机械能守恒定律（综合训练）原卷版-2026年高考物理一轮复习

机械能守恒定律

（考试时间：100分钟试卷满分：90分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮

擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题尺一并交回。

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1〜8小题，只有一

个选项符合题意；第9〜12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选

或不选的得0分）

1.重力为300N的小朋友从高为2m的倾斜滑梯的顶端由静止自由下滑。已知小朋友在下滑过程中受到的

摩擦阻力恒为50N,倾斜滑梯的倾角为30。。小朋友下滑到滑梯底端的过程中，空气阻力忽略不计，重力加

速度的大小g取10m/s2,下列说法正确的是（）

A.重力对小朋友做功为300JB.小朋友克服摩擦阻力做功为100J

C.小朋友的动能增加量为400JD.小朋友的机械能增加了200J

2g水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于糊庆运动的分析,

下列说法错误的是（）

A.游客每次蹦跳一定到达同一最高点，因为能量是守恒的

B.游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大

C.游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大

D.游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能

1/12

3.无人机快递是一种以无人机为我体的新型快递方式。如图，已知质量为8kg的物资在无人机拉力作用下

先竖直向上加速10m,再匀速上升35m,然后减速直到悬停，再水平方向匀加速移动20m后，保持水平匀

速运动。若空气阻力不能忽略，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）

A.竖直向上加速过程中，物资处F失重状态

B.整个过程，物资机械能增加了3600J

C.物资在匀速.上升过程中机械能增加了2800J

D.无人机水平移动过程中空气对它的作用力、重力均不做功

4.%新考法|下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力广做功的说法正确的是（）

A.甲图中，仝过程b做的总功为70J

B.乙图中，若尸大小不变，物块从彳到。过程中，力广做的功为力=/x就

C.丙图中，绳长为心若空气阻力/大小不变，。力水平，细绳伸直，小球从力运动到8过程中空气阻

力做的功匹=-；乃”

D.丁图中，尸始终保持水平，缓慢将小球从尸拉到0,产做的功为匹=/7sin〃

5・福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备

之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质

展相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为由线1和曲线2,月、4为两次弹射的落水点。

忽略空气阻力，配重小车可视为原点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（）

2/12

配重小车

A.小车2的水平初速度小于小车1的水平初速度

B.在空中运动过程中速度变化量△匕=△匕

C.落水瞬间重力的瞬时功率PA>PB

D.在空中运动过程中重力的平均功率£<A

6.我国自主研发的055型驱逐舰是世界.上最先进的驱逐舰之」如图，质量为〃，的055型驱逐舰南昌舰在

海上执行护航任务，该舰从静止开始以恒定功率尸开始启动并沿直线行驶，设其受到的阻力/与瞬时速度-

的平方成正比且满足表达式/=仙2,左为己知量。南昌舰从静止开始加速到最大速度%的总时间为/，则下

列说法正确的是（）

A.达到最大速度之前，南昌舰做匀加速运动

B.达到最大速度之前，南昌网的加速度•直在减小

C.若加速阶段的总位移为X,则加速阶段南昌舰克服阻力做功.

2

D.整个过程中阻力对南昌舰做的功为

7.地铁已成为主要的绿色交通工具之一，如图为地铁安检场景，题图为安检时传送带运行的示意图，某乘

客把一质量为机的书包无初速度地放在水平传送带的入口/处，书包随传送带从出口4处运出，传送带始

终绷紧并以速度丫匀速运动，书包与传送带间的动摩擦因数为白，对手书包由静止释放到相对传送带静止

这一过程，下列说法正确的是（）

福A

一

安

全

检

查

3/12

A.摩擦力对书包做的功为5m一

B.摩擦力对传送带做的功为!

Z

C.书包与传送带之间摩擦产生的热量为〃氏2

D.与未放书包相比，电动机多消耗的电能为

8.如图所示，太阳能路灯的额定功率为尸，光电池系统的光电转换效率为用兄表示太阳辐射的总功率,

太阳与地球的间距为厂，地球半径为R。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，电池板接收

太阳垂直照射的等效面积为S。则在时间/内，下列说法正确的有（）

A.到达地球表面单位面枳太阳辐射能量约为7A

B.到达地球表面的太阳辐射总能量约为常。

C.路灯正常工作消耗的太阳能约

D.路灯正常工作时间f与所需日照时间。之比约为

9.投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪抱在离地面1.6m高的位置，之后有三个阶段：①运动员

与标枪一起由静止加速至速度8m/s；②以8m/s的速度为基础，运动员经0.8s的时间将标枪举高至2.0m处，

并以26m/s速度将标枪掷出；③标枪禽手后向斜上方运动至离地面18m的最高点后再向斜下方运动至地面。

若标枪的质量为0.8kg,离手后运动的最大水平距离为60m。取地面为零势能参考面，g=10m/s2o则下列

表述中正确的有（）

A.第①阶段中，运动员对标呛做功25.6J

B.第①②阶段中，标枪获得的最大动能为5L2J

4/12

C.第①②③阶段中，标枪的最大机械能为236.4J

D.第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为310W

1。-逋］如图甲所示为物理兴趣小组制作的水火箭（可视为质点），发射时在水火箭内高压空气压力

作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，水火箭受到反冲作用而快速上升。水火箭在上升至最高点后

开始下落（火箭内水全部喷出），将其下落过程简化为如图乙所示，已知水火箭在下落过程中所受空气阻

力/与速度V成正比，即/=内心为一常量，大小未知），从最高点下落高度〃=20m时，速度达到

vm=10m/s,此后匀速下落，下落过程均在竖直方向，水火箭（不含水）质量为人=0.4kg,重力加速度g

取lOm/s?。则下列说法正确的是（）

n

///////7n//////A

甲乙

A.k=0.4kg/s

B.水火箭整个下落过程先失重后超重

c.水火箭整个卜.落过程机械能一直减小

D.水火箭从最高点下落高度力=20m的过程中，空气阻力做的功为-60J

11.如图所示，竖直平面内的四分之一圆周轨道半径H=4m,«为其圆心；半圆轨道半径r=lm,。2为其圆

心；两者通过水平轨道连接。长/=lm的竖直挡板下端离地面高度为0.5m,。2到挡板的水平距离占1.5m。

将质量m=0.1kg的小物块从四分之一圆周轨道上某处由静止释放，不计一切摩擦阻力，g=10m/s2,卜・列

说法止确的是（）

7777777777777777777777777777777777

A.若小物块从四分之一圆周轨道上与«等高处释放，物块下滑到«正下方最低点时对圆周轨道的压力

大小为3N

5/12

B.当释放高度距地面为三39m时，小物块能击中挡板

10

C.物块经圆周最高点飞出后由中挡板时动能最小值为3J

D.为使物块经圆周最高点飞出后击中挡板时动能最小，初位置释放距地面的高度应为2.75m

12.如图所示，水平地面上固定一倾角为。且足够长的光滑斜面，斜面底部固定安装一轻弹簧，弹簧上端

拴接一质量为，〃的小滑块。，小滑块［处于静止状态。另有一质量也为利的小滑块6,从位置力由静止开

始下滑，滑块〃与滑块。发生碰撞后粘连在一起后小冉分开并一起向下运动。已知弹簧的形变量始终在弹

性限度内，弹簧形变量为x时，弹性势能。=；质2。如果以位置4为坐标原点，沿斜面向下为x的正方向

建立坐标系，则滑块6的动能与位移工的关系图像如图乙所示。不计空气阻力。下列判断正确的是（）

A.滑块力位移为冷时，弹簧的弹性势能最大

B.弹簧的劲度系数为是R

C.运动过程中，弹簧的最大弹性势能为，。，广「2：）

2-（，-苦）

D.由滑块。、滑块。和弹簧组成的系统，从位置力到弹性势能最大的过程中，系统的机械能不守恒

第n卷（非选择题，共52分）

二、填空题（本题共2小题，共14分）

13.（6分）某班同学用让重锤自由下落的方法进行“验证机械能守恒定律〃的实验。实验装置如图所示。试

回答以下问题:

（1）除带夹子的重锤、纸带铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用

的器材是.（选填选项前字母）

A.直流电源B.天平（含硅码）C.交流电源D.刻度尺

6/12

0\（ABC

\\•••

12.41cm

18.60cm

27.21cm

（2）实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（选填选项前字母）

A.将打点计时器竖直固定在铁架台上

B.先释放纸带，后接通电源

C.在纸带上选取适当的数据点，并测显数据点间的距离

D.根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能

（3）卬同学按照正确的实验步骤操作后，选出•条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第•个点,

A.8、C为三个计数点，用刻度尺测得。4=12.41cm,03=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点4和8、8和

。之间还各有•个点。打点计时器打点的周期为0.02s,当地重力加速度为g=9.80m/s2,经过8点时的速度

大小为m/s。（结果保留三位有效数字）。

（4）某同学根据另一纸带算出相关各点的速度也量出下落的距离从以匚为纵轴，以力为横轴画出的图

2

线如图所示，由图象可知机械能损失占机械能的%（保留两位有效数字），得到的结论是在误差

范国内_________

14.新情境|（8分）如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨

下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨

之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。

7/12

（1）实验时，气垫导轨的/，端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所

示，其读数为mm。

12

0123

（2）设实验测得垫片的总高度为力，遮光条的有效宽度为4单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为心滑块经

过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为6和4,则还需要测量的物理量是（写出物理量的符号

并说明），实验需要验证的关系式是（用题中和所测物理量字母表示）。

（3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的京因可能o

A.滑块释放位置不够高

B.充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦

C.导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高

（4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约2mm的圆柱型光束，只要遮光

条前沿挡住90%的光照就能使光控信号〃上跳为从只要后沿让光照恢复达到70%就能使光控信号“下跳

为L。计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间：②记录2次前沿挡光

信号之间的时间。根据以上信息，下列哪种型号的遮光条测量速度的误差最小（填"甲''"乙〃或"丙〃）。

前沿挡光后沿复光

三、计算题（本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位）

15.（9分）图甲为《天工开物》记载古人使用耙碎土、平地的场景，其简化模型如图乙所示。人站立在耙

8/12

的中间位置，耙与水平地面平行，两条相互平行的绳子垂直「耙边沿。已知绳子与水平地面夹角为以每条

绳子中的拉力为“。耕牛拉着耙与人在/时间内水平匀速前进了x。求：

⑴两条绳拉力做的功伙

(2)两条绳拉力做功的功率P。

9/12

16.（9分）电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为600W,

小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动，人和车的总质量为80kg，行驶时受到的阻

力始终为重力的重力加速度大小取g=10m/s2。

O

⑴求小明骑该款平衡车能达到的最大速度%;

⑵若小明骑该款平衡车速度达到5m/s,用时5s,求此过程中牵引力做的功W以及平衡车行驶的距离X。

10/12

17.'Y喃境|（9分）我国在深中通道海底基槽的“整平处理”项Fl中，为减少对中华白海豚等匆物的影响，

放弃爆破法，首创了“用凿子凿开岩石〃的办法解决了世界难题。如图所示，以人为原点，水平向右为正方

向建立x轴，水下岩面CkG.Cz为与x轴平行的水平面，岩面到水面的高度〃=35m,水面到x轴的高度

//=10m,力//长度x/=10m,小心长度，H=20m,小尸与小力2夹角为37°。某次施工中，先将质量〃?=40t的斧

头状凿岩棒从靶点的缓缓拉到4点，再松开钢丝绳使其自由下落，砸向水下岩石C。靶点，接下来凿岩棒

沿,4//线上小断更换秤放点，凿开正下万岩血帔度小同的靶点，每一次凿岩棒砸碎岩石皆下移凶=lm的

深度（此过程凿岩棒与岩石的间隙不可忽略），假设凿岩棒始终保持在竖直方向上运动，受到水的浮力

6=1町，水的阻力凡=：〃?g，忽略空气阻力和凿岩棒大小，sin370=1,重力加速度g=10向S?。

805

⑴凿岩棒从靶点G,到达4点的过程中，求钢丝绳对凿岩棒所做的功；

（2）凿岩棒从月。点释放下砸到靶点G的过程中，求凿岩棒对岩石靶点G的平均作用力尸的大小;

⑶沿4H/P线上不断更换释放点，求凿岩棒克服岩石作用力所做的功力与x的关系。

11/12

18.（11分）某款游戏装置由弹射器、水平直轨道、倾斜传送带三部分组成，如图所示。弹射器