考点八关于(机械能及其守恒定律)训练-2026届高考物理二轮复习(含解析)

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名称 考点八关于(机械能及其守恒定律)训练-2026届高考物理二轮复习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2026-03-08 00:00:00

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考点八 关于(机械能及其守恒定律)训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,某段滑雪雪道倾角为,总质量的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑,所受阻力为,g取,运动员从上向下滑到底端的过程中, 重力所做的功为(  )
A.4500 J B.5500 J C.5000 J D.6000 J
2.如图所示物体从斜面上的Q点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P点。若传送带逆时针转动,再把物块放到Q点自由滑下,那么(  )
A.它仍落在P点 B.它将落在P点左边
C.它将落在P点右边 D.它可能落不到地面上
3.原来静止的物体受合外力作用时间为2,作用力随时间的变化情况如图所示,则(  )
A.0~时间内物体的动量变化与~2时间内的动量变化相同
B.0~时间内物体的平均速率与~2时间内的平均速率不等
C.时物体的速度为零,外力在0~2时间内对物体的冲量为零
D.0~2时间内物体的位移为零,外力对物体做功为零
4.某同学用如图所示的器材做“探究平抛运动的特点”实验。他用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,改变小球距地面的高度和打击小球的力度,多次重复实验,均可以得出质量相等的A、B两球同时落地。关于本实验,下列说法正确的是(  )
A.实验现象可以说明平抛运动的水平方向是匀速直线运动
B.落地时A、B两球的动能相同
C.落地时A、B两球重力的瞬时功率相同
D.打击小球的力度增大,A球落地的时间增大
5.环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,离地面越高(  )
A.线速度越大 B.周期越大
C.动能越大 D.向心加速度越大
6.如图所示,轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上,另一端与物块A连接,物块A静止在斜面上,弹簧恰好处于原长,A与斜面间动摩擦因数μ = tanθ,t = 0时刻给A一沿斜面向下的瞬时冲量,物块A在运动过程中,加速度a、动能Ek、弹性势能Ep与路程s及运动时间t的变化关系可能正确的是( )

A. B. C. D.
7.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、B之间用一长为的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B静止释放,则(  )

A.B球可以运动到圆环的最高点
B.A球运动到圆环的最低点时,速度为零
C.B球从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B球所做的总功不为零
D.B运动至右半圆弧上最高点时,其与圆心连线和竖直方向夹角约为37°
8.质量为的物体,沿着倾角 的固定斜面向下滑动。物体运动到O点开始计时,物体的图像(t为运动的时间,x是物体到O点的距离)如图所示。已知重力加速度 , ,则(  )
A.物体在O点的速度 B.物体的加速度大小
C.物体与斜面的动摩擦因数 D.0~4s,损失的机械能为350J
二、多选题
9.三个等大的小球甲、乙、丙的质量分别为 m、M、M,放在光滑的水平面上,甲、乙两球之间有一压缩的轻弹簧(处于锁定状态)但与两球不连接,弹簧储存的弹性势能为Ep。开始给小球甲、乙向右的冲量 I ,某时刻锁定突然打开,当两球分离的瞬间小球甲的速度刚好减为零,小球乙与小球丙发生碰撞,且碰后合为一体。则下列说法正确的是(  )
A.弹簧对小球甲的冲量大小为 B.弹簧对小球乙做的功为Ep
C.整个过程系统损失的机械能为Ep D.小球乙、丙碰后的速度大小为
10.如图所示,摆球质量为,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则在此过程中(  )
A.重力的瞬时功率先增大后减小 B.重力的瞬时功率在不断增大
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
三、实验题
11.图甲为测定当地重力加速度的实验装置,不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端,另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放,在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t,用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力,实验步骤如下:
(1)小圆柱的直径d=________cm;
(2)测出悬点到圆柱中心的距离l,并测出对应的挡光时间△t;
(3)改变摆线的长度,重复步骤 (2),多测几组数据;
(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以_______为横坐标,得到的图象是一条通过坐标原点的直线,如图丙所示。计算得该图线的斜率为k,则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。
12.某实验小组设计了如图所示的装置,利用小球下落过程中减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,来验证系统机械能守恒。已知弹簧弹性势能的表达式,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧形变量。实验操作步骤如下:
①按如图所示安装好实验器材,测得小球自然静止时力传感器的示数为;
②用手将小球缓慢向上托起,当力传感器示数恰好为零时由静止释放小球,测得小球下落过程中力传感器示数的最大值为,弹簧始终处于弹性限度内;
③换用不同质量的小球重复①②步骤,测出小球静止时对应的力传感器示数(、、、…)和小球下落过程中力传感器示数的最大值(、、、…)。
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)测出弹簧的劲度系数。
(2)以为纵坐标、为横坐标作出图像,不考虑弹簧的质量,若图线的斜率为______,则可验证系统的机械能守恒。
四、解答题
13.如图所示,小车A的质量m1=8kg,物块B质量m2=2kg,水平面光滑,B物置于小车上后静止.今有质量为10g的子弹以速度200m/s射入B并穿过B物体,击穿时间极短,若子弹穿过B物时,B物获得速度为0.6m/s,求:
(1)子弹穿过B物体时的速度大小为多大?
(2)若最终B物体与A物体一起运动达到共同速度,其速度大小为多大?
(3)求子弹穿过B物块后,从B在A上运动到达到共同速度的过程中,AB物体组成的系统损失的机械能是多少?
14.某型号汽车发动机的额定功率为90kW,在水平路上行驶时受到恒定不变的阻力是1800N,求
(1)发动机在额定功率下行驶的最大速度大小;
(2)汽车以最大速度行驶30km,发动机做的功;
(3)在同样的阻力下,以20m/s速度匀速行驶,则发动机输出的实际功率。
试卷第1页,共3页
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考点八 关于(机械能及其守恒定律)训练 参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C C B B D D AD AC
1.C
【详解】根据题意可知,重力所做的功为
故ABD错误C正确。
故选C。
2.A
【详解】物体在静止的传送带上受到向后的摩擦力而做减速运动,物体动能的改变量等于摩擦力所做的功;当传送逆时针转动时,物体受到的摩擦力大小不变,同时摩擦力作用的位移也不变,故摩擦力对物体所做的功不变,物体到达传送带终点时,速度保持不变,故物体离开传送带后仍落在P点。综上分析,BCD错误,A正确。
故选A。
3.C
【详解】A.由图可知0~时间内~2时间内合外力大小相等但方向相反,根据动量定理可知,0~时间内物体的动量变化与~2时间内的动量变化的大小相等但方向相反,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可知0~时间内和~2时间内加速度大小相同,设为a,0~时间内物体速度从0均匀增大至,~2时间内物体速度从均匀减小至0,根据可知0~时间内物体的平均速率与~2时间内的平均速率相等,故B错误;
C.根据B项分析可知时物体的速度为零,且外力在2时间内对物体的冲量为
故C正确;
D.根据B项分析可知0~2时间内物体始终单向运动,位移不可能为零,但初、末速度均为零,根据动能定理可知外力对物体做功为零,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.本实验只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。故A错误;
B.落地时两球竖直方向上的速度相同,但A球还有水平方向的速度,故A球的动能大。故B错误;
C.重力的瞬时功率为
其中vy为竖直方向的速度。故C正确;
D.根据
易知A球落地的时间取决与下落高度,与打击小球的力度无关。故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所受万有引力提供向心力,有
可得线速度
离地越高,半径r越大,线速度v越小,故A错误;
B.由
周期
离地面越高,半径r越大,周期越大,故B正确;
C.卫星的动能
离地越高,线速度越小,动能越小,故C错误;
D.由
可得
离地越高,向心加速度越小,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】以弹簧恰好处于原长的位置为坐标原点且取向下为正,则记物块A运动的位移为x,则滑块A下滑过程中有x = s,上滑过程中s = 2s0-x,故加速度a、动能Ek、弹性势能Ep与路程s的关系图线与关于位移x的关系图线形状相同。
AB.由于刚开始时物块A静止在斜面上,弹簧恰好处于原长,A与斜面间动摩擦因数μ = tanθ,则物块A下滑过程中有
kx = ma
则物块A下滑过程中a—x图线是一条过原点的直线,当A下滑的到最低点后上滑过程中有
kx-2mgsinθ = ma
则A上滑过程中a—x图线应是一条下倾的直线,且最大加速度要比上滑的最大加速度要小,但物块A不是做匀变速直线运动,则a与t的关系不可能是直线,A错误、B正确;
C.根据以上分析可知,滑块下滑过程中重力和摩擦力抵消,则滑块的合外力为弹力,根据动能定理有
则下滑过程中Ek—x图线应该是一条开口向下的抛物线,当滑块上滑过程有
则上滑过程中Ek—x图线也应该是一条开口向下的抛物线,但根据牛顿第二定律可知上滑过程中在到达x = 0(即路程2s0)前某位置有A的合外力为零,此位置动能最大,此后A就开始做减速运动,动能将减小,C错误;
D.物体A下滑过程中Ep与下滑位移x的关系为
则物块A下滑过程中Ep—x图线应该是一条开口向上的抛物线,当滑块上滑过程有
则物块A上滑过程中Ep—x图线应该是一条开口向下的抛物线,D错误。
故选B。
7.D
【详解】AD.设B球到右侧最高点时,B与圆心连线和竖直方向夹角为,如图,圆环圆心处为零势能面,系统机械能守恒
代入数据得
所以B球在圆环右侧区域内能达到的最高点与竖直方向夹角约为37°,A错误,D正确。

B.在A、B运动的过程中,A、B组成的系统只有重力做功,机械能守恒,则有
又因为

故B错误;
C.对B球,根据动能定理可得
解得
W=0
故C错误。
故选D。
8.D
【详解】AB.根据位移与时间的关系
可得
结合图像的斜率和截距可知

解得
A、B错误;
C.根据牛顿第二定律
可得动摩擦因数
C错误;
D.物体停止的时间
物体的位移
损失的机械能
D正确。
故选D。
9.AD
【详解】A.选取向右为正方向,由动量定理可知,小球甲、乙的总动量为,则小球甲的动量为
弹簧恢复到原长时,小球甲、乙刚好分离,且此时小球甲的速度为零,由动量定理得
负号表示与选定的正方向相反,故A正确;
B.弹簧对小球甲、乙作用的过程中,弹簧对小球甲做负功,对小球乙做正功,系统的机械能全部转化为小球乙的动能,所以小球乙的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与小球甲的动能之和,所以弹簧弹力对小球乙做的功大于,故B错误;
CD.小球甲与小球乙以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒,设相互作用结束后小球乙的速度为v1,选取向右为正方向,则
I=Mv1
小球乙与小球丙相互作用的过程中,二者组成的系统的动量也守恒,设碰后的速度为v2,根据动量守恒得
Mv1=(M+M)v2
联立得
整个的过程中损失的机械能
而,联立解得
可知只有在m与M相等时,全过程中机械能减小量才为,故C错误,D正确。
故选AD。
10.AC
【详解】AB.在最初的位置,因为小球的速度为零,则重力做功的功率为零;在摆动过程中,重力与小球的速度成锐角,功率不为零;在最低点时,小球的速度与重力垂直,则重力做功的功率为零,由此可知,重力做功的功率先增大后减小,故A正确,B错误;
CD.空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力做功为
故C正确,D错误。
故选AC。
11. 1.02
【详解】(1)[1].小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.
(2)[2][3].根据机械能守恒定律得
所以
得到
则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以为横坐标。
其中

12.(1)不需要
(2)2
【详解】(1)小球自然静止时
小球下落到最低点
由机械能守恒定律
联立可得,故不需要测出弹簧的劲度系数。
(2)由小问1可知:若系统的机械能守恒,则有
即图线的斜率为。
【点睛】
13.(1) (2) (3)
【分析】(1)子弹穿过B的过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出子弹的速度;
(2)A、B系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出它们的共同速度;
(3)根据能量守恒求解系统损失的机械能;
【详解】(1)设子弹的质量为,初速度为,穿过物体之后为,子弹穿物体B过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
代入数据解得:;
(2)A、B系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:,
代入数据解得:;
(3)由能量守恒定律得,子弹穿过木块过程中,系统损失的机械能:
代入数据整理得到:.
【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用问题,注意系统的选择问题,然后根据能量守恒求解系统损失的机械能.
14.(1)50m/s(2)5.4×107J(3)36kW
【详解】(1)当牵引力与摩擦力平衡时速度最大,故最大速度时
F引=Ff=1800N
由功率的表达式得
P=Ffvm
得最大速度
m/s
(2)根据功的定义式得发动机做功
(3)以20m/s速度匀速行驶,发动机的牵引力与摩擦力平衡,故实际功率为
P实=F v=Ff v=1800×20W=36kW
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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