (1)四驱车经过C点时对轨道的压力。 (2)四驱车在AB段克服摩擦力所做的功。 (3)若水平轨道平面CE距离沙坑上表面的高度 h=02m,则平台末端EF的高度h2为多少时，四 驱车落到沙坑中的点与F点的水平距离最大，并 计算水平最大距离xx。 B 沙坑