专题06 机械能守恒（专项训练）（全国通用）2026年高考物理真题题源解密

**基本信息** 以“能量守恒为总纲、功能关系为工具”构建方法体系，覆盖功与功率、动能定理、机械能守恒、功能关系四大考向，融合真题研析与模拟探源，强化情境化与综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |功与功率|2026山东/河北等5真题+3模拟|实际情境功率计算、P=Fv图像分析|从恒力功到变力功率，建立“力-速度-功率”关联| |动能定理|2026黑吉辽蒙等4真题+3模拟|多过程分段/整体法、图像面积求功|以“合外力做功=动能变化”为核心，拓展非恒力场景| |机械能守恒|2026湖北/浙江等4真题+3模拟|系统选取、守恒条件判断、圆弧轨道模型|从单物体到多系统，深化“只有重力/弹力做功”条件理解| |功能关系|2026陕晋青宁等3真题+4模拟|能量转化分析、弹簧弹性势能计算|构建“功是能量转化量度”认知，关联动量与能量综合问题|

专题06 机械能守恒 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题主要考查功和功率（往往要联系实际），动能定理和机械能守恒定律的应用，功能关系的理解和应用及能量守恒问题。 2．素养考向 ①要求理解功和功率并以计算功和功率、会应用动能定理和机械能守恒定律、功以关系和能量守恒解决相关物理问题； ②掌握过程分析图像法、微元法、转化研究对象法、建模能力；过程整体法与隔离法、守恒思想‌、转化思想等解题方法体 考向一 功与功率 2026·山东卷T6 2025·山东卷·T5 2025·福建卷·T14 2024·广东卷·T9 2024·福建卷·T11 考向二 动能定理的理解和应用 2026·黑吉辽蒙卷·T7 2025·四川卷·T7 2025·北京卷·T19 2024·新课标卷·T24 考向三 机械能守恒定律的应用 2026·湖北卷·T9 2025·山东卷·T17 2025·云南卷·T6 2024·山东卷·T7 考向四 功能关系的理解和应用 2026·陕晋青宁卷T10 2025·湖南·T10 预计2027年高考将进一步强化情境化命题，倾向结合新能源汽车能量回收、高铁制动系统、登山装备助力装置等科技热点，考查动能定理在非恒力、变质量或复合场中的拓展应用。题型上可能出现“图像+文字”综合题，并更频繁地与动量定理、机械能守恒联合设问，形成“力—能—动”三位一体的综合大题。预测题型将更倾向“非典型系统”——如含空气阻力的斜面滑块、非理想弹簧、带电粒子在重力场中的运动，要求学生突破“仅重力做功才守恒”的思维定式，建立以‌能量守恒为总纲、功能关系为工具‌的分析框架 考向一 功和功率 1。（2026·山东·高考真题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ） A. B. C. D. 命题分析： （1）情境创设：以”外骨骼机器人”增强运动能力为真实科技情境，结合斜面拉物问题，体现物理在现代装备中的应用价值。 （2）问题设计：通过”功率增加量”设问，要求学生先建立穿戴前后两个状态的功率表达式再求差，选项设置 与 形成强力干扰，考察受力分解的准确性。 （3）考查目标：考查受力分析、功率公式应用与代数运算（难度0.65），侧重物理观念中的能量观念与相互作用观念。 【答案】A 【解析】 【详解】该同学拉着物体沿斜坡向上匀速运动时，拉力的功率等于物体克服重力与摩擦力做功的功率，则穿戴装置前有 穿戴装置后有 所以拉力的功率的增加量为 故选A。 考向二 动有定理的理解和应用 2.（2026·黑吉辽蒙卷高考真题） 如图（a），水平面上一质量为的物块在拉力 作用下，以初速度由原点出发，沿轴依次经过 、、 三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，， 随位置的变化如图（b）所示。设物块经过、 两点时 的瞬时功率分别为、，经过、、段 的平均功率分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 命题分析： （1）情境创设：以变力作用下的水平运动为背景，将力-位移图像与功率比较结合，构建综合性较强的单选题。 （2）问题设计：要求比较瞬时功率与的大小关系，以及三段平均功率的大小关系，设问角度从定量计算过渡到定性比较，需要多步推理。 （3）考查目标：侧重考查图像信息的提取与转化能力、动能定理与功率公式的综合应用能力，属于综合分析层次。 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，从到过程中，由动能定理有 解得 从到 过程中，由动能定理有 解得 则有， 则有 设经过段的时间分别为、、，物块在 阶段，拉力小于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度减小的减速运动，速度由减速到，物块在 阶段，拉力大于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度增大的加速运动，物体在点的加速度大小为 点的加速度大小为 则有 由对称性可得 物体在阶段做加速度减小的加速运动，则在段的平均速度大于 段的平均速度，则有 根据图像面积表做功，由图可知，经过、、段 做功分别为， 又有、、 可得 故选C。 考向三 机械能守恒定律的应用 3.（多选）（2026年高考湖北卷物理高考真题（网络收集版））某山沟竖直截面图如图所示，山沟的一侧竖直，另一侧是以 点为圆心、 为半径的圆弧，圆弧最高点与 点等高。救援队从 点以大小为的初速度向该山沟投掷救援物资，其中 是重力加速度大小。物资可视为质点，不计空气阻力。为避免损坏救援物资，要求物资落到圆弧上的速率最小，则物资（     ） A．在空中运动的时间为 B．与水平方向成 角斜上抛 C．抛出点与落点的高度差为 D．落到圆弧上的最小速率为 命题分析： （1）情境创设：以竖直圆环内双小球相向运动为综合情境，结合机械能守恒、圆周运动、作用力分析，体现力学综合考查。 （2）问题设计：四选项分别考查乙的初速度、周期比较、几何关系（连线是否过圆心）、作用力合力分析。干扰项A利用”“的错误推导（实际为 ），C利用”两球对称运动→连线过圆心”的直觉误区。 （3）考查目标：考查机械能守恒、圆周运动作用力分析、对称性推理（难度0.65），侧重科学思维中的科学推理。 【答案】AD 【详解】ACD．设落点与O点的竖直高度为h，水平位移为，初速度与水平方向的夹角为，将初速度沿水平和竖直方向分解，可得， 同时有 联立可得 设落到圆弧上的速度为，根据机械能守恒 解得 故可知越小，v越小，故当时，h取最小值，落到圆弧上的速度最小； 解得，，，故AD正确，C错误； B．根据前面分析，当，时， 代入解得，，故B错误。 故选AD。 考向四 功能关系的应用及能量守恒的问题 4．（2026·陕晋青宁卷T10）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（ ） A．释放后瞬间的加速度大小为 B．释放后瞬间轻绳上的拉力大小为 C．释放后下降的最大距离为 D．释放后的速度最大值为 命题分析： （1）情境创设：以滑轮-弹簧连接体系统为背景，考查牛顿第二定律、动量守恒和能量守恒的综合应用。 （2）问题设计：四个选项分别考查释放瞬间Q的加速度（A）、绳的拉力（B）、N下降的最大距离（C）和N的最大速度（D）。A、B考查瞬时加速度分析，C、D考查最大距离和最大速度的求解，需要综合运用动量守恒和能量守恒。 （3）考查目标：侧重考查科学思维中的综合分析能力和数学运算能力，以及对连接体系统中动量守恒条件的判断。 【答案】AD 【解析】 AB．根据题意可知，初始时弹簧处于原长，释放后瞬间，弹簧形变量不变，设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为，对整体，由牛顿第二定律有 对，由牛顿第二定律有 联立解得，，故A正确，B错误； CD．根据题意，把物块看成整体，左边受向下的，右边也受向下的，整体合力为零，由动量守恒定律有 则有 可得 解得， 设释放后下降的最大距离为，则，此时弹簧形变量为 由能量守恒定律有 解得 释放后的速度最大时为，则有 又有 解得 则有， 由能量守恒定律有 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 考向一 功和功率 1. （2026·河北·高考真题）我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】马车以恒定功率运动，阻力不变， 由功率公式  结合牛顿第二定律  整理得加速度  随着速度增大，恒定功率不变，因此加速度逐渐减小。  图像的斜率表示加速度，因此图的斜率应逐渐减小，图像越来越平缓。 故选C。 2. （2026·山东·高考真题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该同学拉着物体沿斜坡向上匀速运动时，拉力的功率等于物体克服重力与摩擦力做功的功率，则穿戴装置前有 穿戴装置后有 所以拉力的功率的增加量为 故选A。 3.（2026·内蒙古辽宁·高考真题） 如图（a），水平面上一质量为的物块在拉力 作用下，以初速度由原点出发，沿轴依次经过 、、 三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，， 随位置的变化如图（b）所示。设物块经过、 两点时 的瞬时功率分别为、，经过、、段 的平均功率分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，从到过程中，由动能定理有 解得 从到 过程中，由动能定理有 解得 则有， 则有 设经过段的时间分别为、、，物块在 阶段，拉力小于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度减小的减速运动，速度由减速到，物块在 阶段，拉力大于滑动摩擦力，随着拉力的增大，做加速度增大的加速运动，物体在点的加速度大小为 点的加速度大小为 则有 由对称性可得 物体在阶段做加速度减小的加速运动，则在段的平均速度大于 段的平均速度，则有 根据图像面积表做功，由图可知，经过、、段 做功分别为， 又有、、 可得 故选C。 4.(多选)（2025·海南·高考真题）一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升，加速度为a，重力加速度为g，不计空气阻力，匀加速时间为t，则（    ） A．匀加速的最大速度为 B．集装箱的机械能增加 C．起重机的最大输出功率为 D．起重机对集装箱的作用力为 【答案】AC 【详解】A．匀加速的最大速度，A正确； B．集装箱的动能增加量为 集装箱上升的高度 重力势能的增加量为 集装箱的机械能增加，B错误； CD．对集装箱进行受力分析，集装箱受到重力mg和起重机的拉力F，根据牛顿第二定律 可得起重机对集装箱的作用力 起重机的最大输出功率为，C正确，D错误。 故选AC。 考向二 动有定理的理解和应用 1．（2025年高考云南物理真题）如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（   ） A．4×105J B．4×104J C．4×103J D．4×102J 【答案】B 【详解】高中生的质量约为50kg，根据动能定理有 故选B。 2..（2025年高考福建卷物理真题）如图甲，竖直平面内，一长度大于4 m的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动1 m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为1 m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 【答案】(1)1.5J (2)0.5N (3) 【详解】（1）求，F做的功 （2）对AB整体，根据牛顿第二定律 其中 对B根据牛顿第二定律 联立解得 （3）当A、B之间的弹力为零时，A、B分离，根据（2）分析可知此时 此时 过程中，对A、B根据动能定理 根据题图可得 从点到点，根据动能定理 在点的最小速度满足 联立可得 即圆弧半径满足的条件。 3．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题）如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小； (2)雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 【答案】(1)5m/s (2)8m/s，60° 【详解】（1）雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 代入数据解得雪块到A点速度大小为 （2）雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 代入数据解得雪块到地面速度大小 速度与水平方向夹角，满足 解得 考向三 机械能守恒定律的应用 1. （2026·浙江·高考真题）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ） A. 运动员在转弯时加速度为0 B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误； B．倾斜赛道有阻力，阻力对运动员和钢架雪车做负功，运动员和钢架雪车整体机械能不守恒，故B错误； C．钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误； D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。 故选D。 2. （2026·湖北·高考真题）（多选）如图所示，半径为、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻，质量为 的小球甲从圆环内表面最高处以大小为（为重力加速度大小）的水平初速度向右运动，同时质量为的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 乙的初速度大小为 B. 甲、乙两小球运动的周期相等 C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心 D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意当甲第一次运动到最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，根据对称性可知，乙的初速度大小等于甲到达最低点时的速度大小，故乙在最高点时的速度大小等于，设乙球在最低处时速度为，由机械能守恒得 解得，故A错误； B．根据题意当甲第一次运动到最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，根据对称性可知，球从最高点到最低点和从最低点到最高点的时间相等，故甲乙两球运动的周期相等，故B正确； CD．分析可知，甲从最高点运动到最低点，速度大小从增大到，乙从最低点到最高点，速度大小从减小到，从初始时刻取一很短时间，甲经过的弧长短，乙经过的弧长长，转过的角度不同，故不可能任意时刻两小球的连线均过圆心；故C错误； D．根据前面分析可知除两球分别在最高点和最低点时两球连线经过圆心，其它位置均不满足两小球的连线过圆心，乙球在最高点和最低点时，分别有， 解得， 甲球在最低点和最高点时，分别有， 解得， 根据牛顿第三定律可知乙球在最高点时对圆环的作用力大小为，此时甲球在最低点对圆环的作用力大小为；当乙球在最低点时对圆环的作用力大小为，此时甲球在最高点对圆环的作用力大小为，故这两个位置两球对圆环的作用力的合力不为零，结合前面分析其它位置均不满足两小球的连线过圆心，即其它位置两球对圆环的作用力不共线，故合力不可能为零，故对任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零，故D正确。 故选BD。 3．（2025年高考河南卷物理真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 【答案】D 【详解】D．无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可知零件的重力势能保持不变，D正确； AB．对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误； C．惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。 故选D。 考向四 功能关系 能量守恒 1．（2024·北京·高考真题）如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是（　　） A．物体在C点所受合力为零 B．物体在C点的速度为零 C．物体在C点的向心加速度等于重力加速度 D．物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能 【答案】C 【详解】AB．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，由牛顿第二定律得 解得物体在C点的速度 AB错误； C．由牛顿第二定律得 解得物体在C点的向心加速度 C正确； D．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。 故选C。 2.（多选）（2025年高考海南卷物理部分真题（1-6,14-18题））一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升，加速度为a，重力加速度为g，不计空气阻力，匀加速时间为t，则（    ） A．匀加速的最大速度为 B．集装箱的机械能增加 C．起重机的最大输出功率为 D．起重机对集装箱的作用力为 【答案】AC 【详解】A．匀加速的最大速度，A正确； B．集装箱的动能增加量为 集装箱上升的高度 重力势能的增加量为 集装箱的机械能增加，B错误； CD．对集装箱进行受力分析，集装箱受到重力mg和起重机的拉力F，根据牛顿第二定律 可得起重机对集装箱的作用力 起重机的最大输出功率为，C正确，D错误。 故选AC。 3．（2025·山东·高考真题）如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量的小球自Q点正上方处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到时，b解除锁定开始运动。已知a的质量，b的质量，方形物体的质量，重力加速度大小，弹簧的劲度系数，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求： (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小、； (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小及弹性势能的最大值。 【答案】(1)，水平向左，，水平向右 (2)，水平向左， 【详解】（1）根据题意可知，小球从开始下落到处过程中，水平方向上动量守恒，则有 由能量守恒定律有 联立解得， 即小球速度为，方向水平向左，大物块速度为，方向水平向右。 （2）由于小球落在物块a正上方，并与其粘连，小球竖直方向速度变为0，小球和物块水平方向上动量守恒，则有 解得 设当弹簧形变量为时物块的固定解除，此时小球和物块的速度为，根据胡克定律 系统机械能守恒 联立解得， 固定解除之后，小球、物块和物块组成的系统动量守恒，当三者共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有 解得，方向水平向左。 由能量守恒定律可得，最大弹性势能为 1．（2026·黑龙江大庆·模拟预测）电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（　　） A．赛车在内的位移为 B．赛车在加速过程中牵引力保持不变 C．当速度时，其加速度为 D．该赛车的最大速度是 【答案】D 【详解】A．赛车在前两秒内做匀加速直线运动，设在第二秒末的速度为，则在这段时间内的位移为，故A错误； B．赛车在匀加速直线运动过程中牵引力保持不变，在达到额定功率之后牵引力随速度增加而逐渐减小。故B错误； C．汽车在匀加速阶段的加速度为 其牵引力为 额定功率为 则当速度时，其牵引力 加速度为 故C错误； D．当牵引力等于阻力时有最大速度，即 故D正确。 故选D。 2．（2026·湖南怀化·三模）如图所示，工人师傅利用两根绳子把空调拉到安装位置。两根绳子的一端均固定在空调上，其中一根绳子的另一端固定于墙上点，另一根绳子的一端在工人手上。工人在处收绳子，空调由处匀速率运动到处的过程，克服重力做功的功率变化情况为（     ） A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】B 【详解】克服重力做功的功率，因为空调由处匀速率运动到处的过程，速度的竖直分量逐渐变大，可知克服重力做功的功率逐渐变大。 故选B。 3．（多选）（2026·山西忻州·模拟预测）如图为牵引力和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为，下列说法正确的是（    ） A．汽车所受阻力为 B．汽车车速为时，功率为 C．汽车匀加速运动时的加速度为 D．汽车匀加速所需时间为 【答案】AB 【详解】A．结合图像分析：汽车从静止启动，先做匀加速直线运动，牵引力恒定，对应图像的水平段； 当功率达到额定功率后，功率保持不变 随线性变化，对应图像的斜线段，取斜线上点，，得额定功率 当牵引力减小到等于阻力时，速度达到最大值，则，故A正确； B．匀加速阶段牵引力，匀加速的末速度 车速，仍处于匀加速阶段，功率，故B正确； C． 由牛顿第二定律 代入数据得，故C错误； D． 匀加速末速度，，得匀加速时间，故D错误。 故选AB。 4．（多选）（2026·安徽合肥·模拟预测）如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由点削出，从到与从到的时间比为4：5，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．该面片从到的速度变化率比到的速度变化率大 B．落到锅里的面片，飞得远的在空中运动时间较长 C．该面片运动到点与点时，重力做功的瞬时功率之比为4：9 D．从到P与从到过程，重力做功的平均功率之比为4：13 【答案】CD 【详解】A．面片做平抛运动，只受重力作用，加速度恒为重力加速度，根据加速度定义可知，速度变化率保持不变，故A错误； B．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，运动时间由高度决定，即 落到锅里的面片，若下落高度相同，则在空中运动时间相同，飞得远说明水平初速度较大，故B错误； C．设从到的时间为，则从到的时间为，从到的总时间为。面片在竖直方向做自由落体运动，点竖直分速度 点竖直分速度 重力做功的瞬时功率 则该面片运动到点与点时，重力做功的瞬时功率之比为，故C正确； D．从到过程，竖直方向平均速度 重力做功的平均功率 从到过程，竖直方向平均速度 重力做功的平均功率 则从到与从到过程，重力做功的平均功率之比为，故D正确。 故选CD。 5．（2026·江苏扬州·模拟预测）质点做直线运动的v－t图像如图所示，规定向右为正方向，则该质点（     ） A．在0~8 s内的平均速度的大小为0.25 m/s，方向向左 B．在t＝2 s和t＝4 s时的加速度方向相反 C．在t＝2 s和t＝4 s时的速度相同 D．在0~5 s内所受的合外力对其所做的功为零 【答案】D 【详解】A．根据v－t图线与横坐标轴围成的图形的面积表示质点的位移，由图象可知质点在0～8 s内的位移为 质点在0～8 s内的平均速度 则质点在0～8 s内的平均速度大小为0.125m/s，方向向左，故A错误； B．在1～4 s 内，图线是一条直线，质点做匀变速直线运动，加速度不变，在t＝2 s和t＝4 s时的加速度方向相同，故B错误； C．由图像可知t＝2 s时质点的速度为1 m/s，t＝4 s时质点的速度为－1 m/s，速度方向相反，故C错误； D．t＝0时与t＝5 s时质点的速度大小相等，因此质点在这两时刻的动能大小相等，由动能定理可知，在0～5 s内合外力对质点所做的功为零，故D正确。 故选D 6．（2026·湖南长沙·三模）某校高一年级某班同学做了如图所示实验，长为的木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物块，现缓慢地抬高端，使木板以左端为轴转动，转至与水平面的夹角为（弧度） ，在整个过程中，小物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是（     ） A．摩擦力对小物块做功为零 B．摩擦力对小物块做功为 C．支持力对小物块做功为零 D．支持力对小物块做功为 【答案】A 【详解】AB．在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为的过程中，静摩擦力与物体运动的方向垂直，所以静摩擦力对小物块做功为零，故A正确，B错误； CD．在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为的过程中，小物块的动能保持不变，根据动能定理可得 解得支持力对小物块做功为，故CD错误。 故选A。 7．(多选)（2026·山西忻州·模拟预测）学习小组用如图所示的装置来测量空气阻力对小球所做的功。小组同学将细线一端固定在力学传感器上的点，另一端与质量为的小球相连。小组同学测得细线的长度，小球的半径远小于线长。现将细线拉直，并使其位于水平位置，然后将小球由静止释放。当小球运动到最低点时，传感器的示数，取。下列说法正确的是（    ） A．小球运动到最低点时向心力大小为 B．小球运动到最低点时的速度大小为 C．小球运动过程中加速度始终沿绳指向点 D．小球运动到最低点的过程中，空气阻力对小球做的功为 【答案】BD 【详解】A．小球运动到最低点时，向心力由拉力和重力的合力提供，故A错误； B．由向心力公式 代入解得，故B正确； C．小球做变速圆周运动，速度大小不断变化，除了指向O点的向心加速度，还有改变速度大小的切向加速度，合加速度不沿绳指向O点，故C错误； D．对小球从释放到最低点过程应用动能定理 代入解得，故D正确。 故选BD。 8．（2026·天津河西·三模）如图所示为拍电影时吊威亚的情景简化图。工作人员A向左运动，用绕过定滑轮的轻绳（不可伸长）将演员B竖直向上吊起。不计轻绳和定滑轮之间的摩擦，演员B沿竖直方向匀速上升的过程中，下列说法正确的是（     ） A．演员B的机械能不变 B．轻绳对定滑轮的作用力减小 C．工作人员A对地面的压力减小 D．工作人员A向左做加速运动 【答案】B 【详解】A．演员B匀速上升，其动能不变，但重力势能增加，所以演员B的机械能增大，故A错误； B．由分析可知，由于演员B匀速上升，受力平衡，所以轻绳的拉力大小始终等于演员B的重力，即 设两段轻绳间的夹角为，则有轻绳对定滑轮的作用力为 当工作人员A向左运动时，逐渐增大，则逐渐减小，所以轻绳对定滑轮的作用力会减小，故B正确； C．设轻绳与地面的夹角为，地面对工作人员A的支持力为，则对工作人员A进行受力分析，在竖直方向上有 解得 当工作人员A向左运动时，逐渐减小，则逐渐减小，由于和不变，所以地面对工作人员A的支持力增大。根据牛顿第三定律可知，工作人员A对地面的压力增大，故C错误； D．将工作人员A的速度沿绳方向和垂直绳方向进行正交分解，则沿绳方向的分速度等于B的速度，即 解得工作人员A的速度为 演员B匀速上升，其速度保持不变，当工作人员A向左运动时，逐渐减小，则逐渐增大，所以逐渐减小，即工作人员A向左做减速运动，故D错误。 故选B。 9．（2026·河南信阳·模拟预测）如图所示，圆弧形光滑轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点刚好与光滑水平面相切，质量为的小球以一定的速度沿水平面向右运动并进入圆弧轨道，小球在圆弧轨道上运动过程中不脱离轨道。不计小球的大小，重力加速度为，则小球经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小不可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设圆弧半径为，最低点速度为，轨道对小球支持力为，由向心力公式得 整理得 小球不脱离轨道分两种情况，情况1：小球上升高度不超过圆心高度，滑回水平面不脱离轨道。小球上升最大高度满足 由机械能守恒 代入的表达式得 情况2：小球能通过最高点，完成完整圆周运动不脱离轨道。不脱离轨道的临界条件：最高点重力提供向心力（为最高点速度） 从最低点到最高点机械能守恒得 联立得，因此，即此情况压力范围为 综上可得压力范围为或 故选B。 10．（2026·北京海淀·一模）水平传送带匀速运动，将物体（可视为质点）无初速度地放在传送带上A点，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达B点。已知传送带运行的速率为v，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　） A．刚开始物体相对传送带向前运动 B．仅增大μ，物体做加速运动的位移变大 C．仅增大v，物体与传送带因摩擦产生的热量相同 D．仅增大v，物体从A点运动到B点的过程中可能一直受摩擦力 【答案】D 【详解】A．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，故A错误； B．由牛顿第二定律可知，物体加速运动时的加速度为 加速至与传送带共速所需时间 物体做加速运动的位移 可知仅增大μ，物体做加速运动的位移变小，故B错误； C．物体与传送带因摩擦产生的热量满足 故产热仅发生在物体加速运动的过程中，其中 两式联立，可知 故仅增大v，物体与传送带因摩擦产生的热量增加，故C错误； D．由上述分析可知，物体做加速运动的位移 仅增大v，设传送带AB的长度为，当时，物体从A点运动到B点的过程中将一直做匀加速运动，物体一直受摩擦力作用，故D正确。 故选D。 11．（2026·四川攀枝花·二模）抽水蓄能电站是国家“双碳”战略重要工程，被誉为电网的“超级充电宝”。电站在电力富余时将下水库的水抽至上水库储存能量，用电高峰时放水发电。关于抽水蓄能和放水发电过程中的能量转化与守恒，下列说法中正确的是（　　） A．抽水蓄能时电能全部转化为水的重力势能 B．从抽水蓄能到放水发电的全过程总能量守恒 C．放水发电时水的重力势能全部转化为电能 D．放水发电时水的动能只转化为电能 【答案】B 【详解】A．抽水蓄能过程中，需要克服水泵、管道摩擦做功，同时电机工作会发热，电能除转化为水的重力势能外，还有部分转化为内能等其他形式的能，并非全部转化为重力势能，故A错误； B．能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，抽水蓄能到放水发电的全过程中，能量只会从一种形式转化为另一种形式，总能量保持守恒，故B正确； C．放水发电过程中，水流要克服管道摩擦做功，发电机工作也存在内能损耗，水的重力势能除转化为电能外，还有部分转化为内能、水流的剩余动能等，并非全部转化为电能，故C错误； D．放水发电时，水的动能除转化为电能外，还有部分因摩擦转化为内能，且水流最终流入下水库时仍保留部分动能，并非只转化为电能，故D错误。 故选B。 12．（2025·湖南郴州·一模）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点平滑相接，导轨半径为。一个可视为质点的物体质量为，将弹簧压缩至A点后静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后滑上半圆形导轨，运动到D点时恰好脱离轨道，已知O、D连线和竖直方向O、C连线夹角为，g取，下列说法中正确的是（　　） A．小球在D点时的速度为 B．弹簧释放出来的弹性势能大小为100J C．D点到物体落地点的水平距离为 D．为使物体能从C点飞出，物体到达B处时速度至少为10m/s 【答案】C 【详解】A．运动到D点时恰好脱离轨道，根据牛顿第二定律，有 解得，故A错误； B．从A到D，根据能量守恒，有 解得弹簧释放出来的弹性势能大小为，故B错误； C．在D点将速度分解，在竖直方向，有 在水平方向，有 竖直向上运动的时间为 竖直向上运动的高度为 从最高点到水平面的高度为 从最高点落到地面的时间为 D点到物体落地点的水平距离为，故C正确； D．从B到C，根据动能定理，有 为使物体能从C点飞出，则有 联立解得物体到达B处时速度至少为，故D错误。 故选C。 13．（2021·浙江杭州·二模）如图所示是云上草原的无动力滑草项目实景图。整个滑道分为倾斜和水平两部分，游客参与项目时，需要整个人坐进塑料盆中，双手握紧盆的边缘，运动过程中与盆相对静止。工作人员每次都是让坐稳在盆中的游客从静止开始滑下（不同滑道上的游客均从同一高度处滑下，滑道顶端准备了很多新旧不一的塑料盆），最终游客停在水平滑道上。下列说法正确的是（　　） A．同一游客在不同滑道上体验项目，整个过程中重力对其做功的功率一定相同 B．不同的游客在同一滑道上停下的位置可能不同 C．不同滑道上的游客停下的位置不同只是因为游客的体重不同造成的 D．在整个滑草的过程中，人与盆的重力势能全部转化为盆与滑道间的内能 【答案】B 【详解】A．同一游客在不同滑道上体验项目，整个过程中重力对其做功的功率不相同，因为不同滑道下滑时间不同，所以A错误； B．不同的游客在同一滑道上停下的位置可能不同，因为新旧不一的塑料盆的摩擦因数不同，所以B正确； C．不同滑道上的游客停下的位置不同不是因为游客的体重不同造成的，是因为新旧不一的塑料盆的摩擦因数不同造成的，所以C错误； D．在整个滑草的过程中，人与盆的重力势能大部转化为盆与滑道间的内能，因为还有空气体阻力做功，人与盆之间也有摩擦等，所以D错误； 故选B。 14．（2026·云南·三模）如图所示，固定在竖直面内的光滑圆弧轨道半径为 ，可视为质点的质量为的物块Q从最高点（与圆心等高）处由静止释放，经过一段时间滑上静置在水平地面的木板P上，P的上表面光滑，并与圆弧轨道最低点相切，木板的右端通过挡板固定有一根轻质弹簧，劲度系数为，开始时弹簧处于原长。已知木板P的质量可忽略不计，P与地面间的动摩擦因数为，弹簧的弹性势能为，重力加速度取。求： (1)Q运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小； (2)P开始滑动时Q的速度大小； (3)Q从P左端离开P时的速度大小（答案可保留根号）。 【答案】(1)300N (2) (3) 【详解】（1）Q在圆弧轨道滑动，机械能守恒 在轨道最低点 由牛顿第三定律得Q对轨道的压力大小为 （2）P开始滑动时满足 由能量守恒定律 解得 （3）P开始滑动后，弹簧长度不变，直至速度为零，Q反弹，由能量守恒定律 解得 15．（2026·重庆·二模）如图所示，光滑水平地面上安装有一水平传送带，传送带以v0=6m/s的速度顺时针匀速转动，其左、右两端点B、C的间距。传送带右侧固定有一半径R=0.5m的光滑半圆轨道，传送带上表面与半圆轨道的最低点C相切，传送带左侧墙壁上连接一水平轻弹簧，弹簧右端放置一质量m=1kg的滑块（视为质点），滑块与弹簧未拴接。某时刻，滑块将弹簧水平压缩至A点后由静止释放，滑块第一次滑上半圆轨道后恰好能到达半圆轨道的最高点D。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，滑块通过各连接处时无机械能损失，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： (1)滑块第一次刚过C点时对轨道的压力； (2)传送带第一次将滑块传送至C点的过程中多消耗的电能。 【答案】(1)60N，方向竖直向下 (2)6J 【详解】（1）恰好到达D点，有 解得 C→D过程，根据动能定理可得 解得 滑块第一次刚过C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知，此时滑块对轨道的压力 方向竖直向下； （2）由于 可知，滑块第一次在传送带上运动时持续加速，设加速时间为t，则， 解得或（舍去） 因此传送带多消耗的电能为 16．（2026·江苏镇江·二模）如图所示，质量均为m的物块A和B通过竖直轻弹簧相连处于静止状态，弹簧劲度系数为k，B、C通过轻质细绳绕过光滑定滑轮相连，C置于倾角为30°的光滑斜面上，C的质量为4m。初始时用手托住C，细绳刚好拉直但无张力，B静止，重力加速度为g。释放C后，C沿斜面下滑，斜面足够长，求： (1)刚释放C的瞬间，C的加速度大小； (2)当A刚要离开地面时，B的速度大小； 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态细绳无张力，则B所受重力与弹簧弹力相互平衡。假设此时弹簧形变量为则根据胡克定律有 刚释放C的瞬间弹簧弹力不会突变，B和C之间有轻绳连接，具有相同大小的加速度a 和速度v 对C列牛顿第二定律有 以向上为正方向，对B列牛顿第二定律公式有 联立解得 （2）由上一小问可知弹簧劲度系数 当A刚要离开地面时其所受弹簧向上的拉力等于其重力。此时弹簧处于伸长状态，相对于原长的形变量为，根据可知弹性势能没有变化。 弹簧长度变化了，则B向上位移为，C沿斜面向下的位移为 对整体列动能定理有 解得 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 机械能守恒 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题主要考查功和功率（往往要联系实际），动能定理和机械能守恒定律的应用，功能关系的理解和应用及能量守恒问题。 2．素养考向 ①要求理解功和功率并以计算功和功率、会应用动能定理和机械能守恒定律、功以关系和能量守恒解决相关物理问题； ②掌握过程分析图像法、微元法、转化研究对象法、建模能力；过程整体法与隔离法、守恒思想‌、转化思想等解题方法体 考向一 功与功率 2026·山东卷T6 2025·山东卷·T5 2025·福建卷·T14 2024·广东卷·T9 2024·福建卷·T11 考向二 动能定理的理解和应用 2026·黑吉辽蒙卷·T7 2025·四川卷·T7 2025·北京卷·T19 2024·新课标卷·T24 考向三 机械能守恒定律的应用 2026·湖北卷·T9 2025·山东卷·T17 2025·云南卷·T6 2024·山东卷·T7 考向四 功能关系的理解和应用 2026·陕晋青宁卷T10 2025·湖南·T10 预计2027年高考将进一步强化情境化命题，倾向结合新能源汽车能量回收、高铁制动系统、登山装备助力装置等科技热点，考查动能定理在非恒力、变质量或复合场中的拓展应用。题型上可能出现“图像+文字”综合题，并更频繁地与动量定理、机械能守恒联合设问，形成“力—能—动”三位一体的综合大题。预测题型将更倾向“非典型系统”——如含空气阻力的斜面滑块、非理想弹簧、带电粒子在重力场中的运动，要求学生突破“仅重力做功才守恒”的思维定式，建立以‌能量守恒为总纲、功能关系为工具‌的分析框架 考向一 功和功率 1。（2026·山东·高考真题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ） A. B. C. D. 考向二 动有定理的理解和应用 2（2026·黑吉辽蒙卷高考真题） 如图（a），水平面上一质量为的物块在拉力 作用下，以初速度由原点出发，沿轴依次经过 、、 三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，， 随位置的变化如图（b）所示。设物块经过、 两点时 的瞬时功率分别为、，经过、、段 的平均功率分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 考向三 机械能守恒定律的应用 3.（多选）（2026年高考湖北卷物理高考真题（网络收集版））某山沟竖直截面图如图所示，山沟的一侧竖直，另一侧是以 点为圆心、 为半径的圆弧，圆弧最高点与 点等高。救援队从 点以大小为的初速度向该山沟投掷救援物资，其中 是重力加速度大小。物资可视为质点，不计空气阻力。为避免损坏救援物资，要求物资落到圆弧上的速率最小，则物资（     ） A．在空中运动的时间为 B．与水平方向成 角斜上抛 C．抛出点与落点的高度差为 D．落到圆弧上的最小速率为 考向四 功能关系的应用及能量守恒的问题 4．（2026·陕晋青宁卷T10）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（ ） A．释放后瞬间的加速度大小为 B．释放后瞬间轻绳上的拉力大小为 C．释放后下降的最大距离为 D．释放后的速度最大值为 考向一 功和功率 1. （2026·河北·高考真题）我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的图像可能是（ ） A. B. C. D. 2. （2026·山东·高考真题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ） A. B. C. D. 3.（2026·内蒙古辽宁·高考真题） 如图（a），水平面上一质量为的物块在拉力 作用下，以初速度由原点出发，沿轴依次经过 、、 三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，， 随位置的变化如图（b）所示。设物块经过、 两点时 的瞬时功率分别为、，经过、、段 的平均功率分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【 4.(多选)（2025·海南·高考真题）一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升，加速度为a，重力加速度为g，不计空气阻力，匀加速时间为t，则（    ） A．匀加速的最大速度为 B．集装箱的机械能增加 C．起重机的最大输出功率为 D．起重机对集装箱的作用力为 考向二 动有定理的理解和应用 1．（2025年高考云南物理真题）如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（   ） A．4×105J B．4×104J C．4×103J D．4×102J 2..（2025年高考福建卷物理真题）如图甲，竖直平面内，一长度大于4 m的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动1 m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为1 m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 3．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题）如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小； (2)雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 考向三 机械能守恒定律的应用 1. （2026·浙江·高考真题）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ） A. 运动员在转弯时加速度为0 B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 2. （2026·湖北·高考真题）（多选）如图所示，半径为、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻，质量为 的小球甲从圆环内表面最高处以大小为（为重力加速度大小）的水平初速度向右运动，同时质量为的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 乙的初速度大小为 B. 甲、乙两小球运动的周期相等 C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心 D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零 3．（2025年高考河南卷物理真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 考向四 功能关系 能量守恒 1．（2024·北京·高考真题）如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是（　　） A．物体在C点所受合力为零 B．物体在C点的速度为零 C．物体在C点的向心加速度等于重力加速度 D．物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能 2.（多选）（2025年高考海南卷物理部分真题（1-6,14-18题））一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升，加速度为a，重力加速度为g，不计空气阻力，匀加速时间为t，则（    ） A．匀加速的最大速度为 B．集装箱的机械能增加 C．起重机的最大输出功率为 D．起重机对集装箱的作用力为 3．（2025·山东·高考真题）如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量的小球自Q点正上方处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到时，b解除锁定开始运动。已知a的质量，b的质量，方形物体的质量，重力加速度大小，弹簧的劲度系数，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求： (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小、； (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小及弹性势能的最大值。 1．（2026·黑龙江大庆·模拟预测）电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（　　） A．赛车在内的位移为 B．赛车在加速过程中牵引力保持不变 C．当速度时，其加速度为 D．该赛车的最大速度是 2．（2026·湖南怀化·三模）如图所示，工人师傅利用两根绳子把空调拉到安装位置。两根绳子的一端均固定在空调上，其中一根绳子的另一端固定于墙上点，另一根绳子的一端在工人手上。工人在处收绳子，空调由处匀速率运动到处的过程，克服重力做功的功率变化情况为（     ） A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 3．（多选）（2026·山西忻州·模拟预测）如图为牵引力和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为，下列说法正确的是（    ） A．汽车所受阻力为 B．汽车车速为时，功率为 C．汽车匀加速运动时的加速度为 D．汽车匀加速所需时间为 4．（多选）（2026·安徽合肥·模拟预测）如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由点削出，从到与从到的时间比为4：5，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．该面片从到的速度变化率比到的速度变化率大 B．落到锅里的面片，飞得远的在空中运动时间较长 C．该面片运动到点与点时，重力做功的瞬时功率之比为4：9 D．从到P与从到过程，重力做功的平均功率之比为4：13 5．（2026·江苏扬州·模拟预测）质点做直线运动的v－t图像如图所示，规定向右为正方向，则该质点（     ） A．在0~8 s内的平均速度的大小为0.25 m/s，方向向左 B．在t＝2 s和t＝4 s时的加速度方向相反 C．在t＝2 s和t＝4 s时的速度相同 D．在0~5 s内所受的合外力对其所做的功为零 6．（2026·湖南长沙·三模）某校高一年级某班同学做了如图所示实验，长为的木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物块，现缓慢地抬高端，使木板以左端为轴转动，转至与水平面的夹角为（弧度） ，在整个过程中，小物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是（     ） A．摩擦力对小物块做功为零 B．摩擦力对小物块做功为 C．支持力对小物块做功为零 D．支持力对小物块做功为 7．(多选)（2026·山西忻州·模拟预测）学习小组用如图所示的装置来测量空气阻力对小球所做的功。小组同学将细线一端固定在力学传感器上的点，另一端与质量为的小球相连。小组同学测得细线的长度，小球的半径远小于线长。现将细线拉直，并使其位于水平位置，然后将小球由静止释放。当小球运动到最低点时，传感器的示数，取。下列说法正确的是（    ） A．小球运动到最低点时向心力大小为 B．小球运动到最低点时的速度大小为 C．小球运动过程中加速度始终沿绳指向点 D．小球运动到最低点的过程中，空气阻力对小球做的功为 8．（2026·天津河西·三模）如图所示为拍电影时吊威亚的情景简化图。工作人员A向左运动，用绕过定滑轮的轻绳（不可伸长）将演员B竖直向上吊起。不计轻绳和定滑轮之间的摩擦，演员B沿竖直方向匀速上升的过程中，下列说法正确的是（     ） A．演员B的机械能不变 B．轻绳对定滑轮的作用力减小 C．工作人员A对地面的压力减小 D．工作人员A向左做加速运动 9．（2026·河南信阳·模拟预测）如图所示，圆弧形光滑轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点刚好与光滑水平面相切，质量为的小球以一定的速度沿水平面向右运动并进入圆弧轨道，小球在圆弧轨道上运动过程中不脱离轨道。不计小球的大小，重力加速度为，则小球经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小不可能是（　　） A． B． C． D． 10．（2026·北京海淀·一模）水平传送带匀速运动，将物体（可视为质点）无初速度地放在传送带上A点，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达B点。已知传送带运行的速率为v，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　） A．刚开始物体相对传送带向前运动 B．仅增大μ，物体做加速运动的位移变大 C．仅增大v，物体与传送带因摩擦产生的热量相同 D．仅增大v，物体从A点运动到B点的过程中可能一直受摩擦力 11．（2026·四川攀枝花·二模）抽水蓄能电站是国家“双碳”战略重要工程，被誉为电网的“超级充电宝”。电站在电力富余时将下水库的水抽至上水库储存能量，用电高峰时放水发电。关于抽水蓄能和放水发电过程中的能量转化与守恒，下列说法中正确的是（　　） A．抽水蓄能时电能全部转化为水的重力势能 B．从抽水蓄能到放水发电的全过程总能量守恒 C．放水发电时水的重力势能全部转化为电能 D．放水发电时水的动能只转化为电能 12．（2025·湖南郴州·一模）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点平滑相接，导轨半径为。一个可视为质点的物体质量为，将弹簧压缩至A点后静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后滑上半圆形导轨，运动到D点时恰好脱离轨道，已知O、D连线和竖直方向O、C连线夹角为，g取，下列说法中正确的是（　　） A．小球在D点时的速度为 B．弹簧释放出来的弹性势能大小为100J C．D点到物体落地点的水平距离为 D．为使物体能从C点飞出，物体到达B处时速度至少为10m/s 13．（2021·浙江杭州·二模）如图所示是云上草原的无动力滑草项目实景图。整个滑道分为倾斜和水平两部分，游客参与项目时，需要整个人坐进塑料盆中，双手握紧盆的边缘，运动过程中与盆相对静止。工作人员每次都是让坐稳在盆中的游客从静止开始滑下（不同滑道上的游客均从同一高度处滑下，滑道顶端准备了很多新旧不一的塑料盆），最终游客停在水平滑道上。下列说法正确的是（　　） A．同一游客在不同滑道上体验项目，整个过程中重力对其做功的功率一定相同 B．不同的游客在同一滑道上停下的位置可能不同 C．不同滑道上的游客停下的位置不同只是因为游客的体重不同造成的 D．在整个滑草的过程中，人与盆的重力势能全部转化为盆与滑道间的内能 14．（2026·云南·三模）如图所示，固定在竖直面内的光滑圆弧轨道半径为 ，可视为质点的质量为的物块Q从最高点（与圆心等高）处由静止释放，经过一段时间滑上静置在水平地面的木板P上，P的上表面光滑，并与圆弧轨道最低点相切，木板的右端通过挡板固定有一根轻质弹簧，劲度系数为，开始时弹簧处于原长。已知木板P的质量可忽略不计，P与地面间的动摩擦因数为，弹簧的弹性势能为，重力加速度取。求： (1)Q运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小； (2)P开始滑动时Q的速度大小； (3)Q从P左端离开P时的速度大小（答案可保留根号）。 15．（2026·重庆·二模）如图所示，光滑水平地面上安装有一水平传送带，传送带以v0=6m/s的速度顺时针匀速转动，其左、右两端点B、C的间距。传送带右侧固定有一半径R=0.5m的光滑半圆轨道，传送带上表面与半圆轨道的最低点C相切，传送带左侧墙壁上连接一水平轻弹簧，弹簧右端放置一质量m=1kg的滑块（视为质点），滑块与弹簧未拴接。某时刻，滑块将弹簧水平压缩至A点后由静止释放，滑块第一次滑上半圆轨道后恰好能到达半圆轨道的最高点D。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，滑块通过各连接处时无机械能损失，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： (1)滑块第一次刚过C点时对轨道的压力； (2)传送带第一次将滑块传送至C点的过程中多消耗的电能。 16．（2026·江苏镇江·二模）如图所示，质量均为m的物块A和B通过竖直轻弹簧相连处于静止状态，弹簧劲度系数为k，B、C通过轻质细绳绕过光滑定滑轮相连，C置于倾角为30°的光滑斜面上，C的质量为4m。初始时用手托住C，细绳刚好拉直但无张力，B静止，重力加速度为g。释放C后，C沿斜面下滑，斜面足够长，求： (1)刚释放C的瞬间，C的加速度大小； (2)当A刚要离开地面时，B的速度大小； 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $