湖北省松滋市第一中学2025-2026学年高一下学期3月模拟物理试题（机械能）

物理3月模拟试题答案 1【答案】D【详解】AB．对小球受力分析，因小球从P到Q点缓慢运动，小球受力如图 由三角形定则可知，夹角增大，拉力F一直增大，故AB错误； CD．因拉力F为变力，对小球该过程，根据动能定理有 解得拉力F做功，故C错误，D正确。 故选D。 2【答案】C【详解】A．假设在时间内汽车做匀加速直线运动，设加速度为，经时间的速度为 则汽车的瞬时功率为 可知图像的斜率为 由图可知，在时间内图像的斜率保持不变，而，故加速度也保持不变，故在时间内汽车做匀加速直线运动，假设成立，故A错误； B．由题知，在时间内汽车的功率已达到额定功率，根据 可知当速度继续增大时，牵引力减小，根据牛顿第二定律有 可知加速度不断减小，故B错误； C．在时间内汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 在时刻汽车的速度为 且在时刻汽车达到额定功率，则有 当加速度为零时速度最大，此时牵引力最小，大小为 根据 解得汽车的最大速度为，故C正确； D．在时间内汽车做匀加速直线运动，则汽车的位移为，故D错误。 故选C。 3【答案】D【详解】AB．抛出后的链球，机械能保持不变，而重力势能 故重力势能随高度h的增大而增大，随高度h的减小而减小，由于对称性，上升和下降过程图像重合，AB错误； CD．由机械能守恒定律可知 由于水平分速度不为0，所以在最高点时链球的动能最小值不为0，由于对称性，上升和下降过程图像重合，C错误，D正确。故选D。 4【答案】C【详解】A．根据题意，对1、2两个小球整体分析，根据平衡条件有， 解得，故A正确； B．对小球1，根据平衡条件有 若只剪断绳BC，则剪断绳后瞬间，绳AB的拉力发生突变，对小球1，有， 解得小球1的加速度，故B正确； C．若只剪断绳AB，则剪断绳后瞬间，绳BC的拉力发生突变，弹簧CD的弹力不发生突变，1、2两个小球具有相同的水平加速度，则 小球1竖直方向的加速度 小球1的加速度，故C错误； D．剪断BC后，对小球1，根据动能定理 解得，故D正确。故选D。 5【答案】B【详解】设∆t时间内流过发电机叶片横截面的空气质量为∆m，则 由能量关系，解得 故选B。 6【答案】A【详解】A．把物块的重力分别沿着斜面和垂直斜面正交分解有 沿着斜面由指向，垂直斜面向上由二力平衡可得 结合 代入数据得，故A错误； B．由几何关系可得 则物块与斜面间的摩擦生热，故B正确； CD．由几何关系可得与的夹角为60°，则和的夹角为，将和合成，由平行四边形定则得这两个力的合力沿与的夹角的平分线，与的夹角为30°，合力的大小为 由三力平衡可得与等大反向，即的方向与的夹角为30°，故CD正确。 本题要求选择错误的，故选A。 7【答案】C【详解】A．设初始状态弹簧伸长量为，对P由平衡条件得 解得 由几何关系可知 Q上升至A点时P下降的距离为 则此时弹簧的压缩，压缩量为 故物块Q上升至A点过程中弹簧的弹性势能先减小后增大，故A错误； B．Q上升至A点时Q沿绳方向的分速度为0，则此时P的速度为0。对物块P、Q及弹簧，Q从B到A的过程，根据系统的能量守恒有 解得，故B错误； C．对Q根据动能定理有 解得细线拉力对Q做的功为W=16J，故C正确； D．物体P的机械能减少，故D错误：故选C。 8【答案】BC【详解】A．滑块a受到重力和轻绳拉力的作用，根据动能定理，滑块a动能的增加量等于重力与拉力做功的代数和，故A错误； B．轻绳对滑块b做的功等于滑块b增加的动能与重力势能之和，故B正确； C．因为不计一切摩擦，所以滑块a和b组成的系统机械能守恒，因此滑块a机械能的减少量等于滑块b机械能的增加量，故C正确； D．根据系统机械能守恒，滑块a重力势能的减少量等于滑块a动能的增加量、滑块b动能的增加量以及滑块b重力势能的增加量之和，故D错误。故选BC。 9【答案】AC【详解】A．由题图乙面积可以求得B相对A的位移为 所以长木板A的长度为，故A正确； B．由题意可知，从B滑上A到共速的过程中B位移的大小是A位移大小的4倍，即 则根据运动学公式有 解得A、B的共同速度为 所以B做减速运动的加速度大小为 由牛顿第二定律有 解得A、B之间的动摩擦因数为，故B错误； C．根据运动学公式可得A的加速度为 由牛顿第二定律有 解得 所以达到共速的过程中A的动能增加量为，故C正确； D．若仅使滑块B的初速度增加，由于A、B的受力不变，加速度不变，假设A、B可以共速，则图乙中相对运动时间变长，图乙中图线与横轴围成的面积变大，即相对位移变大，所以B会从A上滑出，故D错误。故选AC。 10【答案】AD【详解】第一次压缩弹簧弹出小球，根据系统机械能守恒可得 第二次若改变小球质量，小球恰好通过轨道最高点，则， 解得 小球恰好通过圆心等高处，则，解得 要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量应大于等于或者小于等于。 故选AD。 11【答案】（1）A （2） （3）能 【详解】（1）为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。故选A。 （2）[1]重物重力势能的减少量为 [2]相邻两计数点的时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的速度为，动能的增加量为 （3）若不慎将上述纸带从OA之间扯断可以将A点后面的纸带上取出两个点，分别计算出通过两点的动能，测量出这两点的高度差，计算出两点的动能增量是否和重力势能的减小量相等从而验证机械能守恒定律，即能实现验证机械能守恒定律的目的。 12【答案】(1) (2) 无影响 【详解】（1）小滑块离开桌面后做平抛运动，设小滑块离开桌面时的速度大小为，竖直方向有 水平方向有x＝vt 设弹簧压缩s时的弹性势能为EP，滑块与桌面间动摩擦因数为μ，根据能量守恒可得 联立可得，可知图像的斜率为 解得弹簧压缩s时的弹性势能为 （2）[1]根据，可得，解得滑块与桌面间动摩擦因数为 [2]桌面有摩擦，不影响图像的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。 13【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）在d处A、B的加速度大小相等，对B，根据牛顿第二定律可得 解得小船在d处的加速度大小为 （2）设小船在d处时电动机拉动轻绳的速度为v1，轻绳拉力大小为F，轻绳与水平夹角为θ，则， 对A、B整体，根据牛顿第二定律可得，解得 （3）对A、B整体，根据动能定理可得，解得 14【答案】(1) (2)R (3) 【详解】（1）设物块第一次到达C点时的速度为v1，物块刚好能到达D点时速度为零，物块从C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得 解得 物块在C点时，由牛顿第二定律得 解得轨道对物块的支持力大小 （2）设物块第一次从C点返回直到停止运动，在BC段上运动的路程为s，对物块运动的整个过程，根据能量守恒定律得 解得 因此，物块刚好停在B点，离C点的距离为R。 （3）设物块运动到D点的速度为vD，压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能为，物块离开D点后做斜抛运动，在D点竖直方向的分速度为 从D点到最高点的过程，有 则得 根据能量守恒定律得 可得 15【答案】（1）1.125s （2）40N （3）4m （4）0 【详解】（1）产品在AB上加速过程，有，，，因，所以产品在AB上将继续做匀速运动，匀速运动所用时间为，所以 （2）产品在BC上运动，有，，解得 （3）产品在BC上每次下滑到B处经传送带减速再加速回到B处时的速度大小不变，最终停在B处，在BC上运动的全过程，有，解得 （4）在极短位移内，摩擦力为，由动能定理有，即，将上式求和得，由图像得，解得。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 松滋市第一中学2025-2026学年高一年级 物理3月模拟试题（机械能） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点正下方P点。小球在水平拉力F的作用下，从P点缓慢地移动到Q点。重力加速度取g，则该过程中（    ） A．拉力F先增大后减小 B．拉力F先减小后增大 C．拉力F做的功为 D．拉力F做的功为 2.一质量为m的汽车沿平直的公路由静止开始启动，通过计算机描绘了汽车牵引力的功率关于时间的变化规律，整个过程中汽车所受的阻力为f，时刻汽车达到额定功率。已知汽车启动瞬间的牵引力为，时汽车的速度刚好达到最大。则下列说法正确的是（   ） A．时间内，汽车的加速度逐渐增大 B．时间内，汽车的加速度保持不变 C．汽车的最大速度为 D．时间内，汽车的位移为 3.链球运动员掷出的链球（忽略链子的质量，不计空气阻力）在空中的运动可视为斜上抛运动。链球在空中运动过程中，其总的机械能E、重力势能（以地面为零势能面）、动能随链球离地高度h变化的图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． 4.现有轻质细绳AB、BC以及轻质弹簧CD，在竖直面内按照如图所示的方式连接，其中A、D两点固定于竖直墙上，1、2为两个可视为质点的小球，质量均为m，绳AB、弹簧CD与竖直方向的夹角均为30°，且绳AB长为L，绳BC沿水平方向。已知重力加速度为g，忽略一切阻力，下列说法不正确的是（　　） A．剪断绳子前，绳AB与弹簧CD中的弹力大小相等且为 B．剪断绳子BC瞬间，小球1的加速度大小为 C．剪断绳子AB瞬间，小球1的加速度大小为 D．剪断绳子BC后，小球1摆动到竖直面最低点时速度大小为 5.如图所示，被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统于2025年首次稳定悬停于高空并顺利发电。有风时，风吹叶片转动形成的圆面与风向垂直且半径为，通过此圆面空气动能的20%转化为电能。已知某段时间内该区域空气的密度为，该系统的发电功率为，则风速的大小为（　　） A． B． C． D． 6.如图所示，粗糙的斜面abcd是宽为L、长为的长方形，其倾角为，把质量为m的物块放置在c点，给物块一个由c指向a的初速度v0，同时给物块一个沿着斜面的拉力F（为未知量），物块沿着ca匀速运动到a，已知物块在运动过程中滑动摩擦力等于重力的0.6倍，重力加速度为g，，，下列说法不正确的是（    ） A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.6 B．物块与斜面间的摩擦生热为1.2mgL C．F与bc的夹角为30° D．F的大小为 7.如图所示，一个劲度系数为100N/m的轻弹簧下端连接在倾角为53°的光滑斜面底端，弹簧上端连接物体P，物体P通过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮O与套在光滑竖直杆上的小圆环Q相连，竖直杆上的点A与滑轮等高，点A与小滑轮间的距离为0.6m。一开始通过外力使小圆环Q静止在B点，A、B间距离为0.8m，此时轻绳的拉力大小为60N。现将小圆环Q由静止释放，弹簧始终在弹性限度内。已知物体P的质量为5kg，小圆环Q的质量为1kg，重力加速度大小取，，。小圆环Q从B点上升至A点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹性势能变小 B．小圆环Q上升至A点时的速度大小为 C．细线拉力对Q做的功为16J D．物体P的机械能减少了8J 8.固定在水平地面上的斜面顶端有一轻质定滑轮，一不可伸长的轻绳绕过定滑轮并连接滑块a、b，如图所示。将滑块a置于斜面顶端时，滑块b与地面接触且轻绳伸直。现释放滑块a，在滑块b由地面上升到斜面顶端等高处的过程中，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．重力对滑块a做的功等于滑块a动能的增加量 B．轻绳对滑块b做的功大于滑块b动能的增加量 C．滑块a机械能的减少量等于滑块b机械能的增加量 D．滑块a重力势能的减少量等于滑块a、b总动能的增加量 9.如图甲所示，长木板A静置于光滑的水平面上，质量m=2kg的小滑块B（可视为质点）以某一初速度滑上A的左端，从B滑上A开始计时，B相对A的速度随时间t的变化如图乙所示，已知B恰好未从A上滑出，达到共速的过程中B的位移大小是A的位移大小的4倍，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．长木板的长度为0.5m B．A、B之间的动摩擦因数为0.1 C．达到共速的过程中A的动能增加了J D．若仅使滑块B的初速度增加，则B仍不会从A上滑出 10.一光滑轨道由水平部分和竖直圆周部分组成，圆轨道半径为R。水平轨道左端连接一轻弹簧，第一次质量为m的小球在水平轨道上被压缩的弹簧弹出后，在轨道上运动时最高只能到达离水平轨道高度为的位置。若保持每次弹射前的弹簧压缩量与第一次相同，改变小球的质量，要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量可能是（　　） A． B． C． D． 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答题要求写出必要的文字叙述和解题步骤。 11.（8分）利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A．先接通电源后释放纸带    B．先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________（选填“能”或“不能”）； 12.利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，则： (1)若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的水平距离x，作的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压缩s时的弹性势能为_________； (2)本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为_________，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果_________（选填“有影响”或“无影响”）。 13.如图，航模试验时小船A在水面上失去动力，某同学在岸上通过电动机用跨过光滑定滑轮的轻绳把A沿水平直线拖向岸边，A的水平甲板上有一货箱B，A和B始终保持相对静止。已知A和B的质量均为m，电动机的输出功率恒为P，A经过c处时速度大小为v0，经过d处时B受到甲板的静摩擦力大小为f，A受水面的阻力忽略不计，求： (1)小船在d处的加速度大小a； (2)小船在d处的速度大小v； (3)小船从c运动到d所用的时间t。 14.如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道最低点C与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为R，圆心角60°，水平面上B点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到B点。现将质量为m的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置A，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，物块与BC段间的动摩擦因数为0.5，BC段的长度也为R，重力加速度为g，物体视为质点。求： (1)物块运动到圆弧轨道C点时，轨道对物块的支持力大小； (2)物块最终停下的位置离C点的距离； (3)调整弹簧的压缩量，物块由静止释放恰能到达与O点等高的高度，则弹簧的最大弹性势能为多大。 15．一工厂运送产品的示意图如图甲所示，水平传送带AB长L0=2.5m、顺时针转动的速度大小v0=4m/s，在B点与长度为L1=1.6m、倾角为θ（sinθ=0.3）的斜面BC平滑连接，斜面在C点与长L2=6.9m的水平轨道CD平滑连接。一质量m=20kg可视为质点的产品无初速度地放于A处，恰好能到达C处，在C处施加一拉力后到达D处进行质检，产品与AB、CD间的动摩擦因数分别为μ0=0.4、μ=0.2。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求产品在AB上运动的时间t； （2）求产品在BC上运动受到的摩擦力大小f； （3）若在C处没有对产品施加拉力，产品将沿BC返回，求产品在BC上运动的总路程； （4）若在C处对产品施加与CD方向成α=37°角的斜向上拉力F，F大小与产品在CD上运动的位移的关系如图乙所示，已知sin37°=0.6，求当产品到达x=6.9m的D处时的速度大小。 2 学科网（北京）股份有限公司 $