(10)重力做功、重力势能、机械能守恒定律、实验：验证机械能守恒定律-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷（R）

高三一轮复习周测卷物理 (十)重力做功、重力势能、 机械能守恒定律、实验：验证机械能守恒定律 （考试时间90分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.如图甲所示为儿童非常喜欢的弹跳球。儿童双脚站在弹跳球的水平跳板上，用力向下压弹跳 球，形变的弹跳球能和儿童一起上下跳跃，从而达到锻炼身体的目的，如图乙所示。关于儿童跳 跃的过程，下列说法正确的是 甲 乙 A.地面对弹跳球的弹力，是因为弹跳球发生形变产生的 B.儿童能够夹着弹跳球跳起来，是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功 C.儿童向上运动的过程中所受的重力对他做负功，他的动能一直减少 D.在上下跳跃的过程中，儿童和弹跳球整体只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒 2.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与物块相连。弹簧处于自然长度时物块位 于O点（图中未标出）。物块的质量为m,AB=α，物块与桌面间的动摩擦因数为4。现用水平向 右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到 达B点时的速度为零，重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是 A.OA=OB B.OA<OB C.物块经过O点时，速度最大 D.物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-mg@ 3.蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，跳跃者站在约40米以上高度的桥梁、塔顶、高楼等地方， 把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。在空 中，跳跃者可以享受几秒钟的“自由落体”，随后橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落。如图 所示为某蹦极爱好者蹦极中的情景，他使用的橡皮条原长为，整个运动过程中橡皮条最长时长 度为h,已知蹦极爱好者（可视为质点）的质量为m,忽略橡皮条的质量，重力加速度为g。下列 说法正确的是 物理第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·后 A.若不计阻力，则下落过程中蹦极爱好者的最大动能为mgl B.若不计阻力，则下落到最低点的过程中重力势能和弹性势能之和不变 C.若受到的空气阻力恒为mg,则下落到最低点的过程橡皮条增加的弹性势能为mg(h一) D,若受到的空气阻力恒为mg,则下落到最低点的过程蹦极爱好者和橡皮条组成的系统减少 的机械能为号mgA 4.如图甲所示为淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中， 小球滚下用时最短的轨道叫最速降线轨道。取其中的最速降线轨道I和直线轨道Ⅱ进行研究， 如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道I的末端与水平面相切于V 点。若将两个相同的小球Q和b分别放在轨道I、Ⅱ的起点M,同时由静止释放，发现在轨道I 上的小球a先到达终点。下列描述两球的速率v与时间t、速率的平方v2与下滑高度h的关系 图像可能正确的是 7777777777 5.如图甲所示，北宋曾公亮在《武经总要》中记载了一种古代运输装备，名为“绞车”，其设计精妙， 使用时灵活方便，这种绞车又被称为“中国式绞车”，“合大木为床，前建二叉手柱，上为绞车，下 施四轮，皆极壮大，力可挽二千斤。”其原理如图乙所示，将一根圆轴削成同心而半径不同的两部 分，其中α、b两点分别为大、小辘轳边缘上的两点，圆轴上绕以绳索，绳下加一动滑轮，滑轮下挂 上重物，人转动把手带动圆轴旋转便可轻松将重物吊起，则在吊起重物的过程中，下列说法正确 的是 A.a点的角速度大于b点的角速度 B.a点的向心加速度小于b点的向心加速度 C.人对把手做的功等于重物机械能的增加量 D.滑轮对重物做的功等于重物机械能的增加量 高三一轮复习周测卷十 物理第2页（共8页） 风 6.如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，右端固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面 的高度为h,A点在O点正下方，A、B两点相距2h,导轨上套有一个小球P,小球P通过轻杆与 光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度 为处由静止释放，重力加速度为g,下列说法正确的是 7777777777777777 A.小球P即将落地时的速度大小为 3gh B.小球P即将落地时的速度方向与水平方向的夹角为37° C.从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为子mgh D.若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为√gh 7.如图所示，内壁光滑的四分之三圆弧形槽放置在水平地面上，O点为其圆心，A、B为圆弧上的两 点，OA连线水平，OB连线竖直，槽的质量为5m,圆弧的半径为R。一个质量为m的小球从A 点以初速度（未知）竖直向下沿槽运动，小球运动至最高点B时槽对地面的压力刚好为零。不 计空气阻力，重力加速度为g,槽始终未发生移动，则小球的初速度大小。等于 A.√gR B.V2gR 0 C.2√2gR 77777777777777777777 D.3√2gR 8.如图所示，轻质细线一端固定在天花板上，另一端绕过定滑轮与动滑轮悬挂重物B,重物A悬挂 在轻质动滑轮下方，悬挂滑轮的细线竖直。把重物A、B由静止释放，摩擦阻力和空气阻力均忽 略不计，重力加速度为g,下列说法正确的是 A.若重物A、B的质量相等，则重物A向下运动，重物B向上运动 B.若重物A、B的质量相等，则重物B的速度大小为重物A速度大小的2倍 的质量相等，当重物A的位移大小为h时·重物B的速 力南 D.若重物A的质量为重物B质量的2倍，由静止释放后，重物A的动能小于重物B的动能 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选 对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9.弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，如图甲所示。其构造原理如图乙所示，橡皮筋两端点A、B固 定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，在C点(AB连线的中垂线上的点)放一固体 弹丸，一只手执把手，另一只手将弹丸拉至D点时放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去。 现将弹丸竖直向上发射，已知E点为CD的中点，不计空气阻力，则下列说法正确的是 物理第3页（共8页) 衡水金卷·先享题·高 橡皮筋 把手 A.从D点到C点的过程中，弹丸和橡皮筋组成的系统机械能守恒 B.从D点到C点的过程中，弹丸的动能一直在增大 C.从D点到E点的过程橡皮筋对弹丸做的功大于从E点到C点的过程橡皮筋对弹丸做的功 D.从D点到C点的过程中，弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能之和先增大后减小 10.如图所示，竖直轨道PA与水平轨道BC,通过半径为R的四分之一圆弧轨道连接。长为R的 竖直轻杆两端分别固定质量均为m的小球a、b(均可视为质点)。开始时a球与A点接触且轻 杆竖直，由静止释放两球使其沿轨道下滑，不计小球与轨道间的摩擦，重力加速度为g。下列说 法正确的是 A.a球下滑过程中机械能增大 B.a球刚滑到水平轨道上时，b球的速度大小为√2gR 5 C.b球滑到水平轨道上时，b球的速度大小为√J2gR D.从释放两球到两球均滑到水平轨道的过程中，轻杆对b球做的功为2mgR 11.某同学对过山车经过如图甲所示的圆形轨道非常感兴趣。为了研究过山车的运动，设计了以 下模拟实验：如图乙所示，一半径为r的光滑圆轨道竖直放置，分别在轨道最低点P、轨道最高 点Q、与圆心等高的A点（图中未画出）安装压力传感器。实验时，给处于轨道最低点P的小球 一水平初速度，当小球经过最低点P和最高点Q时传感器的示数分别为F1、F2,已知重力加速 度为g,忽略一切摩擦，下列说法正确的是 A.小球的质量为F。E 6g F1+5F2)g1 B.小球的初速度大小为√F,一F2 C.小球在A点时对传感器的压力大小为FE 2 D.不管小球的质量为多少，F1总是F2的6倍 三一轮复习周测卷十 物理第4页（共8页） ® 12.如图甲所示，倾斜放置的传送带以o=10m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，传送带的倾角0 =37°，在传送带的最上端A点无初速度地放上一个质量m=1kg的煤块（可视为质点）。t 3s末煤块运动到传送带的最下端B点，煤块运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，A 点到B点的距离为29m,sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确 的是 v/(m's-1) 10 37 A.图乙中2的值为14m/s B.煤块运动到最下端B点时，其动能为100J C.煤块在传送带上留下的痕迹长度为9m D.煤块从最上端A点运动到最下端B点的过程中，对传送带做的功为40J 班级 姓名 分数 题号 1 5 6 7 6 9 o 11 12 答案 三、非选择题（本题共6小题，共60分。请按要求完成下列各题） 13.(6分)某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。在水平桌面边缘处放有一倾角为 的斜面，最低点与桌面边缘平滑连接，桌面与地面之间的竖直距离为H。小钢球从斜面上由 静止释放，从最低点进入桌面后立即从边缘飞出。该同学从距离桌面不同的高度五由静止释 放小钢球，并测得每一次小钢球从桌面抛出后到落地前的水平位移x。空气阻力可以忽略。 Tm单位：cm 5556 甲 (1)为了使x的测量尽可能准确，该同学从同一高度五多次由静止释放小钢球，在地面上留下 了一系列落点，如图乙所示，则此高度对应的x= cm。 (2)假设斜面光滑，为了验证小钢球在斜面上的运动是否满足机械能守恒定律，该同学用线性 图线来处理实验获得的多组五和x的数据。如果小钢球在斜面上的运动过程满足机械能守恒 定律，下面的图像正确的是 (填正确答案标号)，正确图像的斜率为 (用题中 所给字母表示)。 物理第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高」 (3)该同学选择了正确的线性图线来处理数据，发现实验数据的图像确实是一条直线，但斜率 却只有理论值的a倍（α<1），对此，该同学猜测可能是由于斜面的摩擦力不可忽略，并算出了 斜面的动摩擦因数，则μ= (用题中所给字母表示)。 14.(10分)某学习小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的总质量M、钩码的质量； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中心与光电门之间的距离L及遮光条的宽度d,将滑块由静止释放，光电门记录 遮光条的遮光时间t; ④改变遮光条中心与光电门之间的距离L,进行多次实验。 Liizeze 数字计时器 气垫导轨光电门曰滑块遮光条 连气源 刻度尺 乙 (1)下列关于该实验的说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.本实验必须测量M和m的质量 B.实验中必须保证m远小于M C.滑块运动过程中的速度大小等于钩码速度大小的一半 D.本实验的研究对象为滑块 (2)在调整气垫导轨水平时，滑块不要连接钩码，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至 看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节水平。 (3)某同学测得滑块和遮光条的总质量M=300g、钩码的质量m=50g,遮光条的宽度d= 0.48cm,某次实验中，滑块静止时遮光条中心与光电门的距离L=93cm,遮光条通过光电门 时的遮光时间t=4×103s,当地的重力加速度g=9.8m/s2。测量过程中系统重力势能的减 少量△E,≈ J(结果保留三位有效数字)，滑块和钩码动能的增加量△Ek= J。 (4)多次改变遮光条中心与光电门之间的距离，重复步骤③、④，测出多组L和t,作出随L的 变化图像如图乙所示，图线为过坐标原点的直线，图像的斜率为k,如果在误差允许的范围内当 地的重力加速度g= (用m、M、k、d表示)时，可以判断钩码带动滑块运动的过程中机 械能守恒。 三一轮复习周测卷十 物理第6页（共8页） ® 15.(8分)如图所示，一根轻杆可绕水平O轴自由转动，杆的另一端固定小球a,小球a上连有轻 绳，轻绳绕过光滑定滑轮与另一个质量为m的小球b相连。装置平衡时杆和绳与竖直方向的 夹角均为30°。已知杆长为L,重力加速度为g,定滑轮中心与O轴在同一水平面上，小球与定 滑轮可视为质点，不计摩擦，竖直绳足够长。 (1)求小球a的质量； (2)若将杆由水平位置释放，求小球a摆动过程中的最大速度； (3)若将杆由水平位置释放，当杆转动到竖直位置时，求小球b的速度大小。 16.(10分)如图所示，一倾角0=30°的光滑倾斜轨道与水平轨道PQ平滑连接，水平轨道上M点 的左侧光滑、右侧粗糙且足够长。质量均为n=0.1kg的滑块A和B,用长L=0.4m且与斜 面平行的轻杆相连，置于光滑倾斜轨道上，B到斜面底端P点的距离和P、M两点间的距离均 为L,滑块A、B与粗糙轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5。两滑块可视为质点，不计两滑块经 过P点的机械能损失，重力加速度g=10m/s2。现同时由静止释放A、B,求： (1)A从静止释放至运动到P点的过程中，两滑块组成的系统重力势能的减少量； (2)A从静止释放至运动到P点的过程中，轻杆对B做的功； (3)A停止运动时的位置与M点的距离。 物理第7页（共8页） 衡水金卷·先享题· 17.(12分)如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆管轨道，轨道上端切 线水平，O为圆心，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置一竖直向上的弹 簧枪。现发射质量为的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到与O点相距 √2R的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g,小钢珠可视为质点，求： (1)小钢珠经过N点时的速度大小； (2)小钢珠到达N点时对管壁上侧的压力大小； (3)小钢珠刚被发射时，弹簧的弹性势能。 18.(14分)如图所示，AOB是游乐场中的滑道模型，由两个位于竖直平面内半径为R的圆弧连 接而成，它们的圆心O、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上。O2B沿水池的水面方向，B 点右侧为足够大的水面，水面上有一系列沿O2B方向的漂浮的木板，木板的长度为21。一质量 为的小孩（可视为质点）可在圆弧AO的任意点由静止开始下滑。不考虑水与木板接触面的 阻力，设木板质量足够大且始终处于水面上。 (1)若小孩恰好能在O点脱离滑道，求小孩由静止下滑的位置距O点的高度； (2)所有能在O点脱离滑道的情形中，求小孩落水点到O2的距离范围； (3)若小孩在O点由静止下滑，求脱离滑道时的位置和O2的连线与竖直方向夹角的余弦值； (4)若小孩从O点脱离滑道后，恰好落在某木板的中央，经过一段时间的振荡和调节后，该木板 和小孩处于静止状态，小孩接下来开始在木板上表演水上漂。如果小孩能一次跳离木板，求小 孩做功的最小值。 77777777777777 高三一轮复习周测卷十 物理第8页（共8页） ®高三一轮复习R ·物理· 高三一轮复习周测卷/物理（十） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ V ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 重力做功、重力势能、机械能 易 0.90 2 单项选择题 弹性势能、机械能 易 0.90 3 单项选择题 3 弹性势能、机械能守恒 易 0.85 机械能守恒、v-t图像、-h 4 单项选择题 中 0.75 图像 5 单项选择题 3 圆周运动、机械能 中 0.75 6 单项选择题 与抛物线有关的机械能守恒 中 0.65 7 单项选择题 3 机械能守恒、圆周运动 中 0.60 8 单项选择题 3 与滑轮有关的机械能守恒 中 0.60 9 多项选择题 4 弹性势能、机械能守恒 易 0.85 10 多项选择题 4 系统的机械能守恒 中 0.70 11 多项选择题 机械能守恒、牛顿第二定律 中 0.70 12 多项选择题 机械能、传送带问题 中 0.60 13 非选择题 6 验证机械能守恒定律 √ 中 0.75 14 非选择题 10 验证机械能守恒定律 J 中 0.75 15 非选择题 8 机械能守恒、速度分解 易 0.85 16 非选择题 o 系统的机械能守恒、动能定理 / 易 0.80 机械能守恒、牛顿第二定律、平 17 非选择题 12 中 0.65 抛运动 18 非选择题 14 机械能守恒、平抛运动 中 0.60 ·43· ·物理· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、单项选择题 过程中动能先增大再减小，所以其重力势能与弹性势 1.B【解析】地面对弹跳球的弹力，是因为地面发生形 能之和先减小再增大，B项错误；若受到的空气阻力 变要恢复原状产生的，A项错误；儿童能够夹着弹跳 恒为亏mg,橡皮条增加的弹性势能为蹦极爱好者减 球跳起来，根据功能关系，是因为儿童消耗生物能对 弹跳球做正功，B项正确：根据动能定理，儿童向上运 少的机械能去掉克服阻力做的功，即△E,=专mg, 动的过程中所受的重力对他做负功，弹跳球对他的弹 C项错误；蹦极爱好者和橡皮条组成的系统减少的机 力做正功，他的动能先增加后减少，C项错误；根据能 械能为整个运动过程中克服阻力所做的功△E= 量转化与守恒，在上下跳跃的过程中，儿童和弹跳球 5gh,D项正确。 整体有生物能和机械能相互转化，故组成的系统机械 4.A【解析】设M、N两点间的竖直高度为H,由机械 能不守恒，D项错误。 2.D【解析】如果没有摩擦力，向左运动的最左端为 能守恒定律可得mgH=号md,可得小球a和b到达 B点，根据简谐运动的对称性可知OA=OB',现在由 轨道底端的速度大小均为v=√2gH,小球b沿直线 于有摩擦力，物块从A点运动到B点的过程中有机 轨道Ⅱ做匀加速直线运动，其加速度恒定，对应的 械能损失，故无法到达没有摩擦力时的B点，即O点 -t图像为一条过原点的倾斜直线，小球a沿最速降 靠近B点，故OA>OB,A、B项错误；物块在受力平 线轨道I运动的过程，切向加速度逐渐减小（此加速 衡位置处动能最大，即在弹簧弹力与摩擦力相等的位 度由重力沿切向方向的分力产生)，则其v-t图像的 置，一定在O点的右侧速度最大，C项错误；因OA> 斜率逐渐减小，已知小球a所用的时间小于小球b所 乞，故物块从开始运动到最终停在B点，路程心a十 用的时间，A项正确，B项错误：由机械能守恒定律可 受，放整个过程物块克服阻力做的功W(=mgs> 得mgh=号md,可得小球a和b下滑过程速率的平 3 方与下滑高度的关系均为v=2gh,可知小球a和b mga,根据能量守恒定律可知，物块从0点运动 的-h图像均为一条过原点的倾斜直线，C、D项 到B点有，W一W=EB,故物块在B点时，弹簧的弹 错误。 性势能Ea<W-号mga,D项正确。 5.D【解析】a点做圆周运动的半径大于b点做圆周运 动的半径，由于两点是同轴转动，角速度相同，根据α 3.D【解析】若不计阻力，则根据题意可知，蹦极爱好 =wr可知a点的向心加速度大于b点的向心加速 者下落（的过程中，只受重力，根据动能定理可知蹦 度，A、B项错误：由能量守恒定律可知，人对把手做 极爱好者此时的动能E=之m心=mgl,此时橡皮条 的功除了转化为重物的机械能外，还有圆轴的动能及 开始有拉力，蹦极爱好者所受的合力仍然向下，继续 摩擦生热等，因此人对把手做的功大于重物机械能的 加速，故蹦极爱好者的最大动能大于mgl,A项错误； 增加量，C项错误；由功能关系可知滑轮对重物做的 若不计阻力，则蹦极爱好者从下落到最低点的过程 功等于重物机械能的增加量，D项正确 中，重力势能、弹性势能和动能三者之和为定值，下落6.C【解析】平抛运动的轨迹为抛物线，将上述抛物线 ·44· 高三一轮复习R ·物理· 导轨类比平抛运动，小球P即将落地时，它的速度方 二、多项选择题 向与抛物线导轨相切，速度与水平方向的夹角满足 9.AC【解析】从D点到C点的过程中，弹丸和橡皮筋 1 组成的系统除重力和橡皮筋的弹力做功外，没有外力 tan 0=gt= 28 =在=1，即日=45°，B项错误：设 做功，所以系统的机械能守恒，A项正确；在C点橡皮 26t 2h 2 筋处于原长，弹力为零，故在C点和C点前某一段必 小球P即将落地时的速度大小为1，小球Q的速度 有左右两边橡皮筋弹力的合力小于重力，此时加速度 大小为，根据系统机械能守恒有子mgh=名m听十 向下，速度在减小，从D点到C点的过程中，弹丸的 动能先增大后减小，B项错误；从D点到E点橡皮筋 乞m,又小球P与小球Q沿杆方向的速度相等，则 作用在弹丸上的合力大于从E点到C点橡皮筋作用 ，A项错 有mc0s日=边，解得=√g,=√之 在弹丸上的合力，两段位移相等，所以从D点到E点 的过程橡皮筋对弹丸做的功较大，C项正确；从D点 误：根据动能定理可得，从静止释放到小球P即将落 到C点的过程中，弹丸的动能、弹丸的重力势能、橡皮 地，轻杆对小球Q做的功W:=之m话= 4mgh,C 筋的弹性势能总和不变，而弹丸的重力势能不断增 项正确；小球P落地与地面相互作用的过程中，根据 大，说明弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能之和不断减 小，D项错误。 动量定理有I合=0一m=一m√gh,由于导轨、轻 10.AB【解析】a球刚滑到水平轨道上时，根据机械能 杆对小球P有作用力，且小球P有重力，则地面对小 球P的作用力的冲量大小与I合大小不相等，即不等 守恒定律有mgR十mg是R=合m暖十之m话，又 于m√gh,D项错误。 5 c0s30°=%os30,解得%=√号gR,B项正确：b 7.C【解析】小球在最高点B时，槽对地面的压力刚好 为零，则在B点小球对槽的弹力向上，大小为5mg, 球滑到水平轨道上时，根据机械能守恒定律有mgR 2 1 由牛顿第三定律和向心力公式有5mg十mg=m 十mg·2R=之X2mU,解得u=V3gR,即两球滑 到水平轨道上时速度大小均为=√3g下，C项错 对小球由A点到B点，由机战能守恒定律有子m 误；b球在下滑过程中，设轻杆对b球做的功为W, =mgR+子md,解得=2V2gR,C项正确。 根据动能定理可得W十mg·2R=2mU,联立解得 8.B【解析】若重物A、B的质量相等，则释放后重物 W=-1 mgR,D项错误：结合D项分析可知，轻杆 A向上运动，重物B向下运动，重物A连接动滑轮， 对b球做负功，对a球做正功，故下滑过程中a球机 重物A的速度大小为重物B速度大小的一半，重物 械能增大，b球机械能减小，A项正确。 A上升h高度时，重物B下落2h高度，由机械能守恒 11.AC【解析】设小球在P点的初速度大小为。、在 定律得mg·2h=mgh十名m哈十弓m(受)，解得 Q点的速度大小为，小球由P点运动到Q点的过 =√A,C项错误，B项正确若重物A的质量为 程只有重力做功，故小球的机械能守恒，有受m6= 重物B质量的2倍，由图可知重物A受到细线的总 2mgr十之m,在最高点Q时有F2十mg=mm ,在 拉力与重力大小相等，系统处于平衡，所以重物A、B 不动，其动能相等，D项错误。 最低点P时有下，一mg=m,整理得F,一F,= ·45· ·物理· 参考答案及解析 F-F2 【解析】(1)由图乙可知，刻度尺的分度值是1mm, 6mg,解得m= 6g ,= (5F1+F2)gr F-F2 .U 此高度对应的x=55.50cm。 ⑤十F)型，A项正确，B项错误：小球由P点 F1一F2 (②)根据机械能守恒定律有mgh=分m,根据平抛 运动到A点的过程中，有受m或=mgr十之m味，小 运动的规律有=÷，H=子g,解得2=4Hh,则 球在A点时有FA=m,解得FA=E十E,C项正 2 x=2√Hh,所以为了得到线性关系的图像以便进 确；由上面分析可知F1一F2=6g,即两者之差为 行定量分析，该同学应作出x-√h图像，A项正确。 小球重力的6倍，显然与小球的质量有关，D项 由x=2√Hh可知，图像的斜率为2√五。 错误。 (3)若斜面的摩擦力不可忽略，则有gh一ngcos9 12.AD【解析】煤块无初速度地放在传送带上，受到 sm月之m2,根据平抛运动的规律有=之 h 1 沿传送带向下的摩擦力，设煤块与传送带之间的动 摩擦因数为k,由牛顿第二定律有mgsin日十 有 H=号gr解得”=4Hh一的、 Igcos0=ma,由图乙有a=9m/s=10m/g, 2H- tan ·√万，斜率只有理论值的a倍，则有 解得=0.5，煤块从最上端A点运动到最下端B点 的距离即煤块在3s内的总位移，由图乙有L= 2√H- tan 0 =2a√何，解得u=(1-a2)tan0。 10X1m+10+)X2m=29m,解得防 14.(1)A(2分) 2 2 (3)0.228(3分)0.225(3分) 14m/s,A项正确；煤块运动到最下端B点时，其动 能E.=2m=合×1X14J=98J,B项错误：0入 (4)4M+m)kd(2分) 4m 1s时间内，传送带的速度比煤块大，两者的相对位 【解析】(1)实验中需要验证的关系为mg立= 移1=%1-51=10X1m-10X1， 2 m=5m,13s 之M十子m(号)户，可知本实验必须要测量M和 时间内，煤块的速度比传送带大，两者的相对位移5 ,A项正确；本实验不需要用钩码的重力代替绳的 =-5w:=10+)40X2m-10X2m=4m,j所以 拉力，实验中不需要保证m远小于M,B项错误；滑 2 块运动过程中的速度大小始终为钩码速度的2倍，C 痕迹长度s=s=5m,C项错误；0~1s时间内，煤 项错误：本实验的研究对象为滑块和钩码组成的系 块对传送带做的功W1=一mngcos0·s1=一40J, 1~3s时间内，煤块对传送带做的功W2= 统，D项错误。 umgcos日·s妆2=80J,煤块从最上端A点运动到最 (3)测量过程中系统重力势能的减少量△E。= 下端B点的过程中，对传送带做的功W=W1十W mg÷=50×103×9.8×93X10J≈0.28J,遮 L 2 =40J,D项正确。 三、非选择题 光条通过光电门时的速度大小0=4 13.(1)55.50(1分) 0.48×10-2 4X10m/s=1.2m/s,滑块和钩码动能的增加 (2)A(1分)2H(2分) (3)(1-a2)tang(2分) 量△E=号M+m(号)P=0,25J。 2 ·46· 高三一轮复习R ·物理· (4)滑块经过光电门时的速度大小=，钩码带动 (2)A从静止释放至运动到P点的过程中，根据机 械能守恒定律可得 滑块运动的过程中，若机械能守恒，则有mg之 △E,= 1 ×2m (1分) 之M+之m(受，整理有}=④M% 1 Amg ·L, 解得A运动到P点时，A、B的速度大小均为)= √6m/s (1分) 图像的斜率= (4M+m)d,解得 1 =(4M+m)kd 对B根据动能定理可得mngLsin9十Wr=2mo 4 (1分) 15.【解析】(1)当小球a处于平衡状态时 解得轻杆对B做的功W杆=0.1J (1分) 2Tcos30°=Mg,T=g (1分) (3)设A停止运动时的位置与M点的距离为x,以 解得M=√3m (1分) A、B为整体，根据动能定理可得 (2)由题意分析可知，小球a摆到初始位置时速度 1 最大 umga-ung(Lx)=0-X2mv (2分) 解得x=0.4m (1分) 该过程小球a下落的高度为Lcos30°=巨 17.【解析】(1)小钢珠从V点飞出后做平抛运动，则 小球b上升的高度为L √2R=ut (1分) 设此时小球a、小球b的速度大小分别为va、 R=s (1分) 由速度分解可得U.cos30°=v (1分) 由机械能守恒定律可得 解得小钢珠经过V点时的速度大小v=√gR 号wkL-nxL- (2分) 2M+m (1分) (2)设小钢珠到达V点时，管壁上侧对小钢珠的压 解得.= 4gL (1分) 力大小为F￥，根据牛顿第二定律有 V3+43 (3)当杆转动到竖直位置时，小球a下降的高度为 mg十F、=m尺 (1分) L,小球b上升的高度h=√2L 解得Fv=0 (1分) 设此时小球a、小球b的速度大小分别为v.'、% 由牛顿第三定律可得小钢珠到达V点时对管壁上 由速度分解可得u.'cos45°=u, (1分) 侧的压力大小F×'=Fx=0 (2分) 由机械能守恒定律可得 (3)小钢珠从M点运动到N点的过程中，根据机械 MgL-/3mgl-2 Mo. 1 能守恒定律有 2n%' (1分) E,=子m时+mRR (2分) 解得%'= 2(3-√2)gL (1分) 2√3+1 解得小钢珠刚被发射时，弹簧的弹性势能E。= 16.【解析】(1)A从静止释放至运动到P点的过程中， 2 mgR (2分) 两滑块组成的系统重力势能的减少量 18.【解析】(1)若小孩恰好能在O点脱离滑道，此时向 △Ep=ng·2Lsin0十ngLsin日 (2分) 解得△E。=0.6J (1分) 心力由重力提侯有s一贸 (1分) ·47· ·物理· 参考答案及解析 根据机械能守恒定律可得mgh= 2 mu (1分) 由机械能守恒定律可得 1 联立解得小孩由静止下滑的位置距O点的高度h= mgR(1-cos0)=立m (1分) R (1分) 解得cas0=号 (1分) (2)所有能在O点脱离滑道的情形中，小孩初始位 (4)根据题意，木板质量足够大，小孩第一次跳离木 R 置距离O点的高度范围为之≤≤R 板，可看作斜向右上方的斜抛运动，水平位移最小为 由机械能守恒定律可得mg=子m ,设水平初速度为，竖直初速度为心，则有品 (1分) 2vy (1分) 平抛运动的初速度大小'=√2gh (1分) 平抛运动的时间一√ R (1分) 小孩做的功w=子mi=受m+号 2 m(v 落水点到0的距离s=1=2网义√g /2R +器 (1分) 2√R (1分) 根据数学知识可知，当证=时，小孩做的功最 42 故落水点到O,的距离范围为√2R≤s≤2R (1分) (3)若小孩在O点由静止下滑，设脱离滑道时的位 小，为W=msl (1分) 置和O,的连线与竖直方向的夹角为日 则有mngcos9=m R (1分) ·48·