精品解析：河南南阳唐河县第一高级中学2025-2026学年高一下学期期末考前错题练物理试题

2026年春高一期末考前错题练 物理试题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒 B. 乙图中，B物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力，运动过程中，A的机械能守恒 D. 丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，小球机械能守恒 2. 物理与生活息息相关，以下是人教版高中物理必修二教科书中的四幅插图，已知丙图中火车转弯半径为R，则下、列有关说法中正确的是（ ） A. 甲图，是牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图，汽车上坡时为了获得更大的牵引力司机应换成高速挡 C. 丙图，火车的规定速度大小为，若小于该速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 D. 丁图，物体沿粗糙曲面运动时，重力做的功与路径有关 3. 地球可以看作一个球体，位于北京的物体和位于赤道的物体都随地球自转而做匀速圆周运动；如下图所示，某个走时准确的时钟，分针上两点到转动轴的距离，时针上点到转动轴的距离，则下列说法正确的是（ ） A. 位于北京和赤道的物体线速度相等，角速度不相等 B. 位于北京和赤道的物体重力加速度相同 C. 时钟上、两点线速度之比1：12 D. 时钟上、两点线速度之比24：1 4. 2020年12月 17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为 R，忽略地球、月球自转的影响，则（　　） A. 月球质量与地球质量之比为 B. 月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为 C. 嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为 D. 若质量相同的小球，分别在月球、地球表面相同高度处，以相同的水平抛出，忽略空气阻力，则两小球在月球、地球表面运动的水平位移之比为 5. 如图所示，一条宽度两岸平行的河流，河中各处水流速大小均为，小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸，点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。（）下列说法不正确的是（ ） A. 小船到达对岸的位置在正对岸A点的上游 B. 小船到达对岸的时间是50s C. 若仅改变船头与岸的角度，小船到对岸的最短时间为 D. 若仅改变船头与岸的角度，小船到对岸的最小位移为 6. 如图所示，一小球质量为1kg，以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A，B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为，g取，以下判断中正确的是（ ） A. 小球从抛出点到点的运动时间是 B. 、两点间的高度差 C. 小球从点到点的过程，合外力的冲量大小为 D. 小球从抛出点到点和从点到点的过程，重力做功之比是1：3 7. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为25m的圆面。某时间内该地区的风速为；风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，取3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，则（ ） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为 B. 若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍 C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为 D. 若该地区风速持续时间为2小时，能转化得到的电能为 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图甲所示，一质量为的物块静置在水平地面上，现对物块施加水平方向的作用力，随时间变化关系的图像如图乙所示。物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小为10m/s，下列说法正确的是（ ） A. 时物块的速度大小为 B. 2s～3s内物块的动量变化量为 C. 4s末，物块再次静止 D. 0～4s内，合力的冲量大小为4N·s 9. 在沿斜面向上的恒力作用下，一物体从光滑斜面的底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力，物体继续沿斜面向上运动（斜面足够长，以地面为零势能面）。则在物体整个向上运动的过程中，下列关于物体动能、重力势能随时间变化；速度大小、机械能E随位移x变化的图像中，正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量M=2 kg的小车，车上的水平轨道与半径R=0.5 m的四分之一光滑圆弧轨道在M点相切。在水平轨道的右端固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的N点正上方，N点右侧轨道光滑，M、N间距离L=0.9 m。一个质量m=1 kg的物块（可视为质点）从圆弧轨道最高点由静止滑下，已知重力加速度g=10 m/s2，物块与水平轨道MN段的动摩擦因数μ=0.2，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。在后续运动过程中（ ） A. 物块最终停在小车上的位置距离M点0.7 m B. 弹簧的最大弹性势能为3.2 J C. 物块运动过程中弹簧共被压缩2次 D. 整个过程物块的总位移大小为0.8 m 11. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道左端只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门I和光电门II的时间分别为、，若滑块经过光电门I的时间比经过II的长，应调整水平螺丝，使气垫导轨右端_____（填“高”或“低”）些，直到滑块A通过两个光电门的时间______（选填“>”“=”或“<”）时说明气垫导轨水平。 （2）滑块A静置于光电门I的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门I的时间为，A与B碰撞后A再次通过光电门I的时间为，滑块B通过光电门II的时间为。为完成该实验，还必须测量的物理量有_____。 A. 挡光片的宽度 B. 滑块A的总质量 C. 滑块B的总质量 D. 光电门I到光电门II的间距 （3）气垫导轨调平后，滑块A静置于光电门I的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块和相碰后分别经过光电门和光电门，则_____（填“大于”或“小于”），若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_____。（用已知量和测量量表示） 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材其中不必要的有_____（填器材前面的字母）。 A. 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带 E. 带夹子的重物 F. 秒表 G. 天平 H. 刻度尺 I. 高压交流电源 （2）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点O的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。代入所测数据，若在误差允许范围内能满足表达式_____，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （3）某同学作出了图像（图丙），则由图线得到的重力加速度（结果保留三位有效数字）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 13. 如图所示，某一粗糙固定斜面的顶端到正下方水平面点的高度为，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，经过斜面底端点后滑到水平面上的点停下。已知小木块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为，小木块质量为，斜面倾角为，当地重力加速度为，求： （1）小木块滑到斜面底端点时重力的功率； （2）小木块在水平面上停止点到斜面顶端的水平距离。 14. 如图，人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面后两人停止施力，最后重物自由下落砸到地面，碰后速度视为零。已知重物的质量为，取，。求： （1）重物刚落地时的速度大小； （2）若重物撞击地面的时间为，求撞击过程重物对地面的平均冲击力。 （3）若最后重物自由下落砸入地面的深度，求撞击过程重物对地面的平均冲击力。 15. 如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和竖直圆形轨道平滑相切于点。质量分别为、和的滑块A、B、C静止置于水平导轨MN上，滑块B、C之间有一处于原长状态的轻弹簧，弹簧与滑块B连接，与滑块C不连接。现给滑块一初速度使其靠近滑块，滑块、碰撞后粘连在一起形成滑块，在之后的运动中，滑块C脱离弹簧后滑上圆轨道。若不计所有滑块与轨道间的摩擦，圆轨道的半径，滑块、、均可视为质点，初始时滑块距点足够远，重力加速度。求： （1）滑块D碰撞后的最大速度； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C第一次离开圆轨道时的速度大小及滑块C离地面的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春高一期末考前错题练 物理试题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒 B. 乙图中，B物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力，运动过程中，A的机械能守恒 D. 丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，小球机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧对物体A做功，物体A的机械能不守恒，故A错误； B．乙图中，B物体沿斜面匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减小，则物体B的机械能不守恒，故B错误； C．丙图中，不计任何阻力，运动过程中，绳子对A做功，A的机械能不守恒，故C错误； D．丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，只有重力做功，小球机械能守恒，故D正确。 故选D。 2. 物理与生活息息相关，以下是人教版高中物理必修二教科书中的四幅插图，已知丙图中火车转弯半径为R，则下、列有关说法中正确的是（ ） A. 甲图，是牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图，汽车上坡时为了获得更大的牵引力司机应换成高速挡 C. 丙图，火车的规定速度大小为，若小于该速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 D. 丁图，物体沿粗糙曲面运动时，重力做的功与路径有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，A错误； B．乙图中，根据，可知在功率一定的情况下，汽车上坡时为了获得更大的牵引力，司机应换成低速挡，B错误； C．丙图中，火车转弯小于规定速度行驶时，火车有向心运动的趋势，所以内轨对轮缘会有挤压作用，C正确； D．丁图中，物体沿曲面运动时，重力做的功跟路径无关，只与初末位置的高度差有关，D错误。 故选C。 3. 地球可以看作一个球体，位于北京的物体和位于赤道的物体都随地球自转而做匀速圆周运动；如下图所示，某个走时准确的时钟，分针上两点到转动轴的距离，时针上点到转动轴的距离，则下列说法正确的是（ ） A. 位于北京和赤道的物体线速度相等，角速度不相等 B. 位于北京和赤道的物体重力加速度相同 C. 时钟上、两点线速度之比1：12 D. 时钟上、两点线速度之比24：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球自转时，位于北京和赤道的物体角速度相同，但到转动轴的距离不同，由可知线速度不同，故A错误； B．北京和赤道处物体随地球自转所需向心加速度不同，重力加速度也不完全相同，故B错误； CD．分针角速度是时针角速度的倍，且、 由，得， 所以、两点线速度之比为，、两点线速度之比为，故C错误，D正确。 故选D。 4. 2020年12月 17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为 R，忽略地球、月球自转的影响，则（　　） A. 月球质量与地球质量之比为 B. 月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为 C. 嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为 D. 若质量相同的小球，分别在月球、地球表面相同高度处，以相同的水平抛出，忽略空气阻力，则两小球在月球、地球表面运动的水平位移之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．星球表面重力等于引力，则有 解得 结合题中数据，可知月球质量与地球质量之比为 ，故A错误； B．根据 解得第一宇宙速度 结合题中数据，可知月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为，故B错误； C．星球表面重力等于引力，嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为，故C正确； D．根据平抛规律有 联立解得 故两小球在月球、地球表面运动的水平位移之比为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一条宽度两岸平行的河流，河中各处水流速大小均为，小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸，点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。（）下列说法不正确的是（ ） A. 小船到达对岸的位置在正对岸A点的上游 B. 小船到达对岸的时间是50s C. 若仅改变船头与岸的角度，小船到对岸的最短时间为 D. 若仅改变船头与岸的角度，小船到对岸的最小位移为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，取上游为正方向，小船沿河岸方向运动的速度为 可知，小船向下游移动，则到达对岸的位置在正对岸A点的下游，故A错误； B．根据题意可知，小船垂直河岸方向运动的速度为 小船到达对岸的时间是，故B正确； C．若仅改变船头与岸的角度，当船头和岸垂直时，小船到对岸的时间最短为，故C正确； D．由于船在静水中的速度大于水流速，则可以改变船头与岸的角度，使合速度方向指向对岸，此时小船到对岸的位移最小为，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 6. 如图所示，一小球质量为1kg，以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A，B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为，g取，以下判断中正确的是（ ） A. 小球从抛出点到点的运动时间是 B. 、两点间的高度差 C. 小球从点到点的过程，合外力的冲量大小为 D. 小球从抛出点到点和从点到点的过程，重力做功之比是1：3 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由几何关系可得，小球抛出的水平初速度 小球运动至A点时的竖直分速度为 竖直方向上有 所以 故A错误； B．在B点，速度方向与水平方向夹角为，则 A、B 两点间的高度差可由竖直方向速度关系求出 代入解得 故B正确； C．从A到B的过程中，小球只受重力，合外力就是重力 冲量等于动量变化量 故C错误； D．到达A点的下落高度 从抛出点到A点重力做功 从A到B点重力做功 所以 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为25m的圆面。某时间内该地区的风速为；风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，取3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，则（ ） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为 B. 若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍 C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为 D. 若该地区风速持续时间为2小时，能转化得到的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．单位时间内通过叶片圆面的空气体积为 对应空气质量为 这些空气的动能为，故A错误； B．发电机可利用的风能功率与单位时间进入叶片圆面的空气动能成正比，而单位时间进入的空气质量与风速成正比，所以风能功率，风速变为原来的倍时功率变为原来的倍，故B错误； C．单位时间内空气动量为，故C错误； D．风能功率为，在内转化得到的电能为 代入数据得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图甲所示，一质量为的物块静置在水平地面上，现对物块施加水平方向的作用力，随时间变化关系的图像如图乙所示。物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小为10m/s，下列说法正确的是（ ） A. 时物块的速度大小为 B. 2s～3s内物块的动量变化量为 C. 4s末，物块再次静止 D. 0～4s内，合力的冲量大小为4N·s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块所受的摩擦力大小为 因图像与横轴围成的面积表示力的冲量，在内根据动量定理可得 可得时物块的速度大小为，故A正确； B．在内根据动量定理可得物块的动量变化量为，故B错误； CD．在内，合力的冲量为 根据动量定理可知，在内物块的动量变化为0，由于初动量为0，所以在时的动量为0，即4s末，物块再次静止，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 在沿斜面向上的恒力作用下，一物体从光滑斜面的底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力，物体继续沿斜面向上运动（斜面足够长，以地面为零势能面）。则在物体整个向上运动的过程中，下列关于物体动能、重力势能随时间变化；速度大小、机械能E随位移x变化的图像中，正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】C．有力F作用时，物体做匀加速直线运动，加速度恒定为，撤去恒力后，物体做匀减速直线运动，加速度恒定为。 根据速度与位移关系可得加速过程 设撤掉恒力时物体速度为v1，位移为x1，可得减速过程 则v-x图像不是直线，故C错误； A．以地面为零势能面，根据重力做功与重力势能的关系可得 加速过程根据，可得 则EP-t图像是开口向上且过原点的抛物线的一部分。 设经过时间后撤掉恒力时物体的重力势能为，可得减速过程 则Ep-t图像是开口向下的抛物线的一部分，故A正确； B．根据动能定理可得 根据，可得加速过程 Ek-t图像是开口向上且过原点的抛物线的一部分； 设经过时间后撤掉恒力，可得减速过程 Ek-t图像仍是开口向上的抛物线的一部分；故B错误； D．根据可得加速过程E-x图像是经过原点的一条直线的一部分，撤掉恒力后的减速过程机械能守恒，E-x图像是平行于x轴的一条直线的一部分，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量M=2 kg的小车，车上的水平轨道与半径R=0.5 m的四分之一光滑圆弧轨道在M点相切。在水平轨道的右端固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的N点正上方，N点右侧轨道光滑，M、N间距离L=0.9 m。一个质量m=1 kg的物块（可视为质点）从圆弧轨道最高点由静止滑下，已知重力加速度g=10 m/s2，物块与水平轨道MN段的动摩擦因数μ=0.2，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。在后续运动过程中（ ） A. 物块最终停在小车上的位置距离M点0.7 m B. 弹簧的最大弹性势能为3.2 J C. 物块运动过程中弹簧共被压缩2次 D. 整个过程物块的总位移大小为0.8 m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．系统初态机械能 滑动摩擦力 物块在粗糙段上相对滑动的总路程 物块运动过程为：从到，压缩弹簧后从返回，冲上圆弧后返回，再向右滑行停止。则 解得 即停在距离点右侧处。故A正确； B．物块第一次到达点时，系统损失机械能 当弹簧压缩至最短时，物块与小车共速，由水平方向动量守恒知共速为0。此时弹性势能最大，。故B正确； C．由A项分析可知，物块第二次经过点后向右滑行即停止，因，物块无法到达点，故弹簧只被压缩1次。故C错误； D．物块水平方向相对小车的位移大小为 设物块水平位移为，小车水平位移为，取向右为正，由“人船模型”原理可知 且 代入数据解得 但物块竖直方向位移大小为，故总位移大小。故D错误。 故选AB。 11. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道左端只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门I和光电门II的时间分别为、，若滑块经过光电门I的时间比经过II的长，应调整水平螺丝，使气垫导轨右端_____（填“高”或“低”）些，直到滑块A通过两个光电门的时间______（选填“>”“=”或“<”）时说明气垫导轨水平。 （2）滑块A静置于光电门I的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门I的时间为，A与B碰撞后A再次通过光电门I的时间为，滑块B通过光电门II的时间为。为完成该实验，还必须测量的物理量有_____。 A. 挡光片的宽度 B. 滑块A的总质量 C. 滑块B的总质量 D. 光电门I到光电门II的间距 （3）气垫导轨调平后，滑块A静置于光电门I的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块和相碰后分别经过光电门和光电门，则_____（填“大于”或“小于”），若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_____。（用已知量和测量量表示） 【答案】（1） ①. 高 ②. = （2）BC （3） ①. 小于 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] [2]若滑块A经过光电门I的时间比经过II的长，说明滑块A在加速，应调整水平螺丝，将右端调高。如果导轨水平时，滑块在导轨上做匀速直线运动，所以滑块经过两光电门时用时相等。 【小问2详解】 本实验中需要验证动量守恒，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的时间求解，而质量通过天平测出，同时，挡光片的宽度可以消去，所以不需要测量挡光片的宽度。 故选BC。 【小问3详解】 [1] 根据碰撞前后动量守恒以及能量守恒可得 解得， 碰撞后，滑块A速度反向，即 可得 [2] 若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，设挡光片的宽度，则应该满足的表达式为 即满足 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材其中不必要的有_____（填器材前面的字母）。 A. 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带 E. 带夹子的重物 F. 秒表 G. 天平 H. 刻度尺 I. 高压交流电源 （2）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点O的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。代入所测数据，若在误差允许范围内能满足表达式_____，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （3）某同学作出了图像（图丙），则由图线得到的重力加速度（结果保留三位有效数字）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）FGI （2） （3）9.71 （4）C 【解析】 【小问1详解】 在验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平；电磁式打点计时器需要连接低压交流电源，所以不需要高压交流电源；由于打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间间隔，所以不需要秒表。则不必要的器材有FGI。 【小问2详解】 从O点到点3的过程中，重力势能的减少量为 根据匀变速直线运动的推论，可得打第3个点的速度为 从O点到点3的过程中，动能的增加量为 根据机械能守恒可得 整理可得若在误差允许范围内能满足表达式 则可验证重物下落过程机械能守恒。 【小问3详解】 根据机械能守恒可得 整理可得 可知图像的斜率为 解得 【小问4详解】 AB．用公式和计算重物速度时已经默认机械能守恒，故AB错误； C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响，则重力势能的减少量有一部分转化为内能，使得重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法只能减小偶然误差，不一定会出现重力势能的减少量大于动能的增加量，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，某一粗糙固定斜面的顶端到正下方水平面点的高度为，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，经过斜面底端点后滑到水平面上的点停下。已知小木块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为，小木块质量为，斜面倾角为，当地重力加速度为，求： （1）小木块滑到斜面底端点时重力的功率； （2）小木块在水平面上停止点到斜面顶端的水平距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小木块从斜面顶端到点过程，由动能定理可得 整理得点速度 重力的瞬时功率等于重力乘以速度沿竖直方向的分量，速度沿斜面向下，竖直分量 因此 代入得 【小问2详解】 对木块从顶端到停止在点的全过程，由动能定理 设水平面上到的位移为，总摩擦力做功 斜面顶端的水平投影为O点，到斜面顶端的水平距离 代入动能定理表达式整理得 解得 14. 如图，人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面后两人停止施力，最后重物自由下落砸到地面，碰后速度视为零。已知重物的质量为，取，。求： （1）重物刚落地时的速度大小； （2）若重物撞击地面的时间为，求撞击过程重物对地面的平均冲击力。 （3）若最后重物自由下落砸入地面的深度，求撞击过程重物对地面的平均冲击力。 【答案】（1） （2）7680N （3）4800N 【解析】 【小问1详解】 从离开地面到落回地面，重力不做功，由动能定理 可得重物刚落地时的速度大小 【小问2详解】 以向上为正方向，根据动量定理 可得撞击过程地面对重物的平均冲击力 根据牛顿第三定律，重物对地面的平均冲击力大小为 【小问3详解】 对重物，撞击过程由动能定理有 解得 根据牛顿第三定律，重物对地面的平均冲击力大小为 15. 如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和竖直圆形轨道平滑相切于点。质量分别为、和的滑块A、B、C静止置于水平导轨MN上，滑块B、C之间有一处于原长状态的轻弹簧，弹簧与滑块B连接，与滑块C不连接。现给滑块一初速度使其靠近滑块，滑块、碰撞后粘连在一起形成滑块，在之后的运动中，滑块C脱离弹簧后滑上圆轨道。若不计所有滑块与轨道间的摩擦，圆轨道的半径，滑块、、均可视为质点，初始时滑块距点足够远，重力加速度。求： （1）滑块D碰撞后的最大速度； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C第一次离开圆轨道时的速度大小及滑块C离地面的最大距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 A与B碰撞过程时间极短，弹簧未形变，系统动量守恒，且碰撞后D压缩弹簧过程中，D速度持续减小，因此碰撞刚结束时D速度最大。由动量守恒定律有 代入数据解得 【小问2详解】 当D与C速度相等时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，由动量守恒定律有 代入数据解得 由能量守恒定律可得，弹性势能等于动能的减少量 代入数据解得 【小问3详解】 弹簧恢复原长时，C脱离弹簧，设脱离后C速度为，D速度为，该过程由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 解得 C滑上圆轨道，脱离轨道时轨道支持力，设位置与圆心的高度差为，速度为，重力沿半径方向的分力提供向心力 C滑上轨道过程由机械能守恒定律有 联立解得， 则离开轨道处的半径与水平半径的夹角，可得 离开轨道做斜上抛运动上升的高度 离地面最大距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $