滬科版上海必修第二冊(cè)高一物理下學(xué)期課后培優(yōu)分級(jí)練專題17機(jī)械能守恒定律(原卷版+解析)

一、單選題1．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）一個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖像如圖所示，其中0～s1過(guò)程的圖線為曲線，s1～s2過(guò)程的圖線為直線。根據(jù)該圖像，小球的動(dòng)能隨位移變化的圖像可能是（）A． B．C． D．2．（2021春·上海浦東新·高一?？计谀?022北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子U型池決賽，中國(guó)選手谷愛(ài)凌奪金。如圖所示，在某次訓(xùn)練中，谷愛(ài)凌從離底端高h(yuǎn)=2m處由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為v=6m/s。已知谷愛(ài)凌體重65kg，在上述訓(xùn)練過(guò)程中，谷愛(ài)凌的（）A．動(dòng)能增加了195J B．機(jī)械能減少了1300JC．機(jī)械能增加了1570J D．重力勢(shì)能減少了1300J3．（2021春·上海浦東新·高一期末）從高處以初速度豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖所示。若取拋出點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則（）A．在拋出點(diǎn)小球的機(jī)械能為B．在最高點(diǎn)小球的機(jī)械能為C．在最高點(diǎn)小球的機(jī)械能為D．小球著地時(shí)的機(jī)械能為4．（2022秋·上海黃浦·高二上海市向明中學(xué)階段練習(xí)）如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（）A．圖甲中，火箭升空的過(guò)程中，若勻速升空機(jī)械能守恒，若加速升空機(jī)械能不守恒B．圖乙中物體勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒C．圖丙中小球做加速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒D．圖丁中，輕彈簧將A、B兩小車彈開(kāi)，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒5．（2021春·上海浦東新·高一期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．被勻速向上吊起的集裝箱，其機(jī)械能守恒B．若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合外力一定為零C．若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合外力做的功一定為零D．被水平拋出的鉛球，其機(jī)械能不斷增大6．（2022·上海閔行·統(tǒng)考一模）如圖為“反向蹦極”運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化示意圖．假設(shè)彈性輕繩的上端固定在O點(diǎn)，拉長(zhǎng)后將下端固定在體驗(yàn)者身上，并通過(guò)扣環(huán)和地面固定，打開(kāi)扣環(huán)，人從A點(diǎn)靜止釋放，沿豎直方向經(jīng)B點(diǎn)上升到最高位置C點(diǎn)，B點(diǎn)時(shí)速度最大．不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，人的機(jī)械能一直在增大B．從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，彈性輕繩的彈性勢(shì)能一直在減小C．B點(diǎn)為彈性輕繩處于原長(zhǎng)的位置D．從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，人的機(jī)械能保持不變7．（2021春·上海閔行·高一期末）在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是（）A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．電梯加速上升的過(guò)程C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程8．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線連接，跨過(guò)固定在水平地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的3倍。當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高。將A由靜止釋放（A落地時(shí)，立即燒斷細(xì)線），B上升的最大高度是（）A． B． C． D．2R9．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek為動(dòng)能，Ep為勢(shì)能，s為下落的距離，v為速度，t為時(shí)間。以水平地面為零勢(shì)能面，下列圖像中，正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）A． B．C． D．10．（2022春·上海黃浦·高一期末）如圖，小李將籃球從其球心離地高為h處，以大小為v的速度拋出，籃球恰能進(jìn)入離地高為H的籃圈。設(shè)籃球質(zhì)量為m，地面為零勢(shì)能面，則球心經(jīng)過(guò)籃圈時(shí)藍(lán)球的機(jī)械能為（不計(jì)空氣阻力和籃球轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，重力加速度大小為g）（）A． B．C． D．11．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）如圖，豎直平面內(nèi)有一大一小兩個(gè)連續(xù)圓形軌道。小物體某次滑行中先后經(jīng)過(guò)兩環(huán)最高點(diǎn)A、B時(shí)的速度分別為vA、vB，加速度分別為aA、aB，不計(jì)阻力，則（）A．vA>vB，aA>aBB．vA>vB，aA<aBC．vA<vB，aA>aBD．vA<vB，aA<aB12．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市第三女子中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，兩質(zhì)量相同的小球A、B，分別用長(zhǎng)度不同的線懸在等高的、點(diǎn)，A球的懸線比B球的懸線長(zhǎng)。把兩球的懸線均拉到水平后將小球無(wú)初速釋放，以懸點(diǎn)為零勢(shì)能參考面，不計(jì)空氣阻力。兩球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力分別為、，所具有的機(jī)械能分別為和。則（

）A．、 B．、C．、 D．、13．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，細(xì)線掛著質(zhì)量為m的小球靜止在位置A，現(xiàn)用水平恒力F將其從位置A向右拉到位置B點(diǎn)，此時(shí)線與豎直方向夾角為，且。則小球在從A到B的過(guò)程中（

）A．小球在B點(diǎn)時(shí)的加速度、速度均為零B．恒力F做的功等于小球重力勢(shì)能的增量C．若保持恒力F的作用，線與豎直方向的夾角最大等于D．若小球在B時(shí)將力F撤去，小球來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺角將等于14．（2022春·上海浦東新·高一華師大二附中階段練習(xí)）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點(diǎn)，輕桿處于豎直方向時(shí)置于同一水平面上質(zhì)量為M的立方體恰與小球接觸。對(duì)小球施加微小的擾動(dòng)，使桿向右傾倒，從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地前瞬間，忽略一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A．m重力勢(shì)能的減少量等于m動(dòng)能的增加量B．M、m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．輕桿對(duì)小球做正功D．M一直加速15．（2021春·上海浦東新·高一期末）如圖（甲）所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖（乙）（）A．時(shí)刻小球動(dòng)能最大B．時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的機(jī)械能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能D．這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先減小后增加16．（2021春·上海浦東新·高一期末）如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中（彈簧一直保持豎直且始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)），下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球的重力勢(shì)能增加 B．小球的動(dòng)能先減小后增大C．小球的機(jī)械能保持不變 D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能保持不變二、填空題17．（2022秋·上海虹口·高三統(tǒng)考期末）圖（甲）中，粗糙程度相同的斜面固定在地面上，將小物塊從斜面頂端由靜止釋放，經(jīng)6s勻加速下滑到底端。圖（乙）中的①、②兩條曲線分別表示該過(guò)程重力、摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化關(guān)系，虛線AB為時(shí)曲線①的切線，則切線AB斜率的物理意義是________。以地面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，當(dāng)物塊重力勢(shì)能時(shí)，其動(dòng)能_______J。18．（2022秋·上海浦東新·高二期中）如圖，物塊從傾角、高的光滑斜面頂端以初速度下滑，滑至底端時(shí)的速度大小為_(kāi)_______。若以斜面底端為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則當(dāng)物塊下滑________m時(shí)，其動(dòng)能等于重力勢(shì)能。（g取，，）19．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲所示，物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用繞過(guò)光滑定滑輪的輕繩連接，A、B初始離水平地面的高度均為H。A的質(zhì)量為，改變B的質(zhì)量m，得到A的加速度a隨m變化的圖線如圖乙所示，圖中虛線為漸近線，設(shè)豎直向上為加速度的正方向，不計(jì)空氣阻力，取，則____________，若，由靜止同時(shí)釋放A、B后，則A距離水平地面的最大高度為_(kāi)___________m。（假設(shè)B落地后不反彈，A不與天花板碰撞）20．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，一直角斜面體固定在水平地面上，左側(cè)斜面傾角為，右側(cè)斜面傾角為。A、B兩個(gè)物體分別系于一根跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端且分別置于斜面上，兩物體下邊緣位于同一高度且處于平衡狀態(tài)，滑輪兩邊的輕繩都平行于斜面。不考慮所有的摩擦，當(dāng)剪斷輕繩讓物體從靜止開(kāi)始沿斜面滑下，則兩物體的質(zhì)量之比是________，著地瞬間兩物體所受重力做功的功率之比是________。21．（2022春·上海浦東新·高一上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校階段練習(xí)）如圖所示，物塊以60J的初動(dòng)能從斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)，當(dāng)它的動(dòng)能減少為零時(shí)，重力勢(shì)能增加了40J。上升過(guò)程中物塊克服摩擦力做功為_(kāi)_________J，以斜面底端為零勢(shì)能面，該物體在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)的動(dòng)能大小為_(kāi)__________J。22．（2021春·上海閔行·高一期末）一物塊在高、長(zhǎng)的斜面頂端從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離的變化如圖中直線、所示，取。則物塊的質(zhì)量____，物塊從開(kāi)始下滑到底端的過(guò)程中，機(jī)械能損失_______。三、實(shí)驗(yàn)題23．（2021春·上?！じ咭黄谀┤鐖D為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，A、B是固定在不同位置的兩個(gè)擋光片，以最低點(diǎn)C作為零勢(shì)能點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)中使用的傳感器是____________傳感器；（2）已知擋光片寬度為，擺錘通過(guò)某個(gè)擋光片的擋光時(shí)間為，則擺錘經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的速度大小為_(kāi)_________；（3）已知A、B兩個(gè)擋光片與最低點(diǎn)C的高度差分別為、，實(shí)驗(yàn)測(cè)得擺錘經(jīng)過(guò)A、B時(shí)的速度分別為、，重力加速度為。為了證明擺錘在A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能相等，需要得到的關(guān)系式是__________。（用給定的符號(hào)表示）（4）以擺錘所在位置到最低點(diǎn)的高度為橫坐標(biāo)，擺錘速度為，以為縱坐標(biāo)。若擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，作出的圖線應(yīng)是圖中的___________，圖線的斜率大小表示__________。A．

B．

C．

D．24．（2022春·上海奉賢·高一期末）如圖所示是在“用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成下列有關(guān)問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)中，先選取零勢(shì)能面再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則零勢(shì)能面位置的選取對(duì)驗(yàn)證擺錘動(dòng)能與重力勢(shì)能之和為常數(shù)________影響（選填“有”或“無(wú)”）；（2）每次都準(zhǔn)確從同一位置靜止釋放擺錘，改變傳感器安裝的高度，以同一零勢(shì)能面測(cè)得四個(gè)不同位置的重力勢(shì)能和動(dòng)能數(shù)據(jù)。動(dòng)能（×10-2J）重力勢(shì)能（×10-2J）機(jī)械能（×10-2J）0.007.507.502.465.007.464.912.507.417.340.007.34分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，動(dòng)能與勢(shì)能之和（機(jī)械能）隨測(cè)量位置的不同而不斷減小，其可能的原因是：_________。四、解答題25．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）如圖a所示，水平面與斜面在B處平滑連接，斜面上的C端處安裝有輕彈簧。質(zhì)量為m=1kg小物塊被斜向上α=37°的恒力F作用下從A位置靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)后撤去恒力F。小物塊從A點(diǎn)出發(fā)到速度第一次減為零的過(guò)程，其動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep（以水平面為零勢(shì)能面），彈簧彈性勢(shì)能E隨小物塊路程s的變化如圖b三條圖線所示。（1）請(qǐng)判斷三條圖線各表示哪個(gè)能量；（2）求小物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度a；（3）求斜面的傾斜角β；（4）求圖b中D點(diǎn)表示的能量大小。26．（2022·上?！ざ＃┤鐖D所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端剛好與質(zhì)量m=2kg的小物塊P接觸（但不連接），物體P靜止處于光滑水平面AB上，水平面AB右端平滑連接足夠長(zhǎng)的粗糙斜面BC，斜面BC的傾角θ=37°?，F(xiàn)向左推壓小物塊一定距離，然后釋放，小物塊沿AB向右運(yùn)動(dòng)，并滑上BC，測(cè)得從B處第一次向上滑行的最大位移s1=1.8m。已知小物塊與BC斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，求：（1）小物塊沿BC向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a上；（2）向左推壓小物塊所做的功W；（3）小物塊能在BC上通過(guò)的總路程l；（4）小物塊從B處第n次向上滑行的最大位移sn與s1的關(guān)系式。（n為自然數(shù)）27．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)期中）如圖所示的裝置稱為“阿特伍德機(jī)”，是一種可以用來(lái)測(cè)重力加速度的簡(jiǎn)單裝置．質(zhì)量分別為m1和m2的物體，通過(guò)一輕質(zhì)定滑輪用一足夠長(zhǎng)的輕繩連接，滑輪摩擦不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)。測(cè)量時(shí)，先使繩子處于緊繃狀態(tài)，然后將物體由靜止釋放，測(cè)出物體的加速度大小，就可以計(jì)算出重力加速度g來(lái)。（1）求物體釋放后的加速度大小和繩子上的彈力大小（都用m1、m2和g表示）；（2）若m1距離地面的起始高度為h，求釋放后m2能上升的最大高度。（3）通過(guò)測(cè)量物體下落的高度和下落的時(shí)間，就可以求出物體的加速度．為了提高測(cè)量的精確度，兩物體的質(zhì)量應(yīng)該怎么選擇？說(shuō)明理由。28．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）如圖，與水平面夾角θ=37°的斜面與半徑R=0.4m的光滑圓軌道的最低點(diǎn)B圓滑對(duì)接，且固定于豎直平面內(nèi)。小滑塊從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)滑塊的彈力恰為零。已知滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)。g取10m/s2，，。求：（1）滑塊在C點(diǎn)的速度大?。唬?）A、B兩點(diǎn)間的高度差h；（3）滑塊在BC段的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否存在動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置？若有，對(duì)零勢(shì)能面的選取有何要求？29．（2023·上海黃浦·上海市大同中學(xué)統(tǒng)考一模）如圖所示的裝置由安裝在水平臺(tái)面上的高度H可調(diào)的斜軌道KA、水平直軌道AB、圓心為O1的豎直半圓軌道BCD、圓心為O2的豎直半圓管道DEF、水平直軌道FG等組成，F(xiàn)、D、B在同一豎直線上，軌道各部分平滑連接，已知滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從K點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑，滑塊質(zhì)量m=0.1kg，軌道BCD的半徑R=0.8m，管道DEF的半徑r=0.1m，滑塊與軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，其余各部分軌道均光滑且無(wú)能量損失，軌道FG的長(zhǎng)度L=3m，g取10m/s2。（1）若滑塊恰能過(guò)D點(diǎn)，求高度H的大?。唬?）若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道，求經(jīng)過(guò)管道DEF的最高點(diǎn)F時(shí)的最小速度；（3）若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道且最終能靜止在水平軌道FG上，求可調(diào)高度H的范圍。30．（2022·上海奉賢·統(tǒng)考一模）如圖一個(gè)類似自動(dòng)雨傘柄的裝置，桿豎直放置于水平桌面上，套有一個(gè)滑塊，初始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速度v0=10m/s向上滑動(dòng)時(shí)，受到桿的摩擦力1N，滑塊滑到B處碰撞桿的上端，帶動(dòng)桿離開(kāi)桌面一起豎直向上運(yùn)動(dòng)，它們向上運(yùn)動(dòng)的最大高度H=0.2m。已知滑塊的質(zhì)量m=0.2kg，桿的質(zhì)量M=0.6kg，A、B間距L=1.2m，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。問(wèn)：（1）初始滑塊靜止時(shí)桌面受到的壓力為多大？（2）滑塊在A、B間滑動(dòng)過(guò)程中，桌面對(duì)桿的支持力為多大？（3）滑塊帶動(dòng)桿一起向上運(yùn)動(dòng)的初速度為多大？（4）滑塊和桿組成的系統(tǒng)在上述過(guò)程中機(jī)械能損失了多少？一、單選題1．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）一個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖像如圖所示，其中0～s1過(guò)程的圖線為曲線，s1～s2過(guò)程的圖線為直線。根據(jù)該圖像，小球的動(dòng)能隨位移變化的圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)圖像，因?yàn)闄C(jī)械能減少，所以物體除受重力外還受到拉力，且拉力做負(fù)功，拉力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，又因?yàn)槲矬w從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所以物體一定向下運(yùn)動(dòng)，拉力向上；因?yàn)槲矬w從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，所以拉力一定小于重力；圖像的斜率表示拉力的大小，圖像的斜率先增大后不變，所以拉力先增大后不變；根據(jù)動(dòng)能定理，0～s1時(shí)間內(nèi)，拉力增大，拉力小于重力，合力向下，物體的動(dòng)能增大，s1～s2時(shí)間內(nèi)，如果拉力增大到等于重力，拉力保持不變，合力等于零，則物體做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能保持不變。故選C。2．（2021春·上海浦東新·高一校考期末）2022北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子U型池決賽，中國(guó)選手谷愛(ài)凌奪金。如圖所示，在某次訓(xùn)練中，谷愛(ài)凌從離底端高h(yuǎn)=2m處由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為v=6m/s。已知谷愛(ài)凌體重65kg，在上述訓(xùn)練過(guò)程中，谷愛(ài)凌的（）A．動(dòng)能增加了195J B．機(jī)械能減少了1300JC．機(jī)械能增加了1570J D．重力勢(shì)能減少了1300J【答案】D【詳解】動(dòng)能增加了重力勢(shì)能減少了機(jī)械能減少了故選D。3．（2021春·上海浦東新·高一期末）從高處以初速度豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖所示。若取拋出點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則（）A．在拋出點(diǎn)小球的機(jī)械能為B．在最高點(diǎn)小球的機(jī)械能為C．在最高點(diǎn)小球的機(jī)械能為D．小球著地時(shí)的機(jī)械能為【答案】B【詳解】A．由題意，在拋出點(diǎn)小球的重力勢(shì)能為零，所以機(jī)械能等于初動(dòng)能，為，故A錯(cuò)誤；BCD．小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，機(jī)械能守恒，所以在最高點(diǎn)和著地時(shí)，小球的機(jī)械能都為，故B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。4．（2022秋·上海黃浦·高二上海市向明中學(xué)階段練習(xí)）如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（）A．圖甲中，火箭升空的過(guò)程中，若勻速升空機(jī)械能守恒，若加速升空機(jī)械能不守恒B．圖乙中物體勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒C．圖丙中小球做加速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒D．圖丁中，輕彈簧將A、B兩小車彈開(kāi)，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】D【詳解】A．題圖甲中無(wú)論火箭勻速上升還是加速上升，都有推力做正功，機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；B．題圖乙中物體沿斜面勻速上升，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加，B錯(cuò)誤；C．題圖丙中，小球沿粗糙斜面加速滾下過(guò)程中，除了重力做功，還有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，C錯(cuò)誤；D．題圖丁中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩小車的動(dòng)能，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，而兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確。故選D。5．（2021春·上海浦東新·高一期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．被勻速向上吊起的集裝箱，其機(jī)械能守恒B．若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合外力一定為零C．若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合外力做的功一定為零D．被水平拋出的鉛球，其機(jī)械能不斷增大【答案】C【詳解】A．被勻速向上吊起的集裝箱，其向上的拉力做正功，因此機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；BC．若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合外力不一定為零，但合外力做功一定為零，B錯(cuò)誤，C正確；D．被水平拋出的鉛球，由于只有重力做功，因此其機(jī)械能守恒，D錯(cuò)誤。故選C。6．（2022·上海閔行·統(tǒng)考一模）如圖為“反向蹦極”運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化示意圖．假設(shè)彈性輕繩的上端固定在O點(diǎn)，拉長(zhǎng)后將下端固定在體驗(yàn)者身上，并通過(guò)扣環(huán)和地面固定，打開(kāi)扣環(huán)，人從A點(diǎn)靜止釋放，沿豎直方向經(jīng)B點(diǎn)上升到最高位置C點(diǎn)，B點(diǎn)時(shí)速度最大．不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，人的機(jī)械能一直在增大B．從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，彈性輕繩的彈性勢(shì)能一直在減小C．B點(diǎn)為彈性輕繩處于原長(zhǎng)的位置D．從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，人的機(jī)械能保持不變【答案】B【詳解】AC．根據(jù)題意可知，在B點(diǎn)速度最大，人的加速度為零，受力分析易得，在B點(diǎn)，彈性輕繩的彈力等于人的重力，故此時(shí)彈性輕繩仍處于拉長(zhǎng)狀態(tài)，故彈性輕繩的原長(zhǎng)狀態(tài)必處于B、C之間，設(shè)為E點(diǎn)，從E點(diǎn)到C的過(guò)程中，人做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能保持不變，故AC錯(cuò)誤；B．根據(jù)A項(xiàng)的分析，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，彈性輕繩處于拉長(zhǎng)狀態(tài)，彈力一直向上，彈力一直對(duì)人做正功，故彈性勢(shì)能一直減小，故B正確；D．由A項(xiàng)分析可知，從E點(diǎn)到C的過(guò)程中，人做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能保持不變，但是有B到E的過(guò)程中，彈力依然對(duì)人做正功，人的機(jī)械能是在增加的，故D錯(cuò)誤。故選B。7．（2021春·上海閔行·高一期末）在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是（）A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．電梯加速上升的過(guò)程C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程【答案】C【詳解】A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．電梯加速上升的過(guò)程，動(dòng)能和重力勢(shì)能均不斷增大，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，只有重力做功，機(jī)械能守恒，C正確；D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷減小，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。故選C。8．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線連接，跨過(guò)固定在水平地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的3倍。當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高。將A由靜止釋放（A落地時(shí)，立即燒斷細(xì)線），B上升的最大高度是（）A． B． C． D．2R【答案】B【詳解】設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為3m，A球落地前，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有解得對(duì)B運(yùn)用動(dòng)能定理有解得則B上升的最大高度為故選B。9．（2023春·上海長(zhǎng)寧·高三專題練習(xí)）物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek為動(dòng)能，Ep為勢(shì)能，s為下落的距離，v為速度，t為時(shí)間。以水平地面為零勢(shì)能面，下列圖像中，正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．物體下落過(guò)程中的重力勢(shì)能為由此可知，Ep-s圖線為一次函數(shù)圖線，且為減函數(shù)，故A正確；B．物體下落過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以所以，Ep-Ek圖線為一次函數(shù)圖線，且為減函數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能的定義由此可知，動(dòng)能Ek-t2的圖線是正比例函數(shù)圖線，即過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，故C錯(cuò)誤；D．重力勢(shì)能為由此可知，Ep-v圖線為一開(kāi)口向下的拋物線，故D錯(cuò)誤。故選A。10．（2022春·上海黃浦·高一期末）如圖，小李將籃球從其球心離地高為h處，以大小為v的速度拋出，籃球恰能進(jìn)入離地高為H的籃圈。設(shè)籃球質(zhì)量為m，地面為零勢(shì)能面，則球心經(jīng)過(guò)籃圈時(shí)藍(lán)球的機(jī)械能為（不計(jì)空氣阻力和籃球轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，重力加速度大小為g）（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】籃球做斜上拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，球在各處的機(jī)械能均相等，而取地面為零勢(shì)能面，設(shè)球進(jìn)框的速度為，有則球心經(jīng)過(guò)籃圈時(shí)藍(lán)球的機(jī)械能為，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）如圖，豎直平面內(nèi)有一大一小兩個(gè)連續(xù)圓形軌道。小物體某次滑行中先后經(jīng)過(guò)兩環(huán)最高點(diǎn)A、B時(shí)的速度分別為vA、vB，加速度分別為aA、aB，不計(jì)阻力，則（）A．vA>vB，aA>aBB．vA>vB，aA<aBC．vA<vB，aA>aBD．vA<vB，aA<aB【答案】D【詳解】A點(diǎn)高于B點(diǎn)，有不計(jì)阻力，小物體在A、B兩點(diǎn)機(jī)械能相等，有則由可知故選D。12．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市第三女子中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，兩質(zhì)量相同的小球A、B，分別用長(zhǎng)度不同的線懸在等高的、點(diǎn)，A球的懸線比B球的懸線長(zhǎng)。把兩球的懸線均拉到水平后將小球無(wú)初速釋放，以懸點(diǎn)為零勢(shì)能參考面，不計(jì)空氣阻力。兩球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力分別為、，所具有的機(jī)械能分別為和。則（

）A．、 B．、C．、 D．、【答案】A【詳解】由題意，兩球開(kāi)始時(shí)的機(jī)械能均為零，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能也均為零，即設(shè)小球質(zhì)量均為m，懸線長(zhǎng)為l，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有根據(jù)牛頓第二定律有解得由上式可知兩小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)懸線上的拉力大小與懸線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，均為3mg，即故選A。13．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，細(xì)線掛著質(zhì)量為m的小球靜止在位置A，現(xiàn)用水平恒力F將其從位置A向右拉到位置B點(diǎn)，此時(shí)線與豎直方向夾角為，且。則小球在從A到B的過(guò)程中（

）A．小球在B點(diǎn)時(shí)的加速度、速度均為零B．恒力F做的功等于小球重力勢(shì)能的增量C．若保持恒力F的作用，線與豎直方向的夾角最大等于D．若小球在B時(shí)將力F撤去，小球來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺角將等于【答案】C【詳解】AB．根據(jù)題意可知，由于，即重力與恒力的合力在B點(diǎn)時(shí)正好沿細(xì)線向下，則從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，重力與恒力的合力與速度的夾角一直小于，重力與恒力的合力做正功，細(xì)線拉力不做功，由動(dòng)能定理可知，物體的速度增大，則物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度不為零，由功能關(guān)系可知，恒力做的功等于小球機(jī)械能的增量，大于小球勢(shì)能的增量，由于物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度不為零，有向心加速度，則加速度也不為零，故AB錯(cuò)誤；C．設(shè)線與豎直方向的夾角最大為，繩子長(zhǎng)度為，根據(jù)動(dòng)能定理得解得即故C正確；D．若在B點(diǎn)將力F撤去，由于物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度不為零，，所以小球來(lái)回?cái)[動(dòng)時(shí)偏離豎直方向的最大角度大于，故D錯(cuò)誤。故選C。14．（2022春·上海浦東新·高一華師大二附中階段練習(xí)）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點(diǎn)，輕桿處于豎直方向時(shí)置于同一水平面上質(zhì)量為M的立方體恰與小球接觸。對(duì)小球施加微小的擾動(dòng)，使桿向右傾倒，從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地前瞬間，忽略一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A．m重力勢(shì)能的減少量等于m動(dòng)能的增加量B．M、m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．輕桿對(duì)小球做正功D．M一直加速【答案】B【詳解】A．m重力勢(shì)能的減少量等于m與M動(dòng)能的增加量，A錯(cuò)誤；B．由于忽略一切摩擦，因此M、m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B正確；C．輕桿對(duì)小球的力始終沿著桿，與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此輕桿對(duì)小球不做功，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球?qū)⒙涞貢r(shí)，水平方向分速度接近零，小于立方體M的速度，已經(jīng)與M分離，因此在分離前，M加速運(yùn)動(dòng)，分離后，M勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。15．（2021春·上海浦東新·高一期末）如圖（甲）所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖（乙）（）A．時(shí)刻小球動(dòng)能最大B．時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的機(jī)械能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能D．這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先減小后增加【答案】C【詳解】AB．小球在接觸彈簧之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，碰到彈簧后先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0即重力等于彈簧彈力時(shí)加速度達(dá)到最大值，而后往下做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸的整個(gè)下降過(guò)程，小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，上升過(guò)程恰好與下降過(guò)程互逆。由乙圖可知t1時(shí)刻開(kāi)始接觸彈簧，但在剛開(kāi)始接觸后的一段時(shí)間內(nèi)，重力大于彈力，小球仍做加速運(yùn)動(dòng)，所以此刻小球的動(dòng)能不是最大；t2時(shí)刻彈力最大，小球處在最低點(diǎn)，動(dòng)能最小。選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．t3時(shí)刻小球往上運(yùn)動(dòng)恰好要離開(kāi)彈簧；t2?t3這段時(shí)間內(nèi)，小球先加速后減速，動(dòng)能先增加后減少，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能，即小球增加的機(jī)械能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能，選項(xiàng)C正確；D.綜上分析，這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減??；這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減小。所以這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減小再增加后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。16．（2021春·上海浦東新·高一期末）如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中（彈簧一直保持豎直且始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)），下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球的重力勢(shì)能增加 B．小球的動(dòng)能先減小后增大C．小球的機(jī)械能保持不變 D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能保持不變【答案】D【詳解】A．小球下降過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)重力大于彈力時(shí)當(dāng)重力小于彈力時(shí)可知，小球的加速度先向下后向上，故小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D．小球和彈簧組成系統(tǒng)，動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。二、填空題17．（2022秋·上海虹口·高三統(tǒng)考期末）圖（甲）中，粗糙程度相同的斜面固定在地面上，將小物塊從斜面頂端由靜止釋放，經(jīng)6s勻加速下滑到底端。圖（乙）中的①、②兩條曲線分別表示該過(guò)程重力、摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化關(guān)系，虛線AB為時(shí)曲線①的切線，則切線AB斜率的物理意義是________。以地面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，當(dāng)物塊重力勢(shì)能時(shí)，其動(dòng)能_______J?！敬鸢浮?/p>

小物塊的重力在時(shí)的瞬時(shí)功率

6【詳解】[1]重力做正功，摩擦力做負(fù)功，所以①圖像是重力的圖像，②圖像是摩擦力的圖像。切線AB斜率的物理意義是小物塊的重力在時(shí)的瞬時(shí)功率。[2]小物塊在時(shí)下滑到斜面的最底端，重力一共做功所以重力勢(shì)能減小了18J。摩擦力一共做功以地面為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，當(dāng)物塊重力勢(shì)能時(shí),物塊處于斜面的中點(diǎn)位置，則從出發(fā)到中點(diǎn)，對(duì)物塊用動(dòng)能定理得解得18．（2022秋·上海浦東新·高二期中）如圖，物塊從傾角、高的光滑斜面頂端以初速度下滑，滑至底端時(shí)的速度大小為_(kāi)_______。若以斜面底端為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則當(dāng)物塊下滑________m時(shí)，其動(dòng)能等于重力勢(shì)能。（g取，，）【答案】

2.8【詳解】[1]選物塊為研究對(duì)象，對(duì)物塊從光滑斜面頂端以初速度下滑，以斜面底端為重力勢(shì)能零點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律解得[2]設(shè)物塊下滑時(shí)，其動(dòng)能與重力勢(shì)能相等，設(shè)物體下滑時(shí)，速度為，則聯(lián)立解得19．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲所示，物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用繞過(guò)光滑定滑輪的輕繩連接，A、B初始離水平地面的高度均為H。A的質(zhì)量為，改變B的質(zhì)量m，得到A的加速度a隨m變化的圖線如圖乙所示，圖中虛線為漸近線，設(shè)豎直向上為加速度的正方向，不計(jì)空氣阻力，取，則____________，若，由靜止同時(shí)釋放A、B后，則A距離水平地面的最大高度為_(kāi)___________m。（假設(shè)B落地后不反彈，A不與天花板碰撞）【答案】

3.12m【詳解】[1]由乙圖可知，當(dāng)m=0.4kg時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，可得解得[2]根據(jù)牛頓第二定律，可得代入數(shù)據(jù)，解得設(shè)物體B著地時(shí)的速度為v，則有然后物體A做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒，有則物體A距離水平地面的最大高度為20．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，一直角斜面體固定在水平地面上，左側(cè)斜面傾角為，右側(cè)斜面傾角為。A、B兩個(gè)物體分別系于一根跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端且分別置于斜面上，兩物體下邊緣位于同一高度且處于平衡狀態(tài)，滑輪兩邊的輕繩都平行于斜面。不考慮所有的摩擦，當(dāng)剪斷輕繩讓物體從靜止開(kāi)始沿斜面滑下，則兩物體的質(zhì)量之比是________，著地瞬間兩物體所受重力做功的功率之比是________。【答案】

【詳解】[1]兩物體均處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示繩子對(duì)A、B的拉力大小相等，對(duì)A有對(duì)B有可得[2]繩子剪斷后，兩個(gè)物體都是機(jī)械能守恒，有解得著地瞬間兩物體所受重力的功率之比為21．（2022春·上海浦東新·高一上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校階段練習(xí)）如圖所示，物塊以60J的初動(dòng)能從斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)，當(dāng)它的動(dòng)能減少為零時(shí)，重力勢(shì)能增加了40J。上升過(guò)程中物塊克服摩擦力做功為_(kāi)_________J，以斜面底端為零勢(shì)能面，該物體在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)的動(dòng)能大小為_(kāi)__________J。【答案】

20

24【詳解】[1]上升過(guò)程中物塊克服摩擦力做功為[2]物體在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)的動(dòng)能大小Ek，該過(guò)程克服摩擦力的功為Wf，根據(jù)能量守恒定律得該過(guò)程中減少的動(dòng)能為60-Ek，根據(jù)比例關(guān)系得解得22．（2021春·上海閔行·高一期末）一物塊在高、長(zhǎng)的斜面頂端從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離的變化如圖中直線、所示，取。則物塊的質(zhì)量____，物塊從開(kāi)始下滑到底端的過(guò)程中，機(jī)械能損失_______。【答案】

【詳解】[1]物塊在最高點(diǎn)時(shí)由圖像可知其重力勢(shì)能為可得物塊的質(zhì)量為1kg；[2]由圖像可知，物塊下滑過(guò)程中，重力勢(shì)能減少量為動(dòng)能的增加量為故此過(guò)程中，機(jī)械能的損失為三、實(shí)驗(yàn)題23．（2021春·上?！じ咭黄谀┤鐖D為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，A、B是固定在不同位置的兩個(gè)擋光片，以最低點(diǎn)C作為零勢(shì)能點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)中使用的傳感器是____________傳感器；（2）已知擋光片寬度為，擺錘通過(guò)某個(gè)擋光片的擋光時(shí)間為，則擺錘經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的速度大小為_(kāi)_________；（3）已知A、B兩個(gè)擋光片與最低點(diǎn)C的高度差分別為、，實(shí)驗(yàn)測(cè)得擺錘經(jīng)過(guò)A、B時(shí)的速度分別為、，重力加速度為。為了證明擺錘在A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能相等，需要得到的關(guān)系式是__________。（用給定的符號(hào)表示）（4）以擺錘所在位置到最低點(diǎn)的高度為橫坐標(biāo)，擺錘速度為，以為縱坐標(biāo)。若擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，作出的圖線應(yīng)是圖中的___________，圖線的斜率大小表示__________。A．

B．

C．

D．【答案】

光電門

D

重力加速度g##g##重力加速度【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中使用的傳感器是光電門傳感器。（2）[2]擺錘經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的速度大小為（3）[3]為了證明擺錘在A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能相等，有消去m后得（4）[4]根據(jù)機(jī)械能守恒定律有變形得作出的圖線應(yīng)為斜率為負(fù)的直線，故選D。[5]圖線的斜率大小表示重力加速度g。24．（2022春·上海奉賢·高一期末）如圖所示是在“用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成下列有關(guān)問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)中，先選取零勢(shì)能面再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則零勢(shì)能面位置的選取對(duì)驗(yàn)證擺錘動(dòng)能與重力勢(shì)能之和為常數(shù)________影響（選填“有”或“無(wú)”）；（2）每次都準(zhǔn)確從同一位置靜止釋放擺錘，改變傳感器安裝的高度，以同一零勢(shì)能面測(cè)得四個(gè)不同位置的重力勢(shì)能和動(dòng)能數(shù)據(jù)。動(dòng)能（×10-2J）重力勢(shì)能（×10-2J）機(jī)械能（×10-2J）0.007.507.502.465.007.464.912.507.417.340.007.34分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，動(dòng)能與勢(shì)能之和（機(jī)械能）隨測(cè)量位置的不同而不斷減小，其可能的原因是：_________。【答案】

無(wú)

有阻力做功使機(jī)械能減小【詳解】（1）[1]先選取零勢(shì)能面再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣不同位置的重力勢(shì)能才有確定的值，而擺錘動(dòng)能與重力勢(shì)能之和值與零勢(shì)能的位置有關(guān)，但不論零勢(shì)能的位置在何處，動(dòng)能與重力勢(shì)能的之和卻始終為常數(shù)，不過(guò)常數(shù)值不同而已。（2）[2]動(dòng)能與勢(shì)能之和（機(jī)械能）隨測(cè)量位置的不同而不斷減小，其可能的原因是：有阻力做功使機(jī)械能減小。四、解答題25．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）如圖a所示，水平面與斜面在B處平滑連接，斜面上的C端處安裝有輕彈簧。質(zhì)量為m=1kg小物塊被斜向上α=37°的恒力F作用下從A位置靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)后撤去恒力F。小物塊從A點(diǎn)出發(fā)到速度第一次減為零的過(guò)程，其動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep（以水平面為零勢(shì)能面），彈簧彈性勢(shì)能E隨小物塊路程s的變化如圖b三條圖線所示。（1）請(qǐng)判斷三條圖線各表示哪個(gè)能量；（2）求小物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度a；（3）求斜面的傾斜角β；（4）求圖b中D點(diǎn)表示的能量大小。【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）小物塊在恒力作用下運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，從B點(diǎn)沿斜面向上勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)路程為1.8m時(shí)與彈簧接觸，根據(jù)動(dòng)能定理可知，小物塊動(dòng)能隨路程先均勻增大，再均勻減小，故圖線①表示小物塊動(dòng)能；當(dāng)路程為2.2m時(shí)，小物塊動(dòng)能為零，小物塊的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能最大，重力勢(shì)能表達(dá)式為可知，路程為1m后重力勢(shì)能隨高度以及路程均勻增大，故圖線②表示小物塊的重力勢(shì)能，AB距離為1m；圖線③表示的能從1.8m至2.2m從零開(kāi)始增大至最大，故圖像③表示彈簧的彈性勢(shì)能。（2）由圖線可知，路程1m時(shí)小物塊的動(dòng)能為8J，此時(shí)小物塊速度為由小物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度為（3）1~1.8m路程內(nèi)，小物塊的重力勢(shì)能增加4J，根據(jù)斜面的傾斜角為（4）由圖線①可知，1~1.8m路程內(nèi)，小物塊的動(dòng)能從8J減小至4J，根據(jù)動(dòng)能定理得說(shuō)明斜面摩擦力為0，斜面光滑。由圖線②可知，路程為2.2m時(shí)，小物塊的重力勢(shì)能為6J。路程從1m~2.2m過(guò)程中，小物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則圖b中D點(diǎn)的彈性勢(shì)能為26．（2022·上?！ざ＃┤鐖D所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端剛好與質(zhì)量m=2kg的小物塊P接觸（但不連接），物體P靜止處于光滑水平面AB上，水平面AB右端平滑連接足夠長(zhǎng)的粗糙斜面BC，斜面BC的傾角θ=37°。現(xiàn)向左推壓小物塊一定距離，然后釋放，小物塊沿AB向右運(yùn)動(dòng)，并滑上BC，測(cè)得從B處第一次向上滑行的最大位移s1=1.8m。已知小物塊與BC斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，求：（1）小物塊沿BC向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a上；（2）向左推壓小物塊所做的功W；（3）小物塊能在BC上通過(guò)的總路程l；（4）小物塊從B處第n次向上滑行的最大位移sn與s1的關(guān)系式。（n為自然數(shù)）【答案】（1）10m/s2；（2）36J；（3）4.5m；（4）【詳解】（1）對(duì)于小物塊沿BC向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用牛頓第二定律，有（2）對(duì)于小物塊沿BC向上的勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有小物塊第1次在B處時(shí)的動(dòng)能向左推壓小物塊所做的功等于彈簧增加的彈性勢(shì)能，由于AB光滑，這些彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能EkB1，所以，向左推壓小物塊所做的功（3）對(duì)于小物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，其機(jī)械能最終全部轉(zhuǎn)為小物塊與斜面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以有（4）對(duì)于小物塊沿BC向下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用牛頓第二定律，有對(duì)于小物塊沿BC第1次下滑的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有對(duì)于小物塊沿BC第2次上滑的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有由上二式，可得同理可推得，，……推得27．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)期中）如圖所示的裝置稱為“阿特伍德機(jī)”，是一種可以用來(lái)測(cè)重力加速度的簡(jiǎn)單裝置．質(zhì)量分別為m1和m2的物體，通過(guò)一輕質(zhì)定滑輪用一足夠長(zhǎng)的輕繩連接，滑輪摩擦不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)。測(cè)量時(shí)，先使繩子處于緊繃狀態(tài)，然后將物體由靜止釋放，測(cè)出物體的加速度大小，就可以計(jì)算出重力加速度g來(lái)。（1）求物體釋放后的加速度大小和繩子上的彈力大小（都用m1、m2和g表示）；（2）若m1距離地面的起始高度為h，求釋放后m2能上升的最大高度。（3）通過(guò)測(cè)量物體下落的高度和下落的時(shí)間，就可以求出物體的加速度．為了提高測(cè)量的精確度，兩物體的質(zhì)量應(yīng)該怎么選擇？說(shuō)明理由?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）選擇m1略大于m2的兩個(gè)物體【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律得解得（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得釋放后m2能上升的最大高度為解得（3）根據(jù)，選擇m1略大于m2的兩個(gè)物體，加速度才能小些，根據(jù)，物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間才能足夠長(zhǎng)，才能方便測(cè)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間，才能提高測(cè)量精度。28．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）如圖，與水平面夾角θ=37°的斜面與半徑R=0.4m的光滑圓軌道的最低點(diǎn)B圓滑對(duì)接，且固定于豎直平面內(nèi)。小滑塊從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋