2024年高考物理一轮复习：机械能　单元测试

专题5.8机械能单元测试

班级姓名学号分数

【满分：100分时间：90分钟】

一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分）

1.（2024年黑龙江省大庆试验中学高三模拟）如图所示，把石块从高处抛出，初速度方向与水平方向

夹角为（0°W6<90°）,石块最终落在水平地面上。若空气阻力可忽视，仅变更以下一个因素，可以对石

块在抛出到落地的过程中的“动能的变更量”和“动量的变更量”都产生影响，这个因素是（）

A.抛出石块的速率B.抛出石块的高度力

C.抛出石块的角度D.抛出石块用力的大小

【答案】B

【解析】依据动能定理：华丸；由动量定理：Np=mgt,则假如抛出石块的速率的变更，则

对物体动能的变更无影响；因时间力要变更，则对物体的动量变更产生影响，故选项A错误；若抛出石块

的高度力变更，则对物体动能的变更有影响；因时间6要变更，则对物体的动量变更产生影响，故选项B

正确；若抛出石块的角度变更，则则对物体动能的变更无影响；因时间力要变更，则对物体的动量变更产

生影响，故选项C错误；若抛出石块用力的大小变更，则抛出石块的速率两变更，对物体动能的变更无影

响；因时间6要变更，则对物体的动量变更产生影响，故选项D错误；故选B。

2.（福建省厦门外国语学校2024年高三一模）如图所示，三个质量相等的小球4B、C从图示位置分

别以相同的速度均水平向左抛出，最终都能到达坐标原点不计空气阻力，x轴所在处为地面，则可推断

/、B、C三个小球

A.在空中运动过程中，重力做功之比为1:2:3

B.在空中运动过程中，动量变更率之比为1:2:3

C.初始时刻纵坐标之比为1:4:9

D.到达。点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1:4:9

【答案】C

【解析】依据后附，水平初速度相同，AB、，水平位移之比为1：2：3,所以它们在空中运动的时

间之比为1：2：3,初始时刻纵坐标之比既该过程小球的下落高度之比，依据/7=万且/，初始时刻纵坐标

之比为1：4：9,重力做功之比为A之比，即为1：4：9,故A错误，C正确；动量的变更率为合外力即重

力，重力相同，则动量的变更率相等，故B错误；竖直向速度之比为1：2：3,水平向速度相向，而速度方

向与水平方向夹角的正切值为则其比值为1：2：3,故D错误。

匕

3.（河北衡水中学2025届调研）汽车沿平直的马路以恒定功率尸从静止起先启动，经过一段时间才达

到最大速度心若所受阻力始终不变，则在力这段时间内（）

A.汽车牵引力恒定B.汽车牵引力做功为尸力

C.汽车加速度不断增大D.汽车牵引力做功为%

【答案】B

【解析】依据尸知，因为速度增大，则牵引力减小，依据牛顿其次定律得a=22,知加速度减

m

小，故选项A、C错误；因为功率不变，则牵引力做功修尸3由动能定理可知，牵引力与阻力的合力做的

功等于动能的变更量，所以牵引力做功不等于以生故选项B正确，D错误。

4.（北京市顺义区2024年一模）为保证飞行平安，民航局规定乘坐飞机时旅客的移动电源（俗称充电

宝）必需随身携带，但禁止携带额定能量超过160Wh（瓦时）的移动电源。某同学为了更直观地相识160Wh

这一能量值的大小，等效于用一个物体从三层楼顶的高度自由下落到达地面的动能值作参照，若两者近似

相等，则这个物体的质量最接近（）

A.60kgB.600kgC.6000kgD.60000kg

【答案】c

【解析】移动电源的额定能量值为：E=160Wh=160X3600J=5.76X105J,从三层楼顶的高度自由下落

到达地面时，物体下落得高度约为10m,物体下落时机械能守恒，则有：Ek=mgh,据题有伤=£,可得：m

=5760kg,则这个物体的质量最接近6000kg。

5.（2024年吉林省长春市高三四模）如图所示，两个内壁光滑的圆形管道竖直固定，左侧管道的半径

大于右侧管道半径。两个小球/、8分别位于左、右管道上的最高点，/球的质量小于8球质量，两球的半

径都略小于管道横截面的半径。由于微小的扰动，两个小球由静止起先自由滑下，当它们通过各自管道最

A.4球的速率肯定等于6球的速率B./球的动能肯定等于6球的动能

C.4球的向心加速度肯定等于8球的向心加速度D.4球对轨道的压力肯定等于8球对轨道的压力

【答案】C

【解析】对于随意一球，依据机械能守恒得：mg-2R=^mv2,解得v=倔无，所以/球的速率大

2

于8球的速率，故AB错误。在最低点做圆周运动，向心加速度为：a=—=4g,故C正确；球受的压力

R

为F：F-mg=ma,即b=5侬，因质量不等，则/不等，则对轨道的压力不等，故D错误。

6.（2024年重庆八中模拟）一辆汽车质量为lX10%g,额定最大功率为2X104W,在水平路面由静止起先

作直线运动,最大速度为vz,运动中汽车所受阻力恒定,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/v的关系如图

所示。则（）

A.图线AB段汽车匀速运动B.图线BC段汽车作匀加速度运动

C.整个运动中的最大加速度为2m/sZD.当汽车的速度为5m/s时发动机的功率为2X104W

【答案】C

【解析】46段汽车的牵引力不变，依据牛顿其次定律，加速度不变，做匀加速直线运动。故A错误。

比段图线的斜率表示汽车的功率，功率不变，知汽车达到额定功率，当速度增大，牵引力减小，则加速度

减小，做加速度减小的加速运动，到达「点加速度为零，做匀速直线运动。故B错误。在整个运动过程中,

段的加速度最大，在C点牵引力等于阻力，於1000N,则最大加速度

a=———=30001000m/s2=2m/s2.故C正确。在B点汽车的速度

m1000

P?n

v=—=----------m/s=—m/s>5m/s,知汽车速度为5m/s时发动机的功率小于2义104W.故D错误。

F30003

7.（2024年北京市十一中高三模拟）依据生活阅历可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不

再流淌时，水面应当处于同一高度。在闻名的牛顿“水桶试验”中发觉：将一桶水绕竖直固定中心转轴0。

以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，水桶截面如图所示。这一现象可说明为，以桶为参考系，其中

的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水

面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质

量的小水滴最终将具有相同的总势能。依据以上信息可知，下列说法中正确的是（）

A.该“力”对水面上小水滴做功与路径有关

B.小水滴沿水面对上移动时，该“势能”增加

C.小水滴沿水面对上移动时，重力势能的增加量大于该“势能”的削减量

D.水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力肯定与水滴所在水面垂直

【答案】D

【解析】因水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”可知，该“力”对水面上小

水滴做功与路径无关，选项A错误；因该“力”的方向与转轴垂直，方向背离转轴，可知小水滴沿水面对

上移动时，该“力”做正功，则该“势能”减小，选项B错误；因水面上相同质量的小水滴最终将具有相

同的总势能，可知重力势能的增加量等于该“势能”的削减量，选项C错误；对其中的一个小水滴而言，

水面对水滴的作用力垂直水面对上，则其受到重力和该“力”的合力也肯定与水滴所在水面垂直，选项D

正确.

8.（2024年山东省济南一中高三模拟）一辆汽车在平直的马路上以某一初速度运动，运动过程中保持

恒定的牵引功率，其加速度。和速度的倒数!图像如图所示。若已知汽车的质量，则依据图像所给的信息,

不能求也的物理量是（）

A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度

C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间

【答案】D

pFP

【解析】由方一弓=加。，「二方乙可得：a=———",对应题图可知，一二|左|=40,已知汽车的

mvmm

1P

质量，故可求出汽车的功率P；由〃=0时——=095,可得以=20加/s；再由％二万，可求出汽车受

%rf

到的阻力与,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。故选D。

9.（2024年广东省华南师大附中高三模拟）如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克

定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶。点，在。点正下方有一光滑小钉A,它到。点的距离恰好等于橡皮筋

原长4。现使小车从静止起先向右做加速度渐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度

内）

A.小球的高度保持不变B.小球的重力势能不断增大

C.橡皮筋长度保持不变D.小球只受橡皮筋的拉力和重力，所以机械能守恒

【答案】A

【解析】设4为橡皮筋的原长,发为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T、=mg,

弹簧的伸长西=螫，即小球与悬挂点的距离为4=%+等；当小车的加速度稳定在肯定值时，对小球进行

kk

受力分析如图，得:

■r

T^cosa-mg,T^sina-ma,所以：=但，弹簧的伸长：x,=在，则小球与悬挂点的竖直方向的距离

一cosa-k

为：4=4+用cosaj+理工即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变，故A正确。小球

k-cosak

MG

的高度保持不变，则重力势能不变，选项B错误；橡皮筋的长度：LQ+,则随。角的变更而变更,

k-cosa

选项C错误；随加速度的增加，小球的重力势能不变，动能变更，则机械能变更，选项D错误。

10.（2024年江苏省扬州中学高三模拟）如图所示，平直木板48倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦

因数由4到6匀称增大，小物块从4点由静止释放，恰好可以到达6点，小物块的速度外加速度a、动能

员和机械能£机（取地面为零势能面）随下滑位移x变更的图像可能正确的是（）

【答案】C

【解析】设斜面的倾角为a.据题有u=kx,4是常数。小物块所受的滑动摩擦力大小为

,,-口.Q+kxm2cosa12八,口

U/ngcosa-kxmgcosa,矢口/依据动能定理得---------------x=—mv—0,得

v=2gxsina-kxgeosa,知LX图象为曲线，故A错误。依据牛顿其次定律得侬sina-geosa二侬，结

合n=kx,得apgsina-kxgeosa,a随x先匀称减小后反向匀称增大，加速度先正后负，故B错误。依据

0+kxmgcosa=E-0,得及二以gxsina-；衣入2勿geosa,知其-x是开口向下的

动能定理得mgxsina--------------------xk

2

0+kxmgcosa=-^kxmgcosa,随着x的增

抛物线，故C正确。依据功能关系知「石机=-叼=-

2

大，£机-x图象斜率肯定值增大，故D错误。

11.（2024年湖南省衡阳市三模）如图所示，用较链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻

杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在杆的作用下向两侧

滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动，忽视一切摩擦，重力加速度为g,则此过程中（）

A.球A的机械能始终减小B.球C的机械能始终增大

C.球B对地面的压力不行能小于mgD.球A落地的瞬时速度为"过

【答案】D

【解析】因为4B、，组成的系统机械能守恒，在/落地前，放运动；在/落地时，况'停止运动。由

于系统机械能守恒可知，4的机械能转化为灰的动能，故力的机械能不行能始终减小，同理C的机械能不

行能始终增大，故AB错误；在/落地前，6做减速运动，由于轻杆对方有斜向上的拉力，因此8对地面的

压力可小于侬，故C错误；依据动能定理可得：mgL^^mv,解得：v=^2gL,故D正确。

12.（2024年河北省唐山市模拟）如图所示，地面上固定有一半径为R的半圆形凹槽，。为圆心、AB为

水平直径、现将小球（可视为质点）从A处以初速度vi水平抛出后恰好落到D点：若将该小球从A处以初

速度V2水平抛出后恰好落到C点，C、D两点等高，OC与水平方向的夹角。=60°,不计空气阻力，则下列

说法正确的是（）

A.vi：v2=l：4

B.小球从起先运动到落到凹槽上的过程中，其两次的动量变更量相同

C.小球落在凹槽上时，其两次的重力的瞬时功率不同

D.小球落到C点时，速度方向可能与该处凹槽切面垂直

【答案】B

【解析】过。与，分别做熊的垂线，交"?分别与〃点与“点，如图:

则：OM=ON=R,cos6y=0.5任所以：AM=Q.5R,AN=1.57?；由于C与刀点的高度是相等的，由：h

1v,1

=—g/可知二者运动的时间是相等的。由水平方向的位移为：X=vat,可得」=刀.故A错误；它们速度

的变更量：△v=gt,二者运动的时间是相等的，则它们速度的变更量也相等，依据―『可知动量变更量

相等。故B正确；两次的位移分别为：4。和AC,明显/分249,所以前后两次的平均速度之比不等于1：2.故

C错误；球落到C点时，若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为。G。点应为/〃的中点，明显不是，

故D错误。

13.（2024年安徽省皖南八校高三三模）如图所示，白色传送带A、B两端距离L=14m,以速度v°=8in/s

逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为。=37°,现将一质量为m=2kg的煤块轻放在传送带的A

端，煤块与传送带间动摩擦因数P=0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列叙述正确

的是（）

A.煤块从A端运动到B端所经验时间为2.25s

B.煤块运动到B端时重力的瞬时功率为120W

C.煤块从A端运动到B端在传送带上留下的黑色痕迹为4m

D.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为8J

【答案】C

【解析】煤块放在传送带后受到沿斜面对下的滑动摩擦力作用，肯定先向下做匀加速直线运动。设经

过时间如，煤块的速度与传送带相同，匀加速运动的加速度大小为a“则依据牛顿其次定律得：

mgsin0+umgcos。=mai,可得a.i—g(sin9+pcos9)—8m/s2,由Vo=aiti得ti=ls,此过程通过的位

移大小为Xi=%ti=4mVL。由于mgsin。>umgcos。,故煤块速度大小等于传送带速度大小后，接着匀

2

加速向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面对上。设煤块接着做匀加速运动的加速度为az,运动的时间为t2,

212

则mgsin9umgcos0=ma2,可得a2=g(sin0-picos0)=4m/s由J%=巾2+万砒，代入数

据得：tz=ls。故煤块从A到B的运动时间是t=t】+tz=2s。故A错误。煤块从A端运动到B端时速度v=

vo+a2t2=12m/s,此时重力的瞬时功率为P=mgvsin。=144W,故B错误。由于两个过程煤块与传送带间的

相对位移大小(voti-x.)>[(L-X1)-v0t2],所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为S=v°ti

-xi=4m。故C正确。煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为Q=umgcos9{(voti-xj+[(L-Xi)

-vot2]),代入数据解得：Q=24J,故D错误。

14.(2024年黑龙江省大庆市高三三模)如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为。、

半径为此一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离。点正上方片处的户点。小球放在

与。点等高的轨道上4点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从4点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，

通过最低点6时对圆轨道的压力恰好为零。己知小球的质量为m,重力加速度为&则小球从/点运动到B

点的过程中下列说法正确的是()

A.小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于侬

B.橡皮筋弹力做功的功率渐渐变大

C.小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量

D.小球运动过程中，机械能的削减量等于橡皮筋弹性势能的增加量

【答案】D

【解析】小球运动到最低点时，依据牛顿其次定律可得分-叱加L,橡皮筋的弹力后侬^上，故尸大

RR

于侬■,故A错误；依据Rbvcosa可知，起先时尸0,则橡皮筋弹力做功的功率60.在最低点速度方向与

厂方向垂直，a=90。，则橡皮筋弹力做功的功率小0,故橡皮筋弹力做功的功领先变大后变小，故B错误;

小球运动过程中，依据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，故C错误。

小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的削减量等于橡皮筋弹性势能的增加量，

故D正确。

15.（2024年湖南省长郡中学高三二模）如图所示，质量为小的小球被水平绳/。和与竖直方向成，角

的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳2。烧断，在绳烧断的瞬间,重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.小球的加速变方向沿弹簧收缩的方向B.小球处于平衡状态

C.小球的加速度大小为aneD.小球在接下来的运动过程中机械能守恒

【答案】C

【解析】依据共点力的平衡，求得弹簧的弹力尸=上驾，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹

cos61

力不变。烧断前，绳子的拉力上侬tan©.烧断后的瞬间，弹力不变，弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉

力等值反向，所以烧断后的瞬间，小球的合力为侬tan0,依据牛顿其次定律，加速度年私an方向沿

的方向，故AB错误，C正确；小球在接下来的运动过程中由于弹力做功，故小球的机械能不守恒，故D错

误。

16.（2024年四川省乐山市高三三模）如图所示，一个质量为R的物体（体积可忽视），在半径为年的

光滑半球顶点处以水平速度。运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A.若0>0,则物体在顶点时处于超重状态

B.物体在半球顶点时重力的瞬时功率为0

C.若%=而，则物体恰好沿半球表面下滑

1,

D.物体在半球顶点时的机械能肯定为Qm用+机?n

【答案】B

22

【解析】设物体受支持力为E依据牛顿其次定律：加g-R=帆型，得：F=mg-m^,若。>0,

RR

物体对半球顶点的压力为小于侬，失重状态，故A错误；依据2=尸叱。5夕知物体在半球顶点时重力与速度

2

垂直，瞬时功率为0,故B正确；若为=屈，则mg-R=m九，得：F=o,则物体对半球面顶点无压力，

R

1

将沿切线方向飞出，故c错误；物体在半球顶点时的机械能肯定为万加石9+加8入，方是相对的，要看零势面

的选取，只当选择地面为零势面才是R故D错误。

17.（2024年四川省成都市高三三模）目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为

早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为〃的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发

觉，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率户上坡，则从静止启动做加速运动，发

生位移S时速度刚好达到最大值K.O设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法

正确的是（）

A.关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒

B.关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零

C.上坡过程中，汽车速度由"增至2,所用的时间可能等于网信

上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度降,所用时间肯定小于

【答案】D

【解析】关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小,

故A错误；关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B

错误；上坡过程中，汽车速度由乌增至2,所用的时间为3依据动能定理可得：

Pt-fs=-n\^\|,解得.=网/+电，故C错误；上坡过程中，汽车从静止启动到刚好

32PP

达到最大速度%,功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为乙，则与力＜s，解得：〈生，故D

2匕"

正确。

18.（2024年黑龙江省哈尔滨市三中三模）如图所示，长为/=5m的水平传送带以％=6m/s逆时针匀速

转动，质量炉1kg的物块以水平初速度尸4m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,不考虑

传送带轮轴摩擦等能量损失，重力加速度疔lOm/s?,则物块从滑上到离开传送带的过程中，下列说法正确

的是（）

A.物块离开传送带时的速度大小为6m/sB.摩擦力对物块始终做负功

C.物块所受摩擦力的冲量大小为0D.因摩擦产生的热量为48J

【答案】D

V2

【解析】刚滑上传送带时，物块做匀减速直线运动，速度减为0的位移—=4m,可知物体到

2〃g

达传送带最右端之前已经减速为0,且再次回到动身点的速度大小为4m/s,方向向左，因此物块离开传送

带的速度为4m/s,A错误；由A选项的分析可知，物块先向右做匀减速直线，再向左做匀加速直线，所以

摩擦力先做负功，再做正功，B错误；物块所受摩擦力的冲量等于物块的动量变更，由A选项可知物体的速

度由向右的4m/s变为向左的4m/s,可知动量变更不为0,C错误；依据牛顿运动定律可知，物体的加速度

不变，且。=〃8,方向向左，所以物体的运动时间t='=4s,再依据x=%/+—a/，计算得出物体的

a2

位移为0,所以物块和传送带之间的相对位移&=%/=24m,因此摩擦产生的热。=Amg'=48J,D

正确。

19.（天津市新华中学2025届高三模拟）在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0-6s内其

速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）

C.滑动摩擦力的大小3D.合力在0-6s内做的功大于0-2s内做的功

【答案】AC

x=±a><6m=30m

【解析】OFs内物体的位移大小为2故B错误；在OCs内，物体的加速度

a=-=—m/s2=3m/s2F――=—N=5N

At2，由图可知当P=30W时，v=6m/s,得到牵引力v6，在0Us

内物体的位移为%=6m,则拉力做功为叱=%=5*6130、2业内拉力做的功

W2=P?=10X4J=40J；所以0心内拉力做的功为叩=叱+%=70八故A正确；在2ys内，当

v=6m/s,P=10W时，物体做匀速运动，摩擦力/=尸，得到v63,故c正确；

在2ys内，物体做匀速运动，合力做零，则合外力在OWs内做的功与OUs内做的功相等，故D错误。

20.（山东省青岛市2024-2025学年高三三模）如图，斜面倾角为。，.=2心，斜面上/P段光滑，PB

段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端/从静止释放，沿斜面下滑究竟端6时速度为零，下列说法正确的

是（）

A.小物体在/产段和阳段运动的加速度大小之比为1：2

B.小物体在/户段和阳段运动的时间之比为1：1

C.小物体在/尸段和阳段合外力做功肯定值之比为1：1

D.小物体在4P段和阳段受合外力的冲量大小之比为2：1

【答案】AC

【解析】己知4户=2%%将。5逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，依据“一片=2以，

彳=2%/，所以小物体在AP段和总段运动的加速度大小之比为1：2,故A正确；依据丫=",

加速度之比为1：2,所以小物体在AP段和PB段运动的时间之比为2：1,故B错误；依据动能定理知

W=^Ek,AP段和PB段的动能变更肯定值相等，小物体在AP段和段合外力做功肯定值之比为1：1,

故C正确；加速度之比为1：2,依据尸=松知小物体在AP段和依段合外力之比为1：2,依据冲量/=为，

所以小物体在AP段和P8段受合外力的冲量大小之比为1：1,故D错误。

二、非选择题（本大题共4小题，共40分）

21.（8分）（（2024年广西八市高考物理四月份调研）某同学用如图甲所示装置做“验证动能定理”试

验。试验装置中小车的质量为M.钩码的质量为m,重力加速度为g,打点计时器的打点频率为f

，卜4：<r.aihti«

（1）试验前，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力，平衡摩擦力时，（填

“须要”或“不须要”）悬挂钩码；试验过程中，为减小系统误差，应保证钩码的质量m远小于小车的质

量M.以满意的条件。图乙为试验中打出的一条纸带，依据已知条

件及图乙中所测出的物理量写出要验证的表达式o

（2）假如试验操作和数值计算的过程都正确无误，但试验结果合力做的功W和小车动能的增量在

误差允许范围内总是不相等，你认为主要缘由是：o

【答案】（1）不须要细线上的拉力近似等于钩码的重力

（2）小车受到的拉力不等于钩码的重力

【解析】（1）试验前，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力；平衡摩擦力时不须要悬挂

钩码；试验过程中保证钩码的质量加远小于小车的质量M,这是为了使细线上的拉力近似等于钩码的重力；

由题意可知，方=W，”B=F，故动能的变更量为x；）,合力

所做的功胎侬益，故须要验证的式子为：mgxAB=^Mf\xl-x^）；

（2）试验结果历和△氏在误差允许范围内总是不相等，主要缘由是：小车受到的拉力不等于钩码的重

22.（8分）（（2024年安徽省皖北协作区高三模拟）为了验证机械能守恒定律，某同学设计了一个试验,

装置如图1所示，物块/的质量为如物块方和遮光片的总质量为如用通过定滑轮的轻细线连接，nk<nk,

起先用于托着8静止，细线伸直。此时遮光片到光电门的距离为〃，然后释放物块氏当遮光片通过光电门

时，光电门记录的遮光时间是2.11X10%.已知遮光片的宽度为4且d<〃，在测遮光片的宽度d时，运

用20分度的游标卡尺来测量，精确操作后，部分刻线如图2所示，重力加速度为g。

尔位:nn

10

mi用2

（1）遮光片的宽度d为

（2）物块6经过光电门时的速度为mis。（保留两位有效数字）

（3）在误差允许的范围内，须要满意关系式,即可验证机械能守恒。（用题中所

给的字母表示）

（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为缘由可能是

________________________________________________________（答对一条即可给分）。

1J2

【答案】（1）1.055（2）5.0（3）—=（„）gH（4）存在阻力作用

24t

【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.05XI55mm,则遮光片的宽度

d=10.55mm=1.055cm。

（2）物块8经过光电门的瞬时速度为：v=—=1O-55X10.m/s=5.0m/so

A?2.11x107

（3）系统重力势能的减小量△耳=（麽-的）gH,系统动能的增加量为：

2

△E/=1（m1+m2）v

二（m—m^gH时,系统机械能守恒。

I2

（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的缘由是存在阻力作用。

23.（10分）（（湖北省八校2025届高三3月其次次联考）如图所示，质量均为m的两块完全相同的木

块A、B放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽视不计）。

让A、B以初速度V。一起从。点滑出，滑行一段距离x后到达P点，速度变为v0/2,此时炸药爆炸使木块A、

B脱离，发觉木块A接着沿水平方向前进3x后停下。已知炸药爆炸时释放的化学能有50%转化为木块的动

能，爆炸时间很短可以忽视不计，已知重力加速度为g,求：

Q）木块与水平地面的动摩擦因数u；

（2）炸药爆炸时释放的化学能E0o

0\~~►x~|

⑵（）片

【答案】⑴8gxE=2m

【解析】（1）设木块与地面间的动摩擦因数为口，炸药爆炸释放的化学能为E。，从。滑到P,