作业(十) 机械能守恒定律-【假期作业】2026年高一物理暑假假期作业

暑假作业一个人最大的破产是绝望，最大的资 F=√(mLaw)2+(mg),故B错误；当小球运动到最低点 时，沿重力方向的瞬时速度为0，重力的瞬时功率为0，故 D错误。 5.B由图像可看出，前2m内合力对物体做正功，物体的 动能增加，后2内合力对物体做负功，物体的动能减 小，所以物体具有最大动能时的位移是2，选项B正确。 6.B由动能定理知W。-mg(L-Lcos)=0,则We= mgL(1一c0s),故选项B正确。 7.AC设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度为2， 从静止释放到第一次碰撞后运动到高度h2的过程中，由动 能定里有ms）十h,)=0,解得e-干A 5m,选项A正确；对小球运动的全过程，由动能定理可得 mgh-f5%=0,解得s%=mg=30m,选项C正确。 8.AC由动能定理知，在P从最高点下滑到最低，点的过程 中mRR-W=立md,在装低点的向心加逸度a=日，联 立得a=2mgBW),选项A正确；在最低，点时有F mR mg=ma,所以FN=3mg5-2W,选项C正确。 R 9.解析(1)雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 mgzsin 0-pumgcosm 代入数据解得雪块到A点速度大小为v=5m/s。 (2)雪块离开屋顶后，做斜下抛运动，由动能定理mgh= 1 2m2 m 代入数据解得雪块到地面速度大小v1=8m/s 速度与水平方向夹角a,满足cosa=6c0s日_5X0.8-1 01 8 2 解得α=60°。 答案(1)5m/s(2)8m/s60 10.解析（1)由题意可知重物下降过程中受力平衡，设此 时P绳中拉力的大小为Fp、Q绳中拉力的大小为F。,则 在竖直方向上有Fpcos a=Facos B-+mg 在水平方向上有Fpsin a=F。sinB 联立并代入数据解得Fp=1200N,F。=900N。 (2)重物下降到地面的过程，根据动能定理有 mgh+W总=0，代入数据解得W意=一4200J。 答案(1)1200N900N(2)-4200J 作业（十）机械能守恒定律 [知识整合]一跟踪训练 1.BD做匀速直线运动的物体，动能不变，但势能可能变 化。例如：匀速上升的物体，动能不变，重力势能增加，机 械能增加，故A错误；做匀加速直线运动的物体，机械能 可能守恒。例如：自由落体运动（只受重力，匀加速直线 运动)，只有重力做功，机械能守恒，故B正确；合外力对 物体做功为零，只能说明动能不变，但势能可能变化。例 如：物体匀速上升时，合外力做功为零，但重力势能增加， 机械能不守恒，故C错误；“只有重力对物体做功”是机械 能守恒的核心条件，此时动能与重力势能相互转化，总和 不变，机械能一定守恒，故D正确。 2.C组合体在减速阶段有加速度，合外力不为零，故A错 误；组合体在悬停阶段速度为零，处于平衡状态，合力为 零，仍受重力和升力，故B错误；组合体在自由下落阶段 只受重力，机械能守恒，故C正确；月球表面重力加速度 不为9.8m/s2,故D错误。 3,B当运动员在最高点速度为零时，重心提升高度最大， 以地面为零势能面，根据机械能守恒定律有号m= mgh,可得其理论的最大高度h=5m,故选B。 5 产是希望。 [每日格言] 4.C以地面作为零势能面，物体在地面上时的机械能为 E 2m0,当物体运动到离地h高处时，它的动能恰好 1 为重力势能的一半，此时的机械能为E=mgh+2mgh, 物体以速度从地面竖直上地到运动到离地h高处过程 中根据机械能守恒有E=E,解得A放选项C正确 [综合训练] 1.AB重物自由摆下的过程中，弹簧弹力对重物做负功，重 物的机械能减小，选项A正确；对重物与弹簧组成的系统 而言，除重力、弹簧弹力外，无其他外力做功，故系统的机 械能守恒，选项B正确。 2.D取来面下台为零势能面，根据机械能守恒定律得 E-竖·台+学·片-是mgL,故选项D正扇。 3C小车水平方向做圆周运动，则所受合力不为零，选项 A错误；所受合力大小保持不变，但方向不断变化，选项B 错误；小车速率不变，则动能不变，所受合力做功为零，选 项C正确；小车动能不变，重力势能减小，则机械能减小， 选项D错误。 4.D小球恰好运动到半圆形轨道BC的最高点，此时对应 的临界状态为轨道对小球的支持力为零，仅由重力提供 mv 向心力，则有mg="尺，解得u=√gR。从A到C,根据 机械能守祖定律有一mg·2R=名m-号mw,解得 0=√5gR,故选D。 5.BD物体以120J的初动能竖直向上抛出，向上运动的 过程中重力和空气阻力都做负功，当上升到某一高度时， 动能减少了40J,而机械能损失了10J,根据功能关系可 知合力做功为一40J,空气阻力做功为一10J,对从抛出点 到A点的过程，根据功能关系有mgh十F:h=40J,Fh= 10J,得F=3mg:当上升到最高点时，动能为零，动能减 小120J,设最大高度为H,则有mgH+F:H=120J,解 得mgH=90J,F:H=30J,即在最高点时机械能为90J, 上升过程机械能共减少了30J;当下落过程中，由于阻力 做功不变，所以机械能又损失了30J,故全过程克服阻力 做功60J,物体落回地面时的机械能为60J。故选项A、C 错误，B、D正确。 6.D设小球做完整圆周运动的轨道半径为R,小球刚好过 最高点的条件为mg=mR,解得=VR。 小球由静止释放到运动至圆周最高，点的过程中，只有重 力做功，因而机械能守恒，取初位置所在水平面为参考平 面，由机械能守恒定律得2ma,2-mgL一2R)=0。 解得R=号L。 所以OA的最小距离为L一R=是L,故选项D正确。 7.D小球摆到最低点时根据机械能守恒定律可知 mgl(1-c0s0)=2m0,碰到钉子瞬间，由牛顿第二定律 可得T-mg=m产，解得T=mg+2二os0。 02 -L 则当越小、日越小时T越小，细绳与钉子相碰时绳最不 容易断，只有D图满足。 8.解析(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为EkA, 由机械能守恒得E4=mg4 ⊙ 5R 设小球在B点的动能为E知，同理有E如=mg4 ② 由①②式得EkB:EA=5:1。 ③ [每日格言]努力不一定会成功，但如果不努力就 (2)若小球能沿轨道运动到C,点，小球在C点所受轨道的 正压力FN应满足FN≥O ④ 设小球在C点的速度大小为c,由牛顿运动定律和向心 加速度公式有FN十mg=mR c ⑤ n 2vc? 由④⑤式得，e应满足mg≤mR ⑥ 由机械能守恒定律，有mg=zmue ① 由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C,点。 答案(1)5：1(2)见解析 9.解析(1)小球从最下端以速度抛出到运动到M正下 方距离为L的位置时，根据机械能守恒定律 -mg·2L=子mw2-名， 2m0,2 这位置时根据牛顿第二定律Fr一mg= 解得v=4√5m/s,Fr=17N。 由牛顿第三定律可知，绳子所受最大拉力为F,'=F,=17N。 (2)小球做平抛运动时x=t,2L=乞g 解得x=4m。 (③)若小球经过N点正上方绳子怡不松弛，则满足mg一元 从最低，点到该位置由动能定理 -mg5L=n- 2nu。2 解得，'=2√15m/s。 答案(1)45m/s17N(2)4m(3)2√15m/s 10.解析(1)设游客滑到b点时速度为v0,从a到b过程， 根据机械能宁恒定律得mgh=弓mu,2 解得=10m/s 22 在b,点根据牛顿第二定律得FN一mg=m尺， 解得F、=1000N 根据牛顿第三定律得游客滑到b,点时对滑梯的压力的大 小为Fx'=FN=1000N。 (2)设游客恰好滑上平台时的速度为，在平台上运动过 程中，由动能定里得-wmg=0-合md,o=8m/s 根据题意当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边 缘时，游客恰好滑上平台，可知该过程游客一直做减速运 动，滑板一直做加速运动，设加速度大小分别为41和a2, 得a,==g=2m/s,a:=爱=4m/s m 根据运动学规律对游客有v=一a1t,l=1s 箧段时间内游客的位移为5三21=9m 滑板的位移为=2a,t=2m 根据位移关系得滑板的长度为L=5一52=7m。 答案(1)1000N(2)7m 作业（十一）《机械能守恒定律》综合 1.A设汽车质量为m,则汽车行驶时受到的阻力F:= 0.1mg,当汽车速度最大为℃m时，汽车所受的牵引力F= F,则有P=FU。,当速度为2时有P=F2,由以上两式 可得F=2F:,根据牛顿第二定律F一F=ma,所以a= F-E_2F-E=0.1g,故选项A正确。 2.B根据恒力做功公式得WF=Fscos60°=500×10× 合J=2500J,故选项B正确。 5 定会失败。 高一物理 3.C由题图可知，拉力与运动方向相同，则根据功的公式 可知，不论物体是加速、匀速还是减速运动，拉力对物体 一定做正功，故选项A、B、D正确，不符合题意，选项C错 误，符合题意，故选C。 4.D人在下滑的过程中，由动能定理可得mgh一W:= mv-0,可得此过程中人与滑板克服摩擦力微的功为 1 W=mgh-2mv,故选D。 5.C设A球质量为m,B球下落的过程中，A、B两球及绳 子组成的系统机战能守恒，有3mgh-mgh=合(3m十m） v2,解得v=√gh,故选C。 6.B第一次当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时，Q球 做平抛运动，设抛出获得的速度为，弹簧弹性势能为 E,根据能量守恒定律可得E,=2m62,设Q琅在空中 运动时间为t,则Q球的落地点距离桌边d=at,第二次 取走P右边的挡板，将P、Q同时释放，根据能量守恒定 律可得E,=2×2mg”,由于Q球在空中下落高度不 变，则Q球在空中运动时间仍为，Q球的落地点距离桌 边dr=6=号=号，故选B. 7.A在装离点时，有mg-F=m长，F=mg一n是。由 题困可知当F=0时，只=05m1,解得=25m/s, R=2m;从最低点到最高点由机械能守恒定律一2mgR= 2md-号m,3,解得w=10m/s,故选A。 1 8.C物体恰好能到达最高点C,则物体在最高点只受重 力，且重力全部用来提供向心力，设半圆轨道的半径为r, 由牛频第二定排得mg=m号，解得物体在C点的速度 v=√gr,A、B错误；由牛顿第二定律得mg=ma,解得物 体在C点的向心加速度a=g,C正确；由能量守恒定律 知，物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C,点时的 动能和重力势能之和，D错误。 9.CD设弹离蹦床时的初速度为，因向上为正，则y= 1 t一2g,可知y-t图像为抛物线，选项A错误；因向 上为正，则根据速度为=，一g,可知速度先正后负，选 项B错误；竖直上抛运动加速度不变，恒定为向下的g(负 值)不变，选项C正确；竖直上抛运动只有重力做功，机械 能守恒，则图像为平行横轴的直线，选项D正确。 10.BD作用力与反作用力做功，没有直接关系，比如冰面 上两个孩子互推，则作用力对每个孩子都做正功，选项 A错误；滑动摩擦力做功将其他形式的能转化成内能， 所以系统内一对滑动摩擦力的总功一定为负功，选项B 正确；静摩擦力可以做功，比如传送带上随传送带一起 加速的物块，静摩擦力对物块做正功，选项C错误；滑动 摩擦力可以做正功，也可以做负功，关健看位移与滑动 摩擦力的方向关系，选项D正确。 11.ABD从A到B的过程中，根据动能定理得：E= mu=mgL,故选项A正确；在B点，根据牛顿第二 1 2 定律得F,-mg=m是，解得F,=3mg,故选项B王 确；小球下摆过程中，重力做的功W=mgL,则重力的平 均功率P=mg上不为零，故选项C错误；小球下摆过程 中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小， 故选项D正确。[每日格言]积累不是目的，目的是要学会如何运用 作业（十） 机械能守恒定 1知识整合 知识点一机械能守恒的理解 1.从能量特点看 系统只有动能和势能相互转化，无其他形 式能相互转化，则系统机械能守恒。 2.从做功特点看 (1)只受重力（或弹簧弹力）作用，如做抛体 运动的物体。 (2)除重力（或弹簧弹力）外，还受到其他力 的作用，但其他力不做功。 (3)除重力（或弹簧弹力）外，还受到其他力 的作用，但其他力做功的代数和为零。 跟踪训练 1.(多选)(2025·云南曲靖期中)关于机械能 守恒，下列说法正确的是 A.做匀速直线运动的物体机械能一定 守恒 B.做匀加速直线运动的物体机械能可能 守恒 C.合外力对物体做功为零时，机械能一定 守恒 D.只有重力对物体做功时，机械能一定 守恒 2.(2024·重庆卷)2024年5月3日，嫦娥六 号探测成功发射，开启月球背面采样之旅， 探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要 经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合 体着陆月球的过程中 ( A.减速阶段所受合外力为0 B.悬停阶段不受力 织累的知识。 高一物理 今 月 日 日 星期 律 台 历 天气 C.自由下落阶段机械能守恒 D.自由下落阶段加速度大小g=9.8m/s2 知识点二机械能守恒定律的应用 应用机械能守恒定律解题的步骤 选取研究对象〉物体或系统 判断机械能 对研究对象进行受力分析和做功情 是否守恒 况分析，判断机被能是否守恒 恰当地选取参考平面，确定研究 确定初末状态 >对象在初、末状态时的机械能或 有关变化量 列式求解 →聚款故能守恒定徘列方程，进 ■跟踪训练 3.(2025·全国卷)如图，撑杆跳高运动中，运 动员经过助跑、撑杆起跳，最终越过横杆。 若运动员起跳前助跑速度为10m/s,则理 论上运动员助跑获得的动能可使其重心提 升的最大高度为（重力加速度取10m/s2) A.4 m B.5 m C.6 m D.7m 4.在上题中，若将物体以速度从地面竖直 上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某 高度时，它的动能恰为此时重力势能的一 半，不计空气阻力，则这个高度为() A. g R君 33 暑假作业即使爬到最高的山上，一次也只能脚踏 2综合训练 1.(多选)如图所示，一轻弹簧一端固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面且能使弹簧保持原长的A点 无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气 阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中 ) 00006 BO A.重物的机械能减少 B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变 C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加 D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少 2.(2024·保定质检)如图所示，一个质量为 m、均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌 面上，用手按住一端，使长的部分垂在桌 面下（桌面高度大于链条长度），现将链条 由静止释放，则链条上端刚离开桌面时的 动能为 ) 00000 A.0 B.mgl C.ngl. 3 D.8mgL 3.(2025·江苏宿迁期末)某餐厅的传菜装置 如图所示，小车沿等螺距轨道向下匀速率 运动，该轨道各处弯曲程度相同。则在此 过程中，小车 3 实地地迈一步。 [每日格言] 螺距 A.所受合力为零 B.所受合力保持不变 C.所受合力做功为零 D.机械能保持不变 4.如图所示，竖直放置的半圆形轨道半径为 R,与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。 小球以初速度。水平向左运动，恰好运动 到半圆形轨道BC的最高点，重力加速度 为g,则小球的初速度。为 () A A.√gR B.√/2gR C.√3gF D.√5gR 5.(多选)(2026·邢台检测)物体由地面以 120J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出 至上升到某一点A的过程中，动能减少 40J,机械能减少10J。设空气阻力大小 不变，以地面为零势能面，则物体() A.落回到地面时机械能为70J B.到达最高点时机械能为90J C.从最高点落回地面的过程中重力做功 为60J D.从抛出到落回地面的过程中克服阻力 做功为60J 6.如图所示，长为L的不可伸长的轻细线， 一端系于悬点A,另一端拴住一质量为m 的小球，先将小球拉至与悬点A水平的位 置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点 [每日格言]征服畏惧，建立自信的最快、最切实的方法，就是 钉有一小钉子，现将小球由静止释放，要使 小球能在竖直平面内做完整圆周运动，O、 A的最小距离是 ( A.2 7.不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另 一端系一个可视为质点的小球，在O点的 正下方钉一颗钉子P,小球从某一高度由 静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向 的角度及钉子位置分别如下图所示，已知 图中01>02,11>12。当细绳与钉子相碰 时，绳最不容易断的是 B 0 01l 6 P P - - C D 8.如图所示，在竖直平面内有由圆弧AB 和2圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在 最低点B平滑连接。AB弧的半径为R, BC弧的半径为号。一小球在A点正上方 35 去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。高一物理 与A相距处由静止开始自由下落，经 4 A点沿圆弧轨道运动。 (1)求小球在B、A两点的动能之比； (2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到 C点。 4 暑假作业积极思考造成积极人生，消极思考造成消 9.(2025·安徽卷)如图所示，M、N为固定在 竖直平面内同一高度的两根细钉，间距 L=0.5m。一根长为3L的轻绳一端系在 M上，另一端竖直悬挂质量m=0.1kg的 小球，小球与水平地面接触但无压力。t=0 时，小球以水平向右的初速度v=10m/s 开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引 着绳子绕过N、M,运动到M正下方与M 相距L的位置时，绳子刚好被拉断，小球 开始做平抛运动。小球可视为质点，绳子 不可伸长，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s2。 M 3 Z77777777776 (1)求绳子被拉断时小球的速度大小，及绳 子所受的最大拉力大小： (2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点 的水平距离； (3)若在t=0时，只改变小球的初速度大 小，使小球能通过N的正上方且绳子不松 弛，求初速度的最小值。 36 极人生。 [每日格言] 10.(2024·海南卷)某游乐项目装置简化如 图，A为固定在地面上的光滑圆弧形滑 梯，半径R=10m,滑梯顶点a与滑梯末 端b的高度h=5m,静止在光滑水平面 上的滑板B紧靠滑梯的末端，并与其水 平相切，滑板质量M=25kg。一质量为 m=50kg的游客，从a点由静止开始下 滑，在b点滑上滑板，当滑板右端运动到 与其上表面等高平台的边缘时，游客恰好 滑上平台，并在平台上滑行s=16m停 下。游客视为质点，其与滑板及平台表面 之间的动摩擦因数均为μ=0.2，忽略空 气阻力，重力加速度g=10m/s2,求： b (1)游客滑到b点时对滑梯的压力的 大小； (2)滑板的长度L。