2015-2024年高考物理试题分类汇编：电能定理和机械能守恒定律（含详解）

专题07勃犍是理和机林健守惮灾律

十年考情­探规律1

考点十年考情(2015-2024)命题趋势

高考对机械能及其守恒定律部分的

2024•重庆•高考真题、2024•全国•高考真题、

2024•福建•高考真题、2024•安徽•高考真题、考查常结合生产、生活中常见的物理

2024•北京•高考真题、2023•重庆•高考真题、情景，如物体上抛下落、车辆启动、

2023•全国•高考真题、2023・浙江•高考真题、

2023•广东•高考真题、2022•江苏•高考真题、（类）刹车、物体上下坡、传送带等。

2022•福建•高考真题、2021•湖北•高考真题、在考查方向上，单一物体、多个物体

考点12021.湖南•高考真题、2021.辽宁•高考真题、

2021•全国•高考真题、2020•江苏•高考真题、的不同运动形式都有所体现。解题方

（10年10考）

2020•上海•高考真题、2019•浙江•高考真题、法主要是函数法和图象法，同时应用

2019•江苏•高考真题、2018•江苏•高考真题、

2018•天津•高考真题、2018•全国•高考真题、推理论证。对学科核心素养的考查主

2018•海南•高考真题、2017•江苏•高考真题、要体现在运动与相互作用观念、能量

2017•浙江•高考真题、2016•全国•高考真题、

2016•浙江•高考真题、2015•海南•高考真题、观念、模型建构、科学推理及严谨认

2015•上海•高考真题、2015•浙江•高考真题真的科学态度。

分考点•精准练1

1.（2024・重庆•高考真题）活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针蕊和针鞘被瞬间弹出后仅

受阻力。针鞘在软组织中运动距离力后进入目标组织，继续运动“2后停下来。若两段运动中针翘鞘整体受到阻力

A.被弹出时速度大小为2（」4+工《）

Vm

B.到达目标组织表面时的动能为B力

C.运动过程中，阻力做功为（尸/+/2）〃2

D.运动办的过程中动量变化量大小为而月Z

2.（2024・全国•高考真题）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，

测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调

整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（）

A.0.25倍B.0.5倍C.2倍D.4倍

3.（2024•福建•高考真题）先后两次从高为O"=1.4m高处斜向上抛出质量为相=0.2kg同一物体落于Q2,测得

A.第一次抛出上升时间，下降时间比值为甘:4

B.第一次过P点比第二次机械能少1.3J

C.落地瞬间，第一次，第二次动能之比为72:85

D.第二次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第一次大

4.（2024,安徽•高考真题）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为/I的粗糙斜坡顶端由静

止下滑，至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为很，可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则

此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（）

A.mghB.g""'C.mgh+mv2D.mgh—^mv2

5.（2024・北京・高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀

速运动。下列说法正确的是（）

A.刚开始物体相对传送带向前运动

B.物体匀速运动过程中，受到静摩擦力

C.物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功

D.传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长

6.（2023・全国•高考真题）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为:"的雨

滴在地面附近以速率v下落高度的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）

11

A.0B.mghC.2-mghD.—mv~2+mgh

7.（2023・浙江•高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直

到最低点过程中（）

A.弹性势能减小B.重力势能减小

C.机械能保持不变D.绳一绷紧动能就开始减小

8.（2022・江苏•高考真题）某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员

视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能线与水平位移x的关系图像正确的是（）

9.（2021・湖北•高考真题）如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30。的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力

大小/恒定，物块动能及与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10m/s2,物块质量机和所受摩擦

力大小/分别为（

30°

图(a)

A.7kg,7=0.5NB.m-0.7kg,/=1.0N

C.〃z=0.8kg,/=0.5ND."2=0.8kg,/=1.0N

10.（2021・湖南・高考真题）"复兴号"动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为加的动车组在平

直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为尸，若动车组所受的阻力与其速率成

正比（%=五，左为常量），动车组能达到的最大速度为％。下列说法正确的是（）

A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

.3

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间f达到最大速度%,则这一过程中该动

车组克服阻力做的功为一已

11.（2017・浙江・高考真题）如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是（）

B.动能、重力势能

C.重力势能、机械能D.动能、重力势能、机械能

12.（2020•江苏•高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平

滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能纭与水平位移尤关系的图象

是（）

O

X

A.B.C.D.

O'xoXo-----OX

13.（2020・上海・高考真题）在一次碰撞试验中，质量均为1.2x105kg的两火车头从长为6.4km的直轨道两端同时由

静止开始以0.25m/s2相向而行。它们碰撞前瞬间的总动能为（）

A.0B.9.7xlO7J

C.1.92xlO8JD.3.84xlO8J

14.（2017•江苏•高考真题）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为EM与斜面间的动摩擦因

数不变，则该过程中，物块的动能&与位移x关系的图线是（）

15.（2019・浙江•高考真题）如图所示为某一游戏的局部简化示意图.。为弹射装置，A8是长为21m的水平轨道，

倾斜直轨道8c固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，8为圆形的最低点，轨道A8与8c平滑连接，且

在同一竖直平面内.某次游戏中，无动力小车在弹射装置。的作用下，以n0=10m/s的速度滑上轨道A2,并恰好能

冲到轨道8C的最高点.已知小车在轨道A8上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道光滑，则小车从A到C的

运动时间是（）

A.5s

B.4.8s

C.4.4s

D.3s

16.（2018・江苏•高考真题）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程

17.（2018•天津•高考真题）滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧

形滑道A8,从滑道的A点滑行到最低点8的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑

过程中（）

A

B

A.合外力做功一定大于零

B.所受摩擦力大小不变

C.合外力始终与速度垂直

D.机械能始终保持不变

18.（2018•全国•高考真题）在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和1的速度沿同一方向水平抛出，

两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）

A.2:1B.4:1C.6:1D.8:1

19.（2018・全国•高考真题）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,

木箱获得的动能一定：（）

A.等于拉力所做的功；

B.小于拉力所做的功；

C.等于克服摩擦力所做的功；

D.大于克服摩擦力所做的功；

20.（2018•全国,高考真题）如图，"c是竖直面内的光滑固定轨道，加水平，长度为2凡be是半径为R的四分之

一的圆弧，与演相切于b点。一质量为〃2的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自。点处从静止

开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从。点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（）

ab

A.2mgR

B.4mgR

C.5mgR

D.6mgR

21.（2016•全国•高考真题）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔/内位移为s,动能变为原来的9

倍。该质点的加速度为（）

s3s4s8s

A.B.—C.-z-D.

t22rt1t~

22.（2015・海南•高考真题）如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为相的质点自轨道

端点尸由静止开始滑下，滑到最低点0时，对轨道的正压力为2,咫，重力加速度大小为g,质点自尸滑到。的过程

中，克服摩擦力所做的功为（）

…1n

c.-rngRD.—mgR

23.（2。23・广东•高考真题）人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从:圆弧滑道顶端尸

点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端。点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg,滑道高度//为4m,且过。点

的切线水平，重力加速度取lOm/s"关于货物从尸点运动到。点的过程，下列说法正确的有（）

P

A.重力做的功为360JB.克服阻力做的功为440J

C.经过2点时向心加速度大小为9m/s2D.经过。点时对轨道的压力大小为380N

24.（2023・全国•高考真题）一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿X轴运动，出发

点为无轴零点，拉力做的功卬与物体坐标尤的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度

大小取10m/s2。下列说法正确的是（）

A.在x=lm时，拉力的功率为6W

B.在尤=4m时，物体的动能为2J

C.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8J

D.从x=0运动到x=4的过程中，物体的动量最大为2kg-m/s

25.（2022•福建・高考真题）一物块以初速度%自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体

的动能纥随位移x的变化关系如图所示，图中与、Eg、线2均已知。根据图中信息可以求出的物理量有（）

A.重力加速度大小B.物体所受滑动摩擦力的大小

C.斜面的倾角D.沿斜面上滑的时间

26.（2021・辽宁•高考真题）冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑

道的摩擦可忽略：倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数〃相同，因滑板不同〃满足〃在设

计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下L、L的组合符合设计

要求的是（）

,4h2hT311Th

TL=L

C.L]-,L2=--D.\~一,2=一

3Ao342%Ao

27.（2021•全国•高考真题）一质量为机的物体自倾角为1的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动

能为稣，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为左。已知sin6/=Q6,

重力加速度大小为g。则（）

A.物体向上滑动的距离为鼻

2mg

B.物体向下滑动时的加速度大小为1

C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5

D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

28.（2019•江苏•高考真题）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为根，从A点向左沿

水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数

为〃，重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（）

A.弹簧的最大弹力为“加g

B.物块克服摩擦力做的功为2/imgs

C.弹簧的最大弹性势能为〃加gs

D.物块在A点的初速度为^

29.（2018•海南•高考真题）如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，r=0时，小物块以速度vo滑到长木板上,

图（b）为物块与木板运动的四图像，图中力、vo>v/已知。重力加速度大小为g。由此可求得（）

图（a）

图(b)

A.木板的长度

B.物块与木板的质量之比

C.物块与木板之间的动摩擦因数

D.从V0开始到力时刻，木板获得的动能

30.（2016•浙江,高考真题）如图所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为/?,与水平面倾角分别为45。和37。的

滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为〃.质量为机的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下

两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6,cos37=0.8）.则

A.动摩擦因数〃=:

B.载人滑草车最大速度为科

C.载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为1g

31.（2015•上海,高考真题）小球用轻绳悬挂在。点，在水平恒力F=/"gtan0作用下，小球从静止开始由A经8向C

运动.则小球（）

A.先加速后减速

B.在2点加速度为零

C.在C点速度为零

D.在C点加速度为gtan。

32.（2015•浙江•高考真题）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0x104kg,设起飞

过程中发动机的推力恒为1QX105N；弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度

大小达到80m/s,弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%,则（）

A.弹射器的推力大小为l.lxlO6N

B.弹射器对舰载机所做的功为l.lxlO8J

C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8xlO7W

D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2

33.（2024・全国•高考真题）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一

定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端

系在重物上的绳子。，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量"=42kg,重力加速度大小g=lOm/s?,当

P绳与竖直方向的夹角&=37。时，。绳与竖直方向的夹角尸=53。,(sin37。=0.6)

(1)求此时尸、。绳中拉力的大小；

(2)若开始竖直下降时重物距地面的高度/z=10m,求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。

34.(2023•重庆・高考真题)机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为机的工件(视为质点)被机械臂抓取后，在竖

直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为。的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为仇提升高度为〃，

如图所示。求：

(1)提升高度为九时，工件的速度大小；

(2)在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。

35.(2023•辽宁,高考真题)某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面

上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到巧=80m/s时离开水面，该过程滑行距离“1600m、汲水质量

m=1.0xl04kg„离开水面后，飞机攀升高度/z=100m时速度达到V2=100m/s,之后保持水平匀速飞行，待接近目标时

开始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)飞机在水面滑行阶段的加速度。的大小及滑行时间t；

(2)整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量/瓦

专题07勃犍是理和机林健守惮灾律

十年考情­探规律1

考点十年考情(2015-2024)命题趋势

高考对机械能及其守恒定律部分的

2024•重庆•高考真题、2024•全国•高考真题、

2024•福建•高考真题、2024•安徽•高考真题、考查常结合生产、生活中常见的物理

2024•北京•高考真题、2023•重庆•高考真题、情景，如物体上抛下落、车辆启动、

2023•全国•高考真题、2023・浙江•高考真题、

2023•广东•高考真题、2022•江苏•高考真题、（类）刹车、物体上下坡、传送带等。

2022•福建•高考真题、2021•湖北•高考真题、在考查方向上，单一物体、多个物体

考点12021.湖南•高考真题、2021.辽宁•高考真题、

2021•全国•高考真题、2020•江苏•高考真题、的不同运动形式都有所体现。解题方

（10年10考）

2020•上海•高考真题、2019•浙江•高考真题、法主要是函数法和图象法，同时应用

2019•江苏•高考真题、2018•江苏•高考真题、

2018•天津•高考真题、2018•全国•高考真题、推理论证。对学科核心素养的考查主

2018•海南•高考真题、2017•江苏•高考真题、要体现在运动与相互作用观念、能量

2017•浙江•高考真题、2016•全国•高考真题、

2016•浙江•高考真题、2015•海南•高考真题、观念、模型建构、科学推理及严谨认

2015•上海•高考真题、2015•浙江•高考真题真的科学态度。

分考点•精准练1

1.（2024・重庆•高考真题）活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针蕊和针鞘被瞬间弹出后仅

受阻力。针鞘在软组织中运动距离力后进入目标组织，继续运动“2后停下来。若两段运动中针翘鞘整体受到阻力

均视为恒力。大小分别为B、尸2,则针鞘（）

目标组织

44

A.被弹出时速度大小为

Vm

B.到达目标组织表面时的动能为B力

C.运动过程中，阻力做功为（B+尸2）〃2

D.运动办的过程中动量变化量大小为而月Z

【答案】A

【详解】A.根据动能定理有

1

£4+F2d2=—mv

解得

,2（耳4+凡d,）

故A正确；

B.针鞘到达目标组织表面后，继续前进必减速至零，有

Ek=F2d2

故B错误；

C.针鞘运动d2的过程中，克服阻力做功为尸2d2,故C错误；

D.针鞘运动办的过程中，动量变化量大小

故D错误。

故选Ao

2.（2024•全国•高考真题）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，

测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调

整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（）

A.0.25倍B.0.5倍C.2倍D.4倍

【答案】C

【详解】动能表达式为

由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍，则离开甲板时速度变为调整前的2倍；小车离开甲板后

做平抛运动，从离开甲板到到达海面上时间不变，根据

x=vt

可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2倍。

故选C。

3.（2024•福建•高考真题）先后两次从高为OH=1.4m高处斜向上抛出质量为；"=0.2kg同一物体落于9、Q2,测得

OQX=8.4m,OQ=9.8m,两轨迹交于P点，两条轨迹最高点等高且距水平地面高为3.2m,下列说法正确的是（）

A.第一次抛出上升时间，下降时间比值为占:4

B.第一次过P点比第二次机械能少1.3J

C.落地瞬间，第一次，第二次动能之比为72:85

D.第二次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第一次大

【答案】B

【详解】A.第一次抛出上升的高度为

%=3.2m-1.4m=l.8m

故上升时间为

最高点距水平地面高为％=3.2m,故下降的时间为

故一次抛出上升时间，下降时间比值为3:4,故A错误；

B.两条轨迹最高点等高，故可知两次从抛出到落地的时间相等为

/=%上]+，下1=1.4s

故可得第一次，第二次抛出时水平方向的分速度分别为

OQXA/

vxl=----=6m/s

%=—^=7m/s

由于两条轨迹最高点等高，故抛出时竖直方向的分速度相等为

=gf上i=6m/s

由于物体在空中机械能守恒，故第一次过P点比第二次机械能少

1,19

AE=—mvx2"--mvx^=1.3J

故B正确；

C.从抛出到落地瞬间根据动能定理

mh

Eki=Eg+§oH=g机（丫J+v；）+mghOH=10J

£mhm2

=k02+SoH=|[vx^+vy]+mghOH=11.3J

故落地瞬间，第一次，第二次动能之比为100:113,故C错误；

D.根据前面分析可知两次抛出时竖直方向的分速度相同，两次落地时物体在竖直方向的分速度也相同，由于第一

次的水平分速度较小，物体在水平方向速度不变，故可知第一次抛出时速度与水平方向的夹角较大，第一次落地时

速度与水平方向的夹角也较大，故可知第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大，故D错误。

故选Bo

4.（2024・安徽•高考真题）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为九的粗糙斜坡顶端由静

止下滑，至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为〃2,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则

此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（）

A.mghB.C.mgh+mv2D.mgh—^mv2

【答案】D

【详解】人在下滑的过程中，由动能定理可得

12

mgh—Wf=—mv-0

可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为

12

r

W{=mgh——tm

故选Do

5.（2024・北京•高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀

速运动。下列说法正确的是（）

A.刚开始物体相对传送带向前运动

B.物体匀速运动过程中，受到静摩擦力

C.物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功

D.传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长

【答案】D

【详解】A.刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，A错误；

B.匀速运动过程中，物体与传送带之间无相对运动趋势，则物体不受摩擦力作用，B错误；

C.物体加速，由动能定理可知，摩擦力对物体做正功，C错误；

D.设物体与传送带间动摩擦因数为〃，物体相对传送带运动时

做匀加速运动时，物体速度小于传送带速度则一直加速，由v=a可知，传送带速度越大，物体加速运动的时间越

长，D正确。

故选Do

6.（2023・全国•高考真题）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为机的雨

滴在地面附近以速率v下落高度/I的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）

11

A.0B.mghC.—mv^-mghD.—mv~+mgh

【答案】B

【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得

mgh-Wf=0

故雨滴克服空气阻力做功为mg，O

故选Bo

7.（2023・浙江•高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直

到最低点过程中（）

A.弹性势能减小B.重力势能减小

C.机械能保持不变D.绳一绷紧动能就开始减小

【答案】B

【详解】游客从跳台下落，开始阶段橡皮绳未拉直，只受重力作用做匀加速运动，下落到一定高度时橡皮绳开始绷

紧，游客受重力和向上的弹力作用，弹力从零逐渐增大，游客所受合力先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，

到最低点时速度减小到零，弹力达到最大值。

A.橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大，A错误；

B.游客高度一直降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，B正确；

C.下落阶段橡皮绳对游客做负功，游客机械能减少，转化为弹性势能，C错误；

D.绳刚绷紧开始一段时间内，弹力小于重力，合力向下做正功，游客动能在增加；当弹力大于重力后，合力向上

对游客做负功，游客动能逐渐减小，D错误。

故选Bo

8.（2022・江苏・高考真题）某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员

视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能心与水平位移x的关系图像正确的是（）

【答案】A

【详解】设斜面倾角为色不计摩擦力和空气阻力，由题意可知运动员在沿斜面下滑过程中根据动能定理有

Ek=mgxtan6

即

—=mgtan0

x,

下滑过程中开始阶段倾角。不变，4-x图像为一条直线；经过圆弧轨道过程中0先减小后增大，即图像斜率先减小

后增大。

故选Ao

9.（2021・湖北・高考真题）如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30。的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力

大小/恒定，物块动能及与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10m/s2,物块质量机和所受摩擦

力大小/分别为（）

图（a）图（b）

A.m=0.7kg,片0.5NB.m=0.7kg,户LON

C.m=0.8kg,/=0.5ND.m=0.8kg,尸LON

【答案】A

【分析】本题结合稣-s图像考查动能定理。

【详解】0-10m内物块上滑，由动能定理得

-mgsin300-s-fs=Ek-Ek0

整理得

Ek=%~(mgsin30°+f)s

结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值

Ik|=mgsin30°+/=4N

10~20m内物块下滑，由动能定理得

(mgsin300-/)(5-)=£k

整理得

线=(/ngsin30°-/)s-(»jgsin30°

结合10~20m内的图像得，斜率

k=mgsin-30°-f=3N

联立解得

/=0.5N

m=0.7kg

故选Ao

10.(2021•湖南•高考真题)〃复兴号〃动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为机的动车组在平

直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为尸，若动车组所受的阻力与其速率成

正比(?=如，左为常量)，动车组能达到的最大速度为%。下列说法正确的是()

A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间f达到最大速度Vm，则这一过程中该动

车组克服阻力做的功为一》

【答案】C

【详解】A.对动车由牛顿第二定律有

F—=ma

若动车组在匀加速启动，即加速度。恒定，但砧=心随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错

误；

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P,由牛顿第二定律有

4尸,

----Kv=ma

v

故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶时加速度为零，有

而以额定功率匀速时，有

一4P=t"

联立解得

3

故C正确;

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间/达到最大速度L，由动能定理可知

1,

4Pt-WFf&=-mv^-0

可得动车组克服阻力做的功为

19

Wm=4Pt--mv^

故D错误;

故选Co

11.（2017・浙江•高考真题）如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是（）

B.动能、重力势能

C.重力势能、机械能D.动能、重力势能、机械能

【答案】C

【详解】无人机在匀速上升过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度增加，其重力势能增加；因

机械能等于动能与势能的总和，所以无人机的机械能增加。

故选C。

12.（2020•江苏•高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平

滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能稣与水平位移尤关系的图象

是（）

【答案】A

【详解】由题意可知设斜面倾角为仇动摩擦因数为〃，则物块在斜面上下滑距离在水平面投影距离为无，根据动能

定理，有

•X

mgxtan0—jLimgcos0-------=E

cos0k

整理可得

(mgtan0-/jmg^x=

即在斜面上运动时动能与无成线性关系；

当小物块在水平面运动时，根据动能定理由

-/jmgx=Ek-Ek0

即

纥=Ek「〃mgxEk0为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与尤也成线性关系。

故选Ao

13.（2020•上海•高考真题）在一次碰撞试验中，质量均为L2xl05kg的两火车头从长为6.4km的直轨道两端同时由

静止开始以0.25m/s2相向而行。它们碰撞前瞬间的总动能为（）

A.0B.9.7xlO7J

C.1.92xlO8JD.3.84xlO8J

【答案】C

【详解】碰撞前瞬间的总动能为

E.—2x—mv2—mv2

k2

火车碰撞前的过程

v2=2ax

%=—x6.4km=3.2km

2

联立解得

8

£K=1.92X10J

故ABD错误，C正确。

故选C。

14.（2017•江苏•高考真题）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为与斜面间的动摩擦因

数不变，则该过程中，物块的动能及与位移了关系的图线是（）

【答案】C

【详解】设斜面倾角为仇根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有:

—（mgsin0+f）x=Ek—Eko

即：

Ek--lf+%gsin+Eko

所以以与尤的函数关系图象为直线，且斜率为负；

设双为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有:

(mgs\n0—f}(xo—x)=Ek-O

即:

Ek=—(mgsm3—f)x+(mgs\nO—j)xo

所以下滑时反随x的减小而增大且为直线。

综上所述，故C正确，ABD错误。

故选C。

15.(2019・浙江•高考真题)如图所示为某一游戏的局部简化示意图.。为弹射装置，AB是长为21m的水平轨道，

倾斜直轨道8c固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，8为圆形的最低点，轨道与8c平滑连接，且

在同一竖直平面内.某次游戏中，无动力小车在弹射装置。的作用下，以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能

冲到轨道8C的最高点.已知小车在轨道上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道8C光滑，则小车从A到C的

运动时间是()

B.4.8s

C.4.4s

D.3s

【答案】A

【分析】分两个阶段求解时间，水平阶段和斜面阶段，根据动能定理求出B点的速度，然后根据运动学规律求解

AB段上的运动时间；在斜面阶段需要根据几何知识求解斜面的倾斜角，然后根据牛顿第二定律求解在斜面上的运

动加速度，从而求解在斜面上的运动时间.

【详解】设小车的质量为m,小车在段所匀减速直线运动，力口速度勾=/=丝超=0.2g=2相/$2,在段，

mm

根据动能定理可得-AAB=J加德相V；,解得腺=4%/s,故3='45=3s；

小车在BC段，根据机械能守恒可得g〃求解得〃过圆形支架的圆心。点作8C的垂线，根据

几何知识可得R一，解得"=4m，sin0=3=:，故小车在8c上运动的加速度为2=gsin6=27"/S',故

一_~ZXBCJ

XBCnCD

小车在BC段的运动时间为L=£=gs=2s,所以小车运动的总时间为f=%+t2=5s,A正确.

【点睛】本题的难点在于求解斜面上运动的加速度，本题再次一次提现了数物相结合的原则，在分析物理时涉及几

何问题，一定要动手画画图像.

16.（2018•江苏•高考真题）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程

【详解】小球做竖直上抛运动时，速度

v=vQ-gt

根据动能

p12

£k=—mv

得

2

Ek=-m（v0-gi）

故选Ao

17.（2018•天津•高考真题）滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧

形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑

过程中（）

B

A.合外力做功一定大于零

B.所受摩擦力大小不变

C.合外力始终与速度垂直

D.机械能始终保持不变

【答案】c

【详解】A.运动员运动过程中速率不变，质量不变,即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功

为零。故A错误；

B.运动员受力如图所示

vL/

B

_________业_________

'G

运动过程中速率恒定，且。在减小，由

f=mgsin0

可知摩擦力越来越小。B错误；

C.运动员运动过程中速率不变，做匀速圆周运动