高中物理必修2：机械能守恒定律-2-4人教试题汇编

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2020年03月23日高中物理的高中物理组卷

试卷副标题

考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第【卷的文字说明

评卷人得分

一.选择题（共50小题）

1.（2018春•温州期末）一个人乘坐电梯上15楼，电梯上升的过程中可看成先加速后

匀速再减速的直线运动，最后静止在15楼，则下列说法正确的（）

A.电梯加速上升的过程中，人对电梯的作用力大于自身的重力

B.电梯在减速上升的过程中，人处于超重状态

C.电梯在匀速上升的过程中，人的机械能守恒

D.电梯在加速上升的过程中，人所受的合外力做功等于人的机械能的变化

2.（2018春•西城区校级月考）A、B两物体初速度相同，A沿与水平方向成6角的光

滑斜面上滑；B与水平方向成0角斜上抛。它们所能达到的最大高度分别为HA和

HB.则下列关于HA和HB的大小判断正确的是（）

A.HA<HBB.HA=HBC.HA>HBD.无法确定

3.（2018春•长安区校级期中）固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与

竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长

h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则（）

A.在下滑过程中圆环的机械能守恒

B.在下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大

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C.弹簧的弹性势能在整个过程中增加了mgh

D.在下滑过程中（含始未位置）有两个位置弹簧弹力的功率为零

4.（2018春•七里河区校级期中）如图所示，竖直面内的光滑圆轨道处于固定状态，一

轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连，小球

的质量为1kg,当小球以2m/s的速度通过圆轨道的最低点时，球对轨道的压力为20N,

轨道的半径r=0.5m,重力加速度g=10m/s2,则小球要能通过圆轨道的最高点，小

球在最高点的速度至少为（）

5.（2018春•温州期中）如图所示，两个3圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，

4

A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧

的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB

A.若hA=hB22R,则两小球都能沿轨道运动到最高点

B.若hA=hB=巡，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为丝

22

C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后，再次落回轨道中

D.若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在hA2空小球在hB>2R的

2

任意高度均可

6.（2018春•杭州期中）长为L的轻绳，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平

轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，下列说法中正确的是（）

试卷第2页，总21页

A.小球在最高点速度v的最小值为0

B.当小球运动到最高点一定受到绳子的拉力

C.当小球运动到最低点时，绳子的拉力等于小球的重力

D.小球在运动过程中绳子的拉力不做功

7.（2018春•杭州期中）如图所示，小球从A点静止下落，到达C点的速度为零，图中

B点为轻弹簧处于原长时的最高点，若空气阻力可以忽略，下列说法正确的是（）

A.小球到达B点后，开始减速

B.小球到达C点时，动能与重力势能总量最小

C.小球从B点到C点，先做匀加速运动，再做匀减速运动

D.小球在C点时所受重力与弹簧弹力相平衡

8.（2018春•沈阳期中）如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与

弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由

A至B到C的运动程中（）

B

C

A.小球的机械能守恒

B.小球由B到C动能先增大后减小

C.小球在B点时动能最大

D.小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

9.（2018春•温州期中）如图所示，竖直放置一根光滑绝缘细直杆，在其两侧对称固定

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放置有两个等电荷量的正电荷。细杆上有A、B、C三点，其中C在两电荷的连线和

细杆的交点位置，AC=CB=h.—个带负电、质量为m的小球串在细杆上，从A点

静止释放运动到B点，则下列说法正确的是（）

♦

®Ac©

二B

A.小球在AB之间往复运动

B.小球到达B点的速度为vB=72gh

C.从A运动到B点小球的加速度逐渐减少

D.从A运动到C点小球的重力势能减少，电势能也在减少

10.（2017秋•临川区校级期末）如图所示，竖直面内，两段半径均为R的光滑半圆形

细杆平滑拼接组成“S”形轨道，一个质量为m的小环套在轨道上，小环从轨道最高

点由静止开始下滑，下滑过程中始终受到一个水平恒力F的作用。重力加速度为g,

则小环下滑到最低点的过程中（）

A.小环机械能守恒

B.外力F一直做正功

C.小环在最低点的速度为24森

D.在最低点小环对轨道的压力为mg

11.（2017秋•武昌区校级期末）长为L的轻杆上端连着一个小球m,下端用钱链固接

于水平地面上的O点。轻杆斜靠在正方体M上，在外力作用下保持静止，如图所示。

小球可以视为质点，忽略一切摩擦。现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球

刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为0,轻杆角速度大小为3,此时正方体M的速度

大小为（）

试卷第4页，总21页

A.o）LB.（JOLCOSSC.coLsinSD.------=—

sin8

12.（2018•兴庆区校级四模）如图所示，质量相同、带正电且电量相同的可视为质点的

甲、乙两小球，甲从竖直固定的上光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R,圆

4

弧底端切线水平，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，乙从高为R的光滑斜面顶

端由静止滑下。整个斜面处在竖直向下的匀强电场中，下列判断正确的是（）

A.两小球到达底端时速度相同

B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同

C.两小球到达底端时甲球的动能大

D.两小球到达底端时，电场力做功的瞬时功率相等

13.（2018春•新罗区校级期中）如图所示，质量为m的物体沿倾角为的斜面从静止开

始下滑，下滑的加速度大小为a（aVgsin。）。则在物体下滑h高度的过程中，下列说

A.物体重力势能减少mah

B.物体重力势能减少」!映

sin8

C.物体动能增加mah

D.物体动能增加上映

sin0

14.（2018•海南模拟）我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日

以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m）,预示着可以征服全球

99.8%的海底世界。假设在某次试验时，深潜器内的显示屏上显示出了深潜器从水面

开始下潜到最后返回水面这lOmin内的深度图象（a）和速度图象（b）,如图所示，

则有（

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1

4

2

3

A.（a）图中h3代表本次下潜的最大深度，应为60m

B.全过程中最大加速度是0.025m/s2

C.超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内

D.整个深潜器在8-10min时间段内机械能守恒

15.（2018•泰安二模）如图，两个相同的小球P、Q通过较链用刚性轻杆连接，P套在

光滑竖直杆上，Q放在光滑水平地面上。开始时轻杆贴近竖直杆，由静止释放后，Q

沿水平地面向右运动。下列判断正确的是（）

B.P触地前的速度先增大后减小

C.Q的速度一直增大

D.P、Q的速度同时达到最大

16.（2018春•思明区校级期中）如图所示，质量为m的小球用长为1的细线悬挂于O

点。现将小球拉到细线与竖直方向夹角为60。的位置由静止释放，不计空气阻力，

重力加速度为g,小球过最低点时，小球对细线的拉力大小为（）

华、

60'

m

A.mgB.2mgC.2.5mgD.3mg

17.（2018•株洲二模）如图，长1的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时

它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。

当小球甲刚要落地时，其速度大小为（）

试卷第6页，总21页

A.V2glB.VgiC.2SID.0

2

18.（2018•南通二模）如图所示，一轻弹簧直立于水平面上，弹簧处于原长时上端在O

点，将一质量为M的物块甲轻放在弹簧上端，物块下降到A点时速度最大，下降到

最低点B时加速度大小为g,0、B间距为h。换用另一质量m的物块乙，从距O点

高为h的C点静止释放，也刚好将弹簧压缩到B点，不计空气阻力，弹簧始终在弹

性限度内，重力加速度大小为g,则（）

A.弹簧最大弹性势能为mgh

B.乙的最大速度为J匾

C.乙在B点加速度大小为2g

D.乙运动到O点下方巨处速度最大

4

19.（2018•成都模拟）如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k

的轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与质量为m的物块A连接，A静止

于P点。现对A施加一方向平行于斜面向上、大小F=mg的恒定拉力，使A向上运

动。若运动过程中，弹簧形变未超过弹性限度，重力加速度为g,则（）

B.速度最大时，A距P点的距离为岖

2k

C.在A上升到最高点的进程中，A和弹簧系统的机械能先增加后减小

D.在A上升到最高点的过程中，A的机械能先增加后减小

20.（2018•门头沟区一模）跳伞运动员由高空沿竖直方向落下，经过2s开启降落伞，

此后再过18s落地。速度传感器记录此过程运动的v-t图象如图所示（在0〜2s时

间内的图线是直线）。根据图象信息可知（）

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A.整个下落过程中，伞受到的空气阻力一直增大

B.t=16s时跳伞运动员所受重力的功率最大

C.跳伞运动员下落的总高度约为250m

D.前2s跳伞运动员的机械能不守恒

21.（2018•珠海一模）一质量为m的带正电小球，在竖直向上的匀强电场中以0.9g的

加速度加速下落，空气阻力不计，关于小球在下落h的过程中能量的变化情况，以

下说法中正确的有（）

A.小球克服电场力做功0.9mgh

B.小球的动能增加了0.9mgh

C.小球的机械能减少了0.9mgh

D.小球的电势能增加了0.9mgh

22.（2018•新课标HI卷二模）如图所示，足够长的半径为R=0.4m的L圆弧形光滑轨道

4

固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均

为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小

球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。

g取10m/s2.则（）

A.两小球由静止释放后速度大小相等，最终在水平面上运动的速度大小为4m/s

B.小球甲下滑过程中重力对它做功的功率一直增大

C.小球甲下滑到圆弧形轨道最低点对轨道压力的大小为5N

试卷第8页，总21页

D.整个过程中轻杆对小球乙做的功为1J

23.（2018•普陀区二模）如图，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用

手将弹力球以某一竖直向下的初速度抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球

第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力），下列说

法正确的是（）

A.绳刚伸直时，球的速度最大

B.该过程中，球的加速度一直减小

C.该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功

D.在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大

24.（2018•台州模拟）蹦极是一项极限活动。如图所示，游客站在平台上，用橡皮绳固

定住身体后由静止下落，触地前弹起，然后反复弹起落下。不计空气阻力和橡皮绳

的质量，在第一次下落过程中，（）

A.游客一直处于完全失重

B.橡皮绳刚绷紧时，游客的动能最大

C.游客的机械能先保持不变，后逐渐减小

D.游客下落到最低点时，橡皮绳的弹性势能大于游客减少的重力势能

25.（2018•合肥二模）如图所示，一根原长为10的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端

固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕

经过杆A端的竖直轴00'匀速转动，且杆与水平面间始终保持30。角。已知杆处

于静止状态时弹簧的压缩量为L。，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

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A.弹簧为原长时，杆的角速度为GZ

V21o

B.当杆的角速度为叵时，弹簧处于压缩状态

Vo

C.在杆的角速度增大的过程中，小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒

D.在杆的角速度由0缓慢增大到后过程中，小球机械能增加了"Imglo

26.（2018春•武平县校级月考）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t

=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹

簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后

又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F

随时间t变化的图象如图2所示，则（）

A.ti-t2这段时间内，小球的速度始终在增加

B.t2〜t3这段时间内，小球的速度先增大后减小

C.tl〜t3这段时间内，小球的机械能守恒

D.t2时刻小球的机械能最大

27.（2018•天津一模）滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性，半径为R的四

分之一圆弧轨道如图所示，质量为m的运动员（含滑板）从A点由静止开始滑下，

到达最低点B时，运动员对轨道的压力为2mg,己知轨道半径远大于运动员的身高,

重力加速度为g,运动员下滑的过程中（）

试卷第10页，总21页

A.机械能守恒B.先失重后超重

C.重力的功率一直变大D.阻力做功为与ngR

28.（2018•大武口区校级一模）如图所示，在两光滑竖直挡板间有一质量为M=4m、

半径为R的光滑圆环，圆环直径刚好等于两挡板间的距离，圆环只能在竖直方向上

运动，圆环底端有一质量为m的小球，现给小球一个水平向右的初速度V,某时刻

圆环能离开水平面。重力加速度为g,则小球的初速度v应满足（）

A.v>2VgRB.v>V5gRc.v>2V2gRD.v>3VgR

29.（2018•绍兴模拟）“反向蹦极”是蹦极运动中的一种类型，如图所示，将弹性绳拉

长后固定在运动员上，并通过外力作用使运动员停留在地面上，当撤去外力后，运

动员被“发射”出去冲向高空，为了研究“反向蹦极”的运动过程，在运动员身上

装好了传感器。若运动员始终沿竖直方向运动并视为质点，忽略弹性绳质量与空气

阻力。已知运动员及所携带的设备的总质量m=50kg,上升过程中传感器显示的5

个时刻的数据如下表所示，下列说法正确的是（）

时刻0tit2t3t4

位移/m045618

弹力/N3000100050000

速度/(mdD04V15sVToW150

A.弹性绳的最大弹性势能为9000J

B.运动员在最高点时合力为零

C.撤去外力瞬间，运动员的加速度大小为60m/s2

D.运动员速度最大的位置离出发点的距离约为5.5m

30.（2018•绍兴模拟）如图是网球在地面弹跳的频闪照片，若不计网球与地面碰撞过程

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AA

Oo/v

中的能量损失，下列说法正确的是（）,〃力〃〃〃〃〃〃%〃/〃〃〃〃》〃〃,

A.网球在最高点时加速度为零

B.网球运动过程中机械能守恒

C.网球与地面碰撞前后速度方向保持不变

D.网球弹起的高度减小是由于空气阻力造成的

31.（2018•广东一模）如图所示，质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L

的轻杆连接，杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦运动。现将杆处于水平位置后无初

速度释放，重力加速度为g。则下列说法正确正的是（）

A.在转动过程中，a球的机械能守恒

B.b球转动到最低点时处于失重状态

C.a球到达最高点时速度大小为日

D.运动过程中，b球的高度可能大于a球的高度

32.（2018•呼伦贝尔一模）如图所示，将质量为m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的

另一端系金属环，环套在竖直固定的直杆上，定滑轮（大小可忽略）与直杆的距离

为d,环在A点时绳与竖直杆垂直，杆上的B点在A点下方，环到达B点时绳与杆

夹角30°.现将环在外力控制下从A点匀速移动到B点，环从A点运动到B点的

过程中，下列说法中正确的是（）

A.绳对重物的拉力一直小于mg

B.重物增加的重力势能为2mgd

C.运动中环的速度一直大于重物的速度

D.运动中环的速度一直小于重物的速度

试卷第12页，总21页

33.（2018•浙江二模）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣

和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以速率v按顺时

针方向做半径为R的匀速圆周运动。假设t=0时刻苹果在最低点a且重力势能为零,

关于苹果从最低点a运动到最高点c的过程，下列说法正确的是（）

A.苹果在最高点c受到手的支持力为1rlg+m-

R

B.苹果的重力势能随时间的变化关系为Ep=mgR[l-cos年t）]

C.苹果在运动过程中机械能守恒

D.苹果在运动过程中的加速度越来越小

34.（2018•通州区模拟）如图所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接,

用手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬

间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，空气阻力忽略不

计），下列说法正确的是（）

----

◎

A.绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，球的动能一直减小

B.该过程中，手受到的绳的拉力先增大后减小

C.该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功

D.在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大

35.（2018•广西二模）两个小球A和B分别用两根轻绳悬挂于O和O'点，O'在O

点的正下方，A球的质量是B球的2倍，A球的连接绳长也是B球连接绳长的2倍,

先后使细绳伸直呈水平状态后由静止释放小球，不计阻力，两小球到达最低点的位

置相同，则（）

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d

6

A.A球在最低点的动能是B球的2倍

B.A球在最低点的线速度是B球的2倍

C.A球在最低点的角速度是B球的2倍

D.A球在最低点的合力是B球的2倍

36.（2017秋•天津期末）做自由落体运动的物体在下落过程中（）

A.重力做正功B.重力做负功

C.重力势能增加D.重力势能不变

37.（2018•茂名模拟）如图所示，一物块从斜面底端以初速度vO开始演斜面上滑，物

块与斜面间的动摩擦因数“Vtana,其中a为斜面的倾角，物块沿斜面运动的最大高

度为H,已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取斜面底端为参考平面，则物块在斜

面上运动过程中机械能、动能、重力势能与高度的关系可能是下图中的（）

38.（2017秋•无锡期末）在2016年珠海航展上，中国航天科技集团公司五院展出了一

项名为“可重复使用返回式空间环境利用卫星（简称可重复使用返回式卫星）”项目。

该卫星填补了国际无人多次使用返回技术的空白。

据设计师刘欣介绍，可重复使用返回式卫星采用类似汽车刹车系统的着陆方式，即

“降落伞+气囊”的精妙设计。降落伞相当于刹车系统，气囊则是缓冲装置，采用这

种方法，可使它的着陆速度仅为传统返回式卫星的1/20,着陆冲击力相当于飞机着

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陆时的力度。通过这种方式，可确保该卫星重复往返天地15次以上。未来，这种卫

星可能不仅仅用于空间科学实验，还将用于太空旅游等多个方面，如班车一样，来

回运送旅客。

2017年6月28日，中国运载火箭技术研究院对外称，被业内誉为“快响动车”的长

征十一号运载火箭（简称长十一火箭）这趟“太空班车”的发车时间将在2018年4

月24日左右，将专送小卫星进入太空。

中国运载火箭技术研究院相关负责人介绍说，长十一火箭是运载火箭的新生力量，

它是四级固体运载火箭，主要针对太阳同步轨道单星、多星、星座组网和补网提供

快速发射服务；

可重复使用返回式卫星返回地球落地前减速过程中，下列说法中正确的是（）

A.卫星的机械能守恒，动能增加，重力势能减少

B.卫星的机械能守恒，动能减少，重力势能增加

C.卫星的机械能不守恒，动能增加，重力势能减少

D.卫星的机械能不守恒，动能减少，重力势能减少

39.（2018•如东县学业考试）如图所示，弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一钢球，

处于静止状态•现将钢球竖直向下拉一小段距离后释放，钢球上下往复运动一段时

间后又处于静止状态。则在运动过程中（）

^

i

i

i

o

A.钢球的重力势能逐渐增大

B.弹簧的弹性势能逐渐减小

C.能量逐渐消失

D.系统的机械能逐渐减小

40.（2017秋•苏州期末）在温哥华冬奥会上，来自我国黑龙江省的选手李妮娜在自由

式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中的运动轨迹如图所示，其中a为运动起点,

b为ac间的最低点，c为腾空跃起的最高点，d是腾空后的落地点，最后停在e点。

空气阻力可以忽略，雪地与滑雪板之间的摩擦力不可忽略。李妮娜整个运动过程中,

下列说法正确的是（）

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起点

双落地点

停止点

A.从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能

B.在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等

C.从c点下落到d点过程中，减少的重力势能全部转化为动能

D.在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等

41.（2017秋•顺义区期末）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时

亥U，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压

缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下

落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时

间t变化的图象如图所示，则（）

A.t2〜t3这段时间内，小球的速度先增大后减小

B.ti~t2这段时间内，小球的速度始终在增加

C.tl〜t3这段时间内，小球的机械能守恒

D.t2时刻小球的机械能最大

42.（2017秋•靖远县期末）如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两

侧，物体A、B的质量分别为2m、m.开始时细绳伸直，物体B静止在桌面上，用

手托着物体A使弹簧处于原长，A与地面的距离为h.放手后物体A下落，着地时

速度大小为v,此时物体B对桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力，重力加

速度大小为g,下列说法正确的是（）

A.物体A下落过程中，机械能守恒

B.弹簧的劲度系数为典

h

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C.物体A着地时的加速度大小为巨

2

D.物体A着地时弹簧的弹性势能为mgh-'mv?

43.（2017秋•龙岩期末）将物体A、B放在竖直固定在地面上的轻弹簧上端，A的质量

为m,B的质量为M.现在外力F作用下保持静止，如图所示。突然撤去外力E

则（）

A.在撤去F的瞬间，弹簧对B的弹力大于B对弹簧的压力

B.在撤去F的瞬间，A、B间相互作用力为1L+mg

irH-MS

C.在撤去F以后，弹簧对地面的压力总是等于（m-M）g

D.在撤去F以后，A、B组成的系统机械能守恒

44.（2017秋•天津期末）如图所示，质量为m、半径为r的竖直光滑圆形轨道固定在质

量为2m的木板上，木板的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，使木板不能左右

运动.在轨道的最低点放有一质量为m的小球，现给小球一水平向右的速度，小球

会在轨道内侧做圆周运动，为保证小球能通过轨道的最高点且不会使轨道及木板在

竖直方向上跳起，则小球经过最高点时的速度可能为（）

45.（2017秋•梅河口市校级期末）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A

和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,倾角为30。的斜面体置于水平地面

上.A的质量为m,B的质量为3m.开始时，用手托住A,使OA段绳恰处于水

平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动.将A由静止释放,

在其下摆过程中，斜面体和B始终保持静止，下列判断中错误的是（）

A.物块B受到的摩擦力先减小后增大

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B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

C.小球A所受重力的功率先增大后减小

D.小球A的机械能先增大后减小

46.（2018春•西陵区校级期末）在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b,

质量均为m。现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰。当碰撞过程中达到最

大弹性势能EP时，a球的速度等于（）

C<"2件

47.（2018秋•市中区校级月考）如图所示，一个半径为r的半球形的碗放在桌面上，碗

口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的

两端分别系有质量为mi和m2的小球，mi=2m2,重力加速度为g.让质量为mi的

小球静止释放，当其到达碗底时（）

A.质量为mi的小球机械能比刚释放时大

B.质量为mi的小球速度大小为

C.质量为m2的小球速度大小为（5■、历）:

D.质量为mi的小球所受重力的瞬时功率为mig『gr（:匈

48.（2018春•定远县期末）如图所示，两个质量相同的小球A、B分别用细线悬在等高

的01、02点.A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，

则经过最低点时下列说法正确的是（）

A.A球的机械能不等于B球的机械能

B.A球的动能等于B球的动能

C.两球在最低点加速度大小不等

D.细线对A球的拉力等于细线对B球的拉力

49.（2018春•滑县期末）世界最高的蹦极是美国皇家峡谷悬索桥蹦极，高321米，假

试卷第18页，总21页

设有一蹦极运动员身系弹性蹦极绳由静止从桥面跳下.运动员可视为质点，空气阻

力忽略不计，下列说法正确的是（）

A.运动员下落过程中重力对其先做正功后做负功

B.运动员下落过程中地球和运动员组成的系统机械能守恒

C.运动员下落过程中其加速度先保持不变，然后减小再增大

D.运动员下落过程中其重力势能的改变量与零势能面的选取有关

50.（2018春•简阳市期末）如图所示，A球用细线悬挂且通过弹簧与B球相连，两球

的质量相等，当两球都静止时，将悬线烧断，则下列论述中正确的是（）

A.细线烧断瞬间，球A的加速度等于球B的加速度

B.细线断后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能

C.在下落过程中，两小球和弹簧组成的系统机械能守恒

D.细线断后最初一段时间里，动能增量小于重力势能的减少量

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第n卷（非选择题）

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试卷第20页，总21页

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2020年03月23日高中物理的高中物理组卷

参考答案与试题解析

一.选择题（共50小题）

1.（2018春•温州期末）一个人乘坐电梯上15楼，电梯上升的过程中可看成先加速后

匀速再减速的直线运动，最后静止在15楼，则下列说法正确的（）

A.电梯加速上升的过程中，人对电梯的作用力大于自身的重力

B.电梯在减速上升的过程中，人处于超重状态

C.电梯在匀速上升的过程中，人的机械能守恒

D.电梯在加速上升的过程中，人所受的合外力做功等于人的机械能的变化

【考点】3E：牛顿运动定律的应用-超重和失重；6B：功能关系；6C：机械能守恒

定律.

【专题】11：计算题；31：定性思想；43：推理法；52D：动能定理的应用专题.

【分析】明确电梯的运动过程，根据运动状态确定人的加速度方向，再根据加速度

向上时物体处于超重状态，而加速度向下时，物体处于失重状态。根据动能和重力

势能的变化分析机械能的变化。根据动能定理分析合外力做功与动能变化的关系

【解答】解：A、电梯刚起动时，人有向上的加速度，则处于超重状态，电梯地板对

人的支持力大于人受到的重力。故A正确；

B、电梯在减速过程中，人也做减速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故B

错误；

C、电梯在匀速上升的过程中，人的动能不变，势能增加，故机械能增加，故C错误;

D、电梯在加速上升的过程中，人所受的合外力做功等于人的动能的变化量，而不是

机械能的变化量，故D错误；

故选：A。

【点评】本题考查超重和失重的分析与判断，要注意明确加速度与超重和失重的关

系，知道超重可能是向上加速或向下减速，而失重时可能是向下加速和向上减速，

明确知道重力势能变化与重力做功有关，动能变化与合外力做功有关。

2.（2018春•西城区校级月考）A、B两物体初速度相同，A沿与水平方向成。角的光

滑斜面上滑；B与水平方向成0角斜上抛。它们所能达到的最大高度分别为HA和

HB.则下列关于HA和HB的大小判断正确的是（）

A.HA<HBB.HA=HBC.HA>HBD.无法确定

【考点】6C：机械能守恒定律.

【专题】34：比较思想；4T：寻找守恒量法；52E：机械能守恒定律应用专题.

1

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【分析】A物体沿光滑斜面上滑，到达最高点时速度为零。B物体斜上抛，到达最高

点时速度不为零，结合机械能守恒定律比较上升的最大高度的大小。

【解答】解：A物体沿光滑斜面上滑，到达最高点时速度为零。B物体斜上抛，水平

方向做匀速直线运动，到达最高点时速度不为零，两个物体运动的过程中机械能均

守恒，则得：

对A有：yn）AV2=mAgHA,可得：.何=gHA.

=+HBo

对B有:ymBvymBv-可得:yvQyv^§

对比可知：HA>HB»

故选：Co

【点评】解决本题的关键是要知道斜抛运动在水平方向做匀速直线运动，到达最高

点时的速度不为零，结合机械能守恒定律列式分析。

3.（2018春•长安区校级期中）固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与

竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长

h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则（）

A.在下滑过程中圆环的机械能守恒

B.在下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大

C.弹簧的弹性势能在整个过程中增加了mgh

D.在下滑过程中（含始未位置）有两个位置弹簧弹力的功率为零

【考点】6C：机械能守恒定律.

【专题】34：比较思想；4T：寻找守恒量法；52E：机械能守恒定律应用专题.

【分析】分析圆环沿杆下滑过程中的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功,

所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；根据形变量的变化分析弹簧弹性

势能的变化；对系统，由机械能守恒求弹簧的弹性势能在整个过程中增加量。根据

功率公式可分析何时功率为零。

【解答】解：A、在下滑过程中，有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力，

所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的

机械能守恒，故A错误，

B、弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故

弹簧的弹性势能先增大再减小后增大。故B错误。

2

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C、根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh,那么弹簧的机械能即弹性势

能增大了mgh。故C正确。

D、由功率公式P-Fvcos0可得，当力为零、速度为零或两者的夹角为90°时，弹

力的功率均可以为零，因此弹力功率为零有4处：开始和末了位置，弹簧原长位置

和弹簧与杆垂直位置，故D错误。

故选：C»

【点评】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法。要注意

系统的机械能守恒，但圆环的机械能并不守恒。

4.（2018春•七里河区校级期中）如图所示，竖直面内的光滑圆轨道处于固定状态，一

轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连，小球

的质量为1kg,当小球以2m/s的速度通过圆轨道的最低点时，球对轨道的压力为20N,

轨道的半径r=0.5m,重力加速度g=lOm/sz,则小球要能通过圆轨道的最高点，小

球在最高点的速度至少为（）

B.2m/sC.3m/sD.4m/s

【考点】4A：向心力；6C：机械能守恒定律.

【专题】11：计算题；32：定量思想；43：推理法；52E：机械能守恒定律应用专题.

【分析】在最点，根据牛顿第二定律求得弹簧的弹力，在最高点当只有重力和弹簧

的弹力提供向心力时，速度最小即可求得

2

【解答】解：在最低点，根据牛顿第二定律可知FN，ig+F弹4-，解得F弹=-

2N,说明弹簧处于压缩状态，

在最高点，根据牛顿第二定律可知重力和弹簧的弹力提供向心力时，速度最小，则

，2

1^-卜弹=%-----解得v'=2m/s,故B正确

故选：B„

【点评】本题主要考查了牛顿第二定律，关键是判断出弹簧的弹力大小和方向，明

确在最高点速度最下的临界值

5.（2018春•温州期中）如图所示，两个驱弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，

4

A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧

3

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的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB

表示，对于下述说法中正确的是()

A.若hA=hB》2R,则两小球都能沿轨道运动到最高点

B.若hA=hB=巡，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为WE

22

C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后，再次落回轨道中

D.若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在hA2典,B小球在hB>2R的

2

任意高度均可

【考点】37：牛顿第二定律；4A：向心力；6C：机械能守恒定律.

【专题】11：计算题：32：定量思想：43：推理法；52E：机械能守恒定律应用专题.

【分析】小球A恰好能到A轨道的最高点时，轨道对小球无作用力，由重力提供小

球的向心力，由牛顿定律求出速度。小球恰好能到B轨道的最高点时，速度为零，

根据机械能守恒求出hA和hB.若1^=西寸，小球A在轨道上上升的最大高度小于

2

邈.根据最高点的临界速度求出小球最高点飞出的水平位移的最小值。

2

2.—

【解答】解：A、D若小球A恰好能到A轨道的最高点时，由mg=m±—,VA=>/gR,

R

根据机械能守恒定律得，mg(hA-2R)=12解得hA=&；若小球B恰好能

2A2

到B轨道的最高点时，在最高点的速度VB=O,根据机械能守恒定律得hB=2R.可

见，hA=2R时，A不能到达轨道的最高点。故A错误，D正确。

B、若hB=%,B球到达轨道上最高点时速度为0,小球B在轨道上上升的最大

2

高度等于邺时，若hA=hB=雪寸，小球A在到达最高点前离开轨道，有一定的速

22

度，由机械能守恒可知，A在轨道上上升的最大高度小于hB=aw,故B错误。

2

C、小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为XA=

VA^2R=^=72R>R,所以小球A落在轨道右端口外侧。而适当调整hB,

B可以落在轨道右端口处。所以适当调整hA和hB,只有B球从轨道最高点飞出后，

4

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恰好落在轨道右端口处。故C错误。

故选：D。

【点评】本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合，A轨道与轻绳系的球

模型相似，B轨道与轻杆固定的球模型相似，要注意临界条件的不同。

6.（2018春•杭州期中）长为L的轻绳，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平

轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，下列说法中正确的是（）

A.小球在最高点速度v的最小值为0

B.当小球运动到最高点一定受到绳子的拉力

C.当小球运动到最低点时，绳子的拉力等于小球的重力

D.小球在运动过程中绳子的拉力不做功

【考点】4A：向心力；6C：机械能守恒定律.

【专题】11：计算题；31：定性思想；43：推理法；52E：机械能守恒定律应用专题.

【分析】在最高点，绳子的拉力可以为零，也可以表现为拉力，当拉力为零时，速

度最小，根据牛顿第二定律求得最小速度，在最低点根据牛顿第二定律求得拉力，

由于速度方向始终与拉力方向垂直，故不做功

2

【解答】解：A、在最高点时，当重力完全充当向心力时，速度最小，有

解得最小速度为值，此时绳子的拉力为零，AB错误；

22

C、在最低点时，绳子的拉力和重力的合力充当向心力，有T