重庆市第十八中学2025-2026学年高一下学期物理周末定时训练九

**基本信息** 以功和能、机械能守恒等核心知识为载体，通过无人机悬停、抛石机发射等真实情境设计，融合单选、实验、解答等题型，实现物理观念建构与科学思维培养，适配高一学生周测需求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|功和能概念、机械能守恒条件、平抛运动规律|基础题占比60%，如1-3题强化概念辨析| |多选题|3|功的性质、轨道运动临界条件|8题结合矢量标量理解，9题综合轨道半径与机械能| |实验题|2|验证机械能守恒、摩擦做功与初速度关系|11题创新关联平抛与摩擦，12题注重数据处理规范| |解答题|4|圆周运动综合、动能定理应用、平抛与转动结合|13题融入无人机科技情境，15题综合碰撞、平抛与圆筒转动，体现科学推理与模型建构|

重庆市第十八中学校2025-2026学年高一（下）周末定时训练九 物理试卷 一、单选题 1．以下关于功和能的说法中正确的是（　　） A．功是矢量，能是标量 B．功是能量转化的量度 C．功和能都是矢量 D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能 2．下列运动过程中，机械能守恒的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落过程 B．不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪 C．不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩 D．一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能 3．在下列几种运动过程中，机械能不守恒的是（　　） A．雨点匀速下落 B．物体在水平面匀速滑行 C．物体做自由落体运动 D．物体沿光滑斜面下滑 4．图甲为一种大型抛石机，将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出，可简化为图乙所示。将一质量m=80kg的可视为质点的石块装在长L=m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成=。松开后，长臂转至竖直位置时，石块在轨迹最高点被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与Ｏ点的水平距离s=120m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．石块水平抛出时的初速度为50m/s B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.6×105J D．石块圆周运动至最高点时，重力的瞬时功率为3600W 5．如图所示，在空中某一位置P将一个小球以初速度v0水平向右抛出，它和竖直墙壁碰撞时速度方向与水平方向成45°角，若将小球仍从P点以2v0的初速度水平向右抛出，下列说法中正确的是（　　） A．小球在两次运动过程中速度增量方向相同，大小之比为1：1 B．小球第二次碰到墙壁前瞬时速度方向与水平方向成30°角 C．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的2倍 D．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的倍 6．如图所示，光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内，OP边水平，与OQ边在O点用一小段圆弧杆平滑相连．质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连，分别套在OP和OQ杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后同时释放两小环，A环到达O点后，在圆弧作用下速度大小不变，方向变为竖直向下(时间极短)，已知重力加速度为g．下列说法错误的是（   ） A．当B环下落时A环的速度大小为 B．A环到达O点的过程中，B环先加速后减速 C．A环到达O点时速度大小为 D．当A环到达O点后，再经的时间能追上B环 7．一根长为l的轻绳一端系有一个质量为m的小球，一端固定在O点，将小球在竖直平面内向上拉起至A点，此时轻绳刚好被拉直，且与水平方向成角，如图所示。将小球由静止释放，在小球从A点下落到最低点B的过程中，不计空气阻力，设O点所在位置为零势能面，则小球的速度v、重力势能、机械能E，随小球下落的高度h变化的图像正确的是（    ）    A．B．C． D． 二、多选题 8．关于功的概念，以下说法正确的是（　　） A．力是矢量，位移是矢量，但功是标量 B．功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用 C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D．摩擦力对物体一定做负功 9．如图所示，竖直平面内固定的光滑轨道中，竖直、到的圆轨道半径为，到的圆轨道半径为，这两个圆轨道的圆心与点等高，一小滑块从点贴着由静止释放，下列说法正确的是（    ） A．如果小滑块不会脱离轨道，则高度不能小于 B．如果小滑块不会脱离轨道，则高度不能小于 C．小滑块在点对轨道的压力小于在点对轨道的压力 D．小滑块在经过点时对轨道的压力不可能等于零 10．如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物体与坡道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小 B．当小物体压缩弹簧到最短时，物块的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能 C．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为 D．小物块在往返运动的整个过程中损失的机械能为mgh 三、实验题 11．某实验小组利用如图所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中，物块克服摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度大小的关系．实验步骤如下：     A．将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧O点，木板紧靠平台，其上表面与P、Q在同一水平面上．使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放，木块最终停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L． B．去掉木板再使木块将弹簧压缩至P点并由静止释放，测出木块做平抛运动的水平位移x． C．改变由静止释放木块的位置，以获取多组L、x数据． D．用作图象的办法，探求L—x关系，得出结论． （1）A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是___________________________． （2）本实验中，是否必须测出图中h的具体数值? ________ (填“是”或“否”)． （3）实验小组根据测得数据，作出L—x2图象如右图所示，据此，实验小组可得出的结论为：_______________________． 12．用自由落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选出的纸带如图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）（已知重锤的质量为0.1kg，打点时间间隔为0.02 s）。 （1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是____________（填“9.51”或“12.42”或“15.7”），应记作____________cm。 （2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_________，而动能的增加量为________（均保留三位有效数字）。这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_________动能的增加量（填“大于”“小于”“等于”），原因是_____________。 四、解答题 13．大年初一晚上，1000架无人机从秋水广场滩涂起飞，以一江两岸为背景，流光溢彩点亮云端之上。通过无人机编队的排列组合，呈现“天下英雄城”“南昌第一枪”“白鹭”“江豚”等多个极具江西南昌特色的造型。图甲为某型号无人机，它的铭牌如表所示。 【型号】YU﹣2【动力】电动 【质量】1200g 【最大上升速度】5m/s （1）该无人机在空中悬停时受到的升力是多大？（g取10N/kg） （2）该无人机以最大速度匀速上升100m，忽略空气阻力，升力对无人机做功的功率是多大？ （3）某次飞行时，该无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后水平匀速飞行到C点，从B到C的过程中，无人机受到的重力对无人机所做的功是多少？ 14．某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球运动起来，最终在水平面内做匀速圆周运动。已知轻绳能承受的最大拉力为2mg，握绳的手离地面高度为4l，手与球之间的绳长为l，重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）当球的速度大小为时，轻绳刚好断掉，求和这种情况下球落地前瞬间的速度大小； （2）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，要使绳刚好被拉断后球的落地点与抛出位置的竖直投影点O水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 15．如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，过最低点的半径OC处于竖直位置，在其右方有一可绕竖直轴MN（与圆弧轨道共面）转动的，内部空心的圆筒，圆筒半径，筒的顶端与圆弧轨道最低点C点等高，在筒的下部有一小孔，距筒顶，开始时小孔在图示位置（与圆弧轨道共面）。现让一质量的小物块自A点由静止开始下落，打在圆弧轨道上的B点，但未反弹，在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿圆弧切线方向的分速度不变。此后，小物块沿圆弧轨道滑下，到达C点时触动光电装置，使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小物块最终正好进入小孔。已知A点、B点到圆心O的距离均为R，与水平方向的夹角均为，不计空气阻力，取。试问： （1）小物块到达C点时的对轨道的压力大小是多少？ （2）圆筒匀速转动时的角速度是多少？ （3）假使小物块进入小孔后，圆筒立即停止转动且恰好沿切线方向进入圆筒内部的光滑半圆轨道，且半圆轨道与圆筒在D点相切。求：圆轨道的半径，并判断小物块能否到达半圆轨道的最高点E点，请说明理由。 16．质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中的图线如图所示。g取10m/s2。求： （1）物体的初速度多大； （2）物体和水平面间的动摩擦因数为多大； （3）水平拉力F做了多少功。 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 参考答案 1．B 【详解】AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误； BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误． 2．B 【详解】A．运动员匀速下落过程中，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故A错误； B．抛出的标枪，在不计空气阻力下，只受重力，满足机械能守恒的条件，故B正确； C．因为小孩在竖直方向做匀速圆周运动，动能不变，而重力势能随高度改变，机械能不守恒，故C错误； D．压缩的弹簧将小球弹出去的过程中，弹力做正功，小球的动能增加，故小球的机械能增加，所以小球的机械能不守恒，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．雨点匀速下落过程中速度不变，重力势能减小，机械能减小，A正确； B．物体在水平面匀速滑行过程中，动能与势能之和不变，机械能守恒，B错误； C．物体做自由落体运动过程中，只有重力做功机械能守恒，C错误； D．物体沿光滑斜面下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．石块平抛运动的高度 根据得 故石块水平抛出时的初速度 故A错误； B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此根据能量守恒定律可知，重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，故B错误； C．块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功 故C正确； D．石块做圆周运动至最高点时，速度方向水平向右，与重力方向垂直，则此时重力的功率为0，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．小球做平抛运动，水平方向上 可知第一次运动的时间是第二次运动时间的2倍，竖直分速度 根据 因此速度增量之比2：1，A错误； B．第一次 第二次 即 B错误； CD．第一次的动能 由于 因此 而第二次 而 因此 C错误D正确。 故选D。 6．C 【分析】根据“质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连，分别套在OP和OQ杆上．”“当B环下落时A环的速度大小”、“再经的时间能追上B环”等可知，本题考查关联速度、机械能守恒定律和追赶相遇问题，根据系统的机械能守恒，速度的合成与分解及位移时间关系列方程求解． 【详解】设细绳与竖直方向夹角为β、与水平方向的夹角为α时，A的速度为vA，将A的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解，设沿绳子方向的分速度为v，如图： 则：v=vAcosα 设B的速度为vB，将B的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图，其中沿绳子方向的分速度与A沿绳子方向的分速度是相等的，则： v=vBcosβ 所以：vB=vAcosα/cosβ=vAcosα/cos(90∘−α)=vA/tanα A. 当B环下落L/2时绳子与水平方向之间的夹角：sinα== 所以：α=30∘ 则：vB=vA/tan30∘=vA B下降的过程中A与B组成的系统机械能守恒，得： mg⋅L= 联立得A环的速度大小为：vA=.故A正确； B.B开始下降的过程中速度由0开始增大，所以是做加速运动．当绳子与竖直方向之间的夹角接近90∘时，tanα接近无穷大，可知当A到达O点时，B的速度等于0.所以B一定还存在减速的过程．即A环到达O点的过程中，B环先加速后减速．故B正确； C. 由于A到达O点时B的速度等于0，由机械能守恒得：=mgL 所以：.故C错误； D. 环A过O点后做加速度等于g的匀加速直线运动，B做自由落体运动． 当A追上B时：所以：t′=.故D正确． 本题选择错误答案，故选C 【点睛】本题解题的关键是根据速度的合成与分解求出A、B速度的关系，然后根据机械能守恒定律即可求出A、B在不同点的速度；根据匀变速直线运动的公式即可求出A追上B的时间． 7．B 【详解】AB．小球从A运动到A关于与O点等高的水平面的对称点A1在做自由落体运动，根据动能定理有 可见 可见与下落高度h成正比，此后绳子刚被被拉直，设此时速度为，在拉直瞬间有机械能损失。之后运动到最低点由动能定理有 化简得 故A错误，B正确； C．设O点所在位置为零势能面，即有小球在与O点等高的水平面的上方重力势能为正，在下方重力势能应为负值，故C错误； D．小球从A运动到关于与O点等高的水平面的对称点A1在做自由落体运动，下落过程小球只有重力做功，机械能守恒，绳子被拉直瞬间有机械能的损失，之后运动到最低点又只有重力做功，机械能守恒，故D错误。 故选B。 8．AB 【详解】A．功是标量，只有大小没有方向，故A正确； B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，若该力做正功，则该力为动力，若力做负功，则该力为阻力，故B正确； C．发生位移是做功的必要不充分条件，若某一个力对物体不做功，说明该物体发生的位移可能与施加的力垂直，故C错误； D．摩擦力可以做正功，也可以做负功，当摩擦力方向与位移垂直时，那么力对它不做功，故D错误。 故选AB。 9．BD 【详解】AB．如果小滑块不会脱离轨道，则过点的速度 从释放到点由动能定理 得高度不能小于，A错误，B正确； C．根据牛顿第二定律，在点 在点 根据牛顿第三定律，小滑块在点对轨道的压力大于在点对轨道的压力，C错误； D．小滑块在经过点时对轨道的压力不可能等于零，D正确。 故选BD。 10．ACD 【详解】A．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度大小 上滑的加速度大小 所以有 A正确； B．由于在倾斜轨道上运动时要克服摩擦力做功，所以当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能转化为弹簧的弹性势能和摩擦热，B错误； C．从斜面最高点到O点，对小物块由动能定理得 又水平道光滑，由机械能守恒定律得 设小物块返回倾斜轨道时能够上升的最大高度为h1，从O点到再次上升的最高点，由动能定理得 解得 C正确； D．由能量守恒定律可知小物块在往返运动的整个过程中机械能全部转化为内能，故损失的机械能为mgh，D正确。 故选ACD。 11． 保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等 否 木块克服摩擦力做的功与木块滑上木板时的初速度的平方成正比 【详解】（1）[1]．实验要保证木块的初速度相等，A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等． （2）[2]．木块离开平台后做平抛运动，由于抛出点的高度一定，木块在空中的运动时间相等，木块的水平位移与时间成正比，实验不需要测出平台的高度h． （3）[3]．设木块做平抛运动的初速度为v，运动时间为t，则木块的水平位移 x=vt 木块在水平木板上运动时，由动能定理得 可得 m、f、t是常数，设，则 L=kx2k是常数，则L与x2成正比，即摩擦力对木块做的功形与木块滑上木板时的初速度平方成正比． 12． 15.7 15.70 0.122J 0.120J 大于 v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能 【详解】（1）[1][2]毫米刻度尺测量长度的精确度为1mm，要求估读即读到下一位0.1mm，这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm。 （2）[3]重锤在OB段重力势能减小量： △EP=mgh=0.1×9.8×0.1242J=0.122J [4]由匀变速直线运动的推论，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小： 则重锤在OB段动能的增量为： [5]由计算结果可知重力势能的减少量大于动能的增加量； [6]由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量，重力势能没有完全转化为动能。 13．（1）12N；（2）60W；（3）0J 【详解】（1）当无人机在空中悬停时，处于平衡状态，升力为 F＝G＝mg＝1200×10﹣3kg×10N/kg＝12N （2）无人机以最大速度匀速直线上升时，由于空气阻力忽略不计，升力与重力平衡，大小相等，所以升力 F＝G＝12N 升力对无人机做功的功率为 60W （3）重力的方向为竖直向下，从B到C的过程中，无人机水平匀速飞行，重力的方向和运动方向垂直，重力不做功，即重力做功是0J。 14．（1），；（2）， 【详解】（1）设绳断时，绳与竖直方向的夹角为，绳断时绳子拉力 故 做圆周运动半径 由向心力公式 得 由机械能守恒定律，有 =+mg 得 （2）改变绳长时，绳承受的最大拉力不变，绳与竖直方向的夹角为不变，设绳长为l1时，绳断时球的速度大小为v3，抛出的落地点与抛出位置的投影点O水平距离最大，有 得 绳断后球做平抛运动，竖直位移为4l－lcos，水平位移为x，时间为t1，有 联立可得 当l1=4l时 15．（1）3.5N；（2）（，，）；（3），小物块能到达最高点E点，见解析 【详解】（1）小物块从A到B做自由落体运动，则有 解得 小物块经B点后，速度变为 从B到C，由动能定理 解得 经过C点时 得 根据牛顿第三定律，轨道对物块的压力大小为3.5N。 （2）小物块从C点后平抛到小孔，有 解得 则圆筒匀速转动时的角速度为 （，，） （3）①恰好沿圆弧切线飞入，设此时速度与水平方向夹角为，则有 飞入速度大小为 若圆周半径为，则有 解得 ②若能到达E点，临界要求 临界速度为 假定能够到达，则从飞入到E点，由动能定理 得 即能够到达E点。 16．（1）；（2）；（3）W=18J 【详解】（1）由题图可得 代入数据，可得 （2）由题意及题图可判断，4~8s图像的斜率表示滑动摩擦力 即 得 （3）对物体运动的8m过程，应用动能定理得 代入数据求得 W=18J 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $