2025年高考物理压轴训练卷7（含解析）

2025年高考物理压轴训练7

一.选择题（共10小题）

1.（2025•邯郸一模）如图甲所示，斜面固定在水平地面上，质量为，”的小物块静止在斜面底端，某时刻

给物块一个沿斜面向上的初速度%使物块沿斜面上滑，物块与斜面之间的动摩擦因数为〃，斜面的倾角

6=30。，取水平地面为零重力势能参考面，在物块上滑过程中，物块的机械能E和动能纥随沿斜面运动

的位移x变化的图像如图乙所示，g取lOm/s?,下列说法正确的是（）

A.图线。为物块动能的变化图线，图线6为物块机械能的变化图线

B.物块的质量为根=0.5必

C.物块与斜面之间的动摩擦因数为〃=弓

D.物块的初速度%=15m/s

2.（2024•荔湾区校级三模）玉米收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置，可近似为如图乙所示物理

过程，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动

的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出最后落在水平地面上，不计空

气阻力。已知玉米粒在此运动过程中的速率为v,加速度大小为动能为纭，机械能为E,玉米粒距离

地面的高度为肌下列图像能近似反映上述物理过程的是（）

B.

Ek

3.（2024•西城区校级模拟）北京冬奥会高台滑雪场地示意如图。一运动员（含装备）的质量为机，从助

滑坡上A点由静止沿坡（曲线轨道）下滑，经最低点3从坡的末端C起跳，在空中飞行一段时间后着陆于

着陆坡上。点。己知4、C的高度差为4,C、。的高度差为外,重力加速度大小为g,摩擦阻力和空

气阻力不能忽略，运动员可视为质点。则下列判定正确的是（）

出发点

大跳台

高度120米

标准跳台

高度90米

A.运动员在3点处于失重状态

B.运动员起跳时的速率%>7^前

C.运动员着陆前瞬间的动能&,=7"g（/R+%）

D.运动员在空中飞行的时间I

4.（2024•甲卷）如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为小的小环套在大圆环上，小环从静止开

始由大圆环顶端经。点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作

用力大小（）

A.在Q点最大B.在。点最小C.先减小后增大D.先增大后减小

5.（2024•山东）如图所示，质量均为机的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根

原长为/的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d（d</）。两木板与地面间动摩擦因数均为〃，弹性绳

劲度系数为左，被拉伸时弹性势能E区"X为绳的伸长量）。现用水平力/缓慢拉动乙所坐木板，直至

甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，上保持不变，最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，重力加速度大小为g,则方所做的功等于（）

A(jumg)2小

A.-----------卜从mg(l—d)B.M卷)-d)

2k

C.一+2〃「g(/—d)D.3mgy+2〃〃zg("d)

2k2k

6.（2024•商洛模拟）如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为6,轻弹簧的上端

固定于挡板，下端连接滑块P,开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力F作用在尸上，使滑块向

下匀加速（a<gsin。）运动一段距离。以x表示P离开初位置的位移，t表示尸运动的时间，E表示P的机

械能（设初始时刻机械能为零），重力加速度为g,则下列图像可能正确的是（）

7.（2024•西城区二模）2023年，我国“双曲线二号”火箭完成垂直起降飞行试验，意味着运载火箭的可

重复使用技术取得了重要突破。试验过程中，火箭持续向下喷射燃气获得竖直向上的推力，若地面测控系

统测出火箭竖直起降全过程的VT图像如图所示，火箭在/=0时刻离开地面，在/4时刻落回起点。不计空

气阻力及火箭质量的变化，下列说法正确的是（）

A.在4时刻，火箭上升到最高位置

B.在时间内，火箭受到的推力先增大后逐渐减小为零

C.在6时间内，火箭动能的减少量小于重力势能的增加量

D.在时间内，火箭处于失重状态

8.（2024•岳麓区校级模拟）如图甲所示装置是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量

m=10kg的石块，装在与转轴O相距乙=4.8根的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角（z=30。,

发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上、若石

块落地位置与抛出位置间的水平距离x=19.2m,不计空气阻力，g^lOm/s2,正确的选项是（）

A.石块抛出后运动时间为12s

B.石块被抛出瞬间的速度大小为12〃z/s

C.石块即将落地时重力的瞬时功率为1200W

D.石块落地的瞬时速度大小为16根/s

9.（2024•西城区二模）如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为机的

小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度。做匀速圆周运动，其中A点为最高点，

C点为最低点，B、。点与O点等高。已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A

C

A.小球在3、。两点受到杆的作用力大于根g

B.小球在4、C两点受到杆的作用力大小的差值为6:超

C.小球在3、。两点受到杆的作用力大小等于％疗L

D.小球从A点到3点的过程，杆对小球做的功等于mgL

10.（2024•贵州）质量为1依的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为无轴零点。现给物块

施加一沿x轴正方向的水平力尸，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到x=3相处，尸做功

的瞬时功率为（）

，、F/N

3-----------；

2.........———

1■:

°123工/m

A.8WB.16WC.24WD.36W

二.多选题（共5小题）

11.（2024•沙坪坝区校级模拟）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为0.15饭的

小物体P栓接，紧靠着P的右端放置质量为0.3依的小物体。，P、。均静止，弹簧处于原长状态。现对

。施加水平向左的恒力尸，使P和。一起向左运动，当两者速度为零时撤去尸，尸、。最终均停止运动。

以初始时Q静止的位置为坐标原点，向左为正方向，从。开始向左运动到撤去P前瞬间，。的加速度。随

位移x变化的图像如图乙所示。已知尸、。两物体与地面间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度大小取

g^i0m/s\下列说法正确的是（）

|a/(m-s-2)

//////////////////////////////////_]0

甲乙

A.产的大小为6.75NB.弹簧的劲度系数为22.5N/7W

C.P的最大速度为更加/s

D.。最终停在x=-0.04机位置

12.（2024•福建）如图，某同学在水平地面上先后两次从4点抛出沙包，分别落在正前方地面Q和2处。

沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面，且交于尸点，H点正下方地面处设为O点。己知两次运动轨迹

的最高点离地高度均为3.2m,OH=1.4m,OQX=8Am,O&=9.8加，沙包质量为0.2依，忽略空气阻力，

重力加速度大小取10机/s',则沙包（）

O〜

A.第一次运动过程中上升与下降时间之比近:4

B.第一次经P点时的机械能比第二次的小1.3J

C.第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为72:85

D.第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大

13.（2024•福建模拟）如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图。光滑游戏面板与水平面成夹角6,半径

为尺的四分之一圆弧轨道3C与AB管道相切于3点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在管

道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一轻质手柄P将球投入4?管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压

缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获

得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠视为质点。某次缓慢下拉手柄，使弹珠距3点

为L,释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为丫。已知弹珠的质量为机，当地重力加速度为g。下列说

法正确的是（）

障碍物/c、/

弹槽/TTTT//B

TTT

手柄

A.弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，弹簧弹力一直做正功，弹珠动能一直增大

B.调整手柄的位置，可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物

C.弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和达到最大

D.此过程中，弹簧的最大弹性势能为〃?g（L+R）sin。+加2

14.（2024•辽宁模拟）图像可以直观地反映一个物理量随另一个物理量变化的规律。一小球从距地面高4

处由静止开始下落，与水平地面碰撞后弹起所达到的最高点距地面的高度为"（饱＜九）。若忽略空气阻力

的影响，规定向下为正方向，下列关于这个过程中小球的速度丫、位置x随时间f的变化规律以及动能”、

机械能E机随空间位置x的变化规律，描述正确的是（）

15.（2024•开福区校级模拟）图甲为水上乐园水滑梯，人从高处滑下，最后从末端飞出去，可简化如图乙

所示。其中C点为圆弧的最低点，圆弧轨道的半径为2〃?，圆弧对应的圆心角夕为120。，AC的竖直高度

差为6根。质量为50Ag的人在A点从静止开始下滑,不计空气阻力和轨道摩擦，重力加速度g=10m/s2,

A.人滑到C点时对圆弧的压力为35OON

B.人从A点运动到C点一直处于失重状态

C.人滑到。点时速度为大小为10m/s

D.人落入水中时的速度方向与水面夹角大于60。

三.填空题（共5小题）

16.（2023•南充模拟）某同学探究小球在竖直面内做圆周运动时向心力随位置变化的规律，选用光滑的圆

轨道，如图甲，圆轨道半径R=3m,在轨道内侧距离最低点A高度”分别为0、h、2h、3/7>4/?、5h、

6〃处固定有压力传感器，质量为优的小球从A点以速度为沿轨道内侧向右运动，记录小球在各位置对轨

道的压力/的数值，作出图像如图乙。

图甲

（1）若小球在A点对轨道的压力大小为纥，则F与"的关系可表示为尸=（用加、g、R、H、Fo

表示）;

（2）取重力加速度g=10冽/$2,由图乙可得小球质量依，小球经过最低点4时的初速度%=

mis«（%的结果用根式表示）

17.（2024•重庆模拟）某同学在原地进行单手运球训练中发现，让篮球从静止开始下落并自由反弹，弹起

的最大高度比原来低20。九。为了让球每次都能弹回到原来的高度，当球回到最高点时，向下拍打一次球，

每分钟拍打100次，篮球质量为600g。取重力加速度大小为10根/S2。不计空气阻力和拍球瞬间的能量损

失,则该同学每次拍打小球需做功为—J，拍打小球的平均功率为—W。

18.（2023•静安区二模）如图，三根轻绳一端分别系住A、B、。三个物体，它们的另一端分别通过光滑

定滑轮系于。点，整个装置处于平衡状态时，N与竖直方向成37。，2处于水平状态。己知3物体的质

量为机，则A物体的质量为—；如果将左边的滑轮。缓慢水平向左移动距离s,最终整个装置仍处于

平衡状态，重力加速度为g,则装置的机械能变化的大小为。sin37°=0.6,cos37°=0.8»）

19.（2023•闵行区二模）四冲程内燃机在一次循环中只做功一次，曲轴转两圈。若曲轴转速为2000r/加加，

每次做功冲程活塞做功为3000J,则内燃机的平均功率为—W。将6个此种内燃机组装成一个六缸发

动机，装配到质量为1/的跑车上，跑车运动时受到的阻力大小约为其自重的0.2倍，不计轮轴摩擦损耗，

则跑车运动的最大速度约为mis.

曲轴

20.（2022秋•静安区期末）如图（a）所示，质量相等的甲、乙两个小物块可视为质点，甲沿倾角为30。的

足够长的固定斜面由静止开始下滑，乙做自由落体运动，不计空气阻力。已知甲、乙的动能/与路程x的

关系图像如图（b）所示。图（b）中，图线A表示的是—物块的4-x图像；甲与斜面间的动摩擦因

数〃=

四.解答题（共5小题）

21.（2024•北京）科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质（星体等）

在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样。以某一点O为观测点,

以质量为优的小星体（记为P）为观测对象。当前尸到O点的距离为外,宇宙的密度为0。。

（1）求小星体P远离到次处时宇宙的密度夕；

（2）以。点为球心，以小星体月到O点的距离为半径建立球面。尸受到的万有引力相当于球内质量集中

于。点对尸的引力。已知质量为%和恤、距离为尺的两个质点间的引力势能Ep=-G簧，G为引力常

量。仅考虑万有引力和P远离O点的径向运动。

a.求小星体P从2处远离到2%处的过程中动能的变化量△Ek；

A宇宙中各星体远离观测点的速率v满足哈勃定律v=Hr,其中r为星体到观测点的距离，〃为哈勃系数。

H与时间t有关但与r无关，分析说明H随t增大还是减小。

22.（2024•西城区校级模拟）某设计团队给一生态公园设计人造瀑布景观。如景观侧面示意图所示，人造

瀑布景观由供水装置和瀑布景观两部分组成。一水泵将水池中的水抽到高处，作为瀑布上游水源；龙头喷

出的水流入高处的水平槽道内，然后从槽道的另一端水平流出，恰好落入步道边的水池中，形成瀑布景观。

在实际瀑布景观中，水池的水面距离地面为〃（不会随着水被抽走而改变水位），龙头离地面高为，7,龙

头喷水管的半径为r,龙头喷出的水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出。若不接水平槽道，

龙头喷出的水直接落地（如图中虚线所示），其落地的位置到龙头管口的水平距离为d=2〃。已知水的密

度为夕，重力加速度为g,不计空气阻力。完成以下问题：

（1）求单位时间内从龙头管口流出的水的质量〃z。；

（2）不计额外功的损失，求水泵输出的功率尸。

（3）在施工前，先制作一个为实际尺寸’的瀑布景观模型展示效果，求模型中槽道里的水流速度应为实

16

23.（2024•福建）我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛

整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子

相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角。为25.5。，sin25.5°=0.43,cos25.5。=0.90。当

每条绳子拉力厂的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，在15s内前进了20根，求此过程中：

（1）地面对木板的阻力大小；

（2）两条绳子拉力所做的总功；

（3）两条绳子拉力的总功率。

24.（2024•西城区校级模拟）阿特伍德机是由英国物理学家乔治・阿特伍德在1784年发表的《关于物体的

直线运动和转动》一文中提出的，用于测量加速度及验证运动定律的机械。如图所示，一定滑轮两端分别

与质量为3m的物体A和质量为机的物体3相连。不计轮轴间的摩擦力和空气阻力，假设绳子与轮轴间不

会打滑。

（1）若不计滑轮质量，两物体均由静止释放，试求物体A下落高度场后，两物体的速度大小。

（2）类比是一种常见的解决物理问题的方式。若滑轮的质量不可忽略，由于其自身惯性的存在，其角速

度增加的过程也会受到阻碍。因此我们可以用转动惯量/作为其转动过程中惯性大小的量度，用角加速度

«描述其转动加快过程中角速度的变化率。

a.在把物体视为质点时，我们可以利用牛顿第二定律描述合力与加速度的关系。类比这种关系，在刚体

（形变可忽略的物体）的转动过程中，我们同样可以用类似的关系描述刚体的合力矩〃（力矩是矢量，大

小等于物体某点所受的力与其力臂的乘积，以使物体逆时针旋转的力矩方向为正方向）与角加速度（角速

度的变化率）的关系。请根据角加速度的定义，类比线速度与角速度的关系，直接写出角加速度与半径为

厂的圆盘边缘的线加速度。的关系，并类比质点的牛顿第二定律，直接写出刚体转动过程中合力矩、转动

惯量和角加速度的关系。

b.在把系统内各物体都视为质点时，我们可以利用机械能守恒描述物体重力势能与动能的相互转化。若

考虑到刚体的转动动能，我们在使用机械能守恒的过程中，动能除了我们熟知的质点的平动动能以外，还

需要加上有质量的刚体的转动动能。试类比质点的平动动能，写出刚体转动角速度为。时刚体的转动动能

E燎。

c.若滑轮的质量为机，半径为R,其转动惯量的表达式/=」加?、请根据以上关系，求解考虑滑轮质量

2

的前提下，与物体A相连的轻绳拉力大小7；,与物体3相连的轻绳拉力大小心，以及物体4下落高度丸后

的速度大小。

25.（2024•南开区二模）超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16依

的两辆购物车相距乙=1机静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套

在一起，继续运动了4=1.25机后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的

阻力恒为车重的左=0.25倍，重力加速度取g=10m/$2,求：

（1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间;

（2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能；

（3）工人对第一辆车所做的功。

地面

2025年高考物理压轴训练7

参考答案与试题解析

选择题（共10小题）

1.（2025•邯郸一模）如图甲所示，斜面固定在水平地面上，质量为机的小物块静止在斜面底端，某时刻

给物块一个沿斜面向上的初速度％使物块沿斜面上滑，物块与斜面之间的动摩擦因数为〃，斜面的倾角

6=30。，取水平地面为零重力势能参考面，在物块上滑过程中，物块的机械能E和动能/随沿斜面运动

的位移尤变化的图像如图乙所示，gmOrn/s2,下列说法正确的是（）

A.图线。为物块动能的变化图线，图线b为物块机械能的变化图线

B.物块的质量为=0.5左g

C.物块与斜面之间的动摩擦因数为〃=弓

D.物块的初速度%=15m/s

【答案】C

【解答】A、物块沿斜面上滑过程中，动能和机械能均减小，取水平地面为零重力势能参考面，可知物块

上升到最高点时，动能为零，但物块此时的机械能等于重力势能，则机械能不等于零，结合图像可知，图

线。为机械能的变化图线，图线6为动能的变化图线，故A错误；

BCD,根据动能随位移的变化图线的斜率大小等于合外力，机械能随位移的变化图线的斜率大小等于摩擦

力，可得

J/m=mgsin0+jumgcos0

5—2一八

4J/m=jLimgcos6

由图像知物块的初动能为5J,上升到最高点物块的机械能为2/,即重力势能为2/,则

12

5mo=5J

mgx4mxsin8=2J

联立解得

m=0.1kg,,v0=10m/s,故C正确，BD错误。

故选：Co

2.（2024•荔湾区校级三模）玉米收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置，可近似为如图乙所示物理

过程，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动

的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出最后落在水平地面上，不计空

气阻力。已知玉米粒在此运动过程中的速率为v,加速度大小为动能为4,机械能为E,玉米粒距离

地面的高度为〃，下列图像能近似反映上述物理过程的是（）

D.

【答案】D

【解答】ABC,分析玉米粒的受力可知玉米粒在传送带加速时有

mgsin0+“mgcos0=ma

解得a=gsin6+jugcos0

匀速时，加速度为0,有

mgsin，=/

离开传送带后加速度恒定为g,故玉米粒先加速再匀速，离开传送带后做斜上抛运动，玉米先减速，后加

速，则玉米粒的动能先增大再不变，离开传送带后先减小，后增大，故/WC错误；

摩擦力做功代表玉米粒机械能变化，在传送带运动时，摩擦力做正功，机械能增大，由A分析可知加

速阶段摩擦力较大，图像的斜率表示摩擦力，离开传送带后只有重力做功，机械能不变，故。正确；

故选：Do

3.（2024•西城区校级模拟）北京冬奥会高台滑雪场地示意如图。一运动员（含装备）的质量为相，从助

滑坡上A点由静止沿坡（曲线轨道）下滑，经最低点3从坡的末端C起跳，在空中飞行一段时间后着陆于

着陆坡上。点。已知4、C的高度差为4,C、。的高度差为为,重力加速度大小为g，摩擦阻力和空

气阻力不能忽略，运动员可视为质点。则下列判定正确的是（）

A.运动员在3点处于失重状态

B.运动员起跳时的速率%>7^前

C.运动员着陆前瞬间的动能/=叫（4+色）

D.运动员在空中飞行的时间仔

【答案】D

【解答】A根据牛顿第二定律，运动员在5点满足

FN-mg=m—

K

所以外即运动员在3点处于超重状态，故A错误;

员运动员从A到C由动能定理得

所以Vc2ghi,故5错误;

C根据动能定理，从A到。满足

12

mg(%+h2)-Wf,=~rnvD

所以％v+%）,故。错误;

D因为运动员在。点起跳时，速度方向斜向上，结合空气阻力都可以判断出运动员在空中飞行的时间

杵,故。正确。

故选：Do

4.（2024•甲卷）如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为优的小环套在大圆环上，小环从静止开

始由大圆环顶端经。点自由下滑至其底部，。为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作

用力大小（）

A.在Q点最大B.在0点最小C.先减小后增大D.先增大后减小

【答案】C

【解答】设圆环的半径为尺，小环下滑的高度为〃，则4,2R

小环在下滑过程中，根据动能定理=

解得v=12gh

小环在最高处静止时，小环对圆环的作用力耳=叫

小环从最高处到圆心等高处的过程中，设重力与半径方向成。角，如图所示:

小环下滑的高度%=R（1-cos。）

小环的速度V=J2gh=^2gR(l-cos0)

根据牛顿第二定律mgcosO-F=m三

联立解得F=3mgcos0-2mg

6增大,cos。减小，作用力产先减小，再反方向增大；

小环在圆心等高处时F2=m—=m（，2gR）_2mg

RR

小环从圆心等高处到最低处的过程中，设重力与半径方向成。角，如图所示:

小环下滑的高度/i=R（l+cosa）

小环的速度v=42gh=j2gR（l+cose）

根据牛顿第二定律歹-/wgcosa=根’

代入数据联立解得F=2mg+3mgcose

a减小，cosa增大，作用力p增大；

mm

小环在最低处时F3-mg=~==4mg

解得F3=5mg

根据牛顿第三定律，综合上述分析，小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小，后增大，故丽错误，

C正确。

故选：Co

5.（2024•山东）如图所示，质量均为机的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根

原长为/的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d（d</）。两木板与地面间动摩擦因数均为〃，弹性绳

劲度系数为左，被拉伸时弹性势能E为绳的伸长量）。现用水平力尸缓慢拉动乙所坐木板，直至

甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，上保持不变，最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，重力加速度大小为g,则尸所做的功等于（）

A.迦虻+〃"d)B.如咽t+

2左2左

C.3(〃.g)一+2〃―g(/—d)D.3mgl+2〃-g"d)

2女2女

【答案】B

【解答】当甲所坐木板刚要离开原位置时，设弹性绳的伸长量为X；

对甲及其所坐的木板整体，根据平衡条件〃mg=区

解得弹性绳的伸长量x=侬

k

此时弹性绳的弹性势能E=-kx2=」-"吃了=幽宜

22k2k

乙同学的位移才=(1-d)+x

根据功能关系，拉力做功W=+E="咫［(/—d)+"空］+E

k

代入数据解得W=乳竺亚+"mg(l-d)

2k

综上分析，故AGD错误，3正确。

故选：B。

6.(2024•商洛模拟)如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为6,轻弹簧的上端

固定于挡板，下端连接滑块P,开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力P作用在尸上，使滑块向

下匀加速(a<gsin。)运动一段距离。以x表示P离开初位置的位移，f表示尸运动的时间，E表示P的机

械能(设初始时刻机械能为零)，重力加速度为g,则下列图像可能正确的是()

C.OD.O

【答案】B

【解答】四.根据题意可得，假设物块P的质量为加，弹簧的劲度系数为七,系统静止时弹簧相对原长

的伸长量为X。，由胡克定律可得：

kx°=mgsin0

由牛顿第二定律可得：

F+mgsin6—k(x+x0)ma

联立可得：F-kx+ma-—kat2+ma,故A错误，正确；

2

CD.由题可知尸-左。+不)=”篦-〃吆5116<0,因为在初始位置时，物块P的机械能为0,则物块P机械

能的变化量为：

E-O=W=-ni(gsin0-a)x

整理得：E--m(gsin3-a)x--^m(gsin0-a)at2,故CD错误。

故选：Bo

7.(2024•西城区二模)2023年，我国“双曲线二号”火箭完成垂直起降飞行试验，意味着运载火箭的可

重复使用技术取得了重要突破。试验过程中，火箭持续向下喷射燃气获得竖直向上的推力，若地面测控系

统测出火箭竖直起降全过程的VT图像如图所示，火箭在r=O时刻离开地面，在玄时刻落回起点。不计空

气阻力及火箭质量的变化，下列说法正确的是()

A.在乙时刻，火箭上升到最高位置

B.在。-4时间内，火箭受到的推力先增大后逐渐减小为零

C.在时间内，火箭动能的减少量小于重力势能的增加量

D.在片-右时间内，火箭处于失重状态

【答案】C

【解答】解A0~，2时间内速度始终为正，说明火箭一直在向上运动，芍~/3时间内火箭的速度为。，处于

静止状态，/3~%时间内速度始终为负，说明火箭一直在向下运动，故弓时刻上升到最高点，故A错误;

Bv-f图像的斜率表示加速度，在0~乙时间内，火箭加速度先增大后逐渐减小为零，则火箭受到的推力先

增大后逐渐减小，在.时刻，火箭受到的推力等于其重力，故3错误；

G在4~/2时间内，根据动能定理，火箭受到的推力做功与其重力做功之和等于动能的变化量，所以火箭

动能的减少量小于重力势能的增加量，故C正确；

。.在4~乙时间内，火箭加速度方向先向下后向上，先处于失重状态后处于超重状态，故。错误。

故选：C。

8.（2024•岳麓区校级模拟）如图甲所示装置是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量

m=104的石块，装在与转轴O相距L=4.8〃?的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角£=30。,

发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上、若石

块落地位置与抛出位置间的水平距离x=19.2根，不计空气阻力，g取10m/s',正确的选项是（）

A.石块抛出后运动时间为12s

B,石块被抛出瞬间的速度大小为12m/s

C.石块即将落地时重力的瞬时功率为1200W

D.石块落地的瞬时速度大小为16〃z/s

【答案】C

【解答】A、石块被抛出后做平抛运动，下落的高度为/z=L+Lsin（z=4.8〃7+4.8x0.5〃7=7.2〃2,则石块在

空中运动的时间为仁g=后了s=1.2s,故A错误;

BD、设石块被抛出瞬间的速度大小为%,则

vot=x

解得：v0=16m/s

石块落地时，竖直方向的分速度为

vy=gt=10x1.2m/s=12m/s

则落地瞬间速度大小为V="；+片=V162+122m/j=20m/5,故BD错误;

C、石块即将落地时重力的瞬时功率为尸=〃际0=10xl0xl2W=1200W,故C正确。

故选：Co

9.(2024•西城区二模)如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为优的

小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度。做匀速圆周运动，其中A点为最高点，

C点为最低点，。点与。点等高。己知重力加速度为g,下列说法正确的是()

A.小球在3、。两点受到杆的作用力大于〃2g

B.小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6777g

C.小球在3、。两点受到杆的作用力大小等于so1

D.小球从A点到3点的过程，杆对小球做的功等于mgL

【答案】A

【解答】AC.当小球在3、。两点时，杆对小球作用力竖直方向的分力应等于重力，水平方向分力提供向

心力，故杆对小球的作用力为

F=mt/TL)1+(mg)2>mg,故A正确；C错误；

A若小球在最高点，杆对小球的作用力为支持力，则在A点

2

mg-FNl=met)L

在C点g2g=m(o2L

所以%-%=L

若小球在最高点，杆对小球的作用力为拉力，则在A点

mg+Fm=marL

在C点「2一"zg=mlL

联立解得%=2mg,故3错误；

D小球从A点到3点的过程，根据动能定理，可得

W+mgL=0

解得杆对小球做的功等于w=-mgL,故。错误。

故选：Ao

10.（2024•贵州）质量为1依的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为无轴零点。现给物块

施加一沿x轴正方向的水平力尸，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到x=3相处，尸做功

的瞬时功率为（）

“F/N

3------；

2......1——

1-：

°123x/m

A.8WB.16WC.24WD.36W

【答案】A

【解答】设物块运动到x=3相处的速度为v；

全过程运用动能定理月无i+区9

代入数据解得v=4根/s

根据功率公式，物块运动到x=3相处，/做功的瞬时功率P=/=>=2x4W=8W。

综上分析，故A正确，BCD错误。

另0~2:"内，物块做匀加速直线运动，加速度为q；

根据牛顿第二定律耳=/naj

代入数据解得q=3m/s'

根据运动学公式修=2可占

2m末的瞬时速度v2=2y/3m/s

在2~3瓶内，物块以加速度为的做匀加速直线运动；

根据牛顿第二定律F2=ma2

代入数据解得的=2m/s?

根据运动学公式V；_V；=2%尤2

3m末的瞬时速度匕=4m/s

根据功率公式，物块运动到x=3%处，F做功的瞬时功率「=玛%=2x4W=8W。

综上分析，故A正确，BCD错误。

故选：A。

二.多选题（共5小题）

11.（2024•沙坪坝区校级模拟）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为0.15伙的

小物体尸栓接，紧靠着P的右端放置质量为0.3依的小物体。，P、。均静止，弹簧处于原长状态。现对

。施加水平向左的恒力F,使尸和。一起向左运动，当两者速度为零时撤去P,P、。最终均停止运动。

以初始时。静止的位置为坐标原点，向左为正方向，从。开始向左运动到撤去歹前瞬间，。的加速度。随

位移x变化的图像如图乙所示。已知P、Q两物体与地面间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度大小取

g=10m/s\下列说法正确的是（）

a/(m-s-2)

10

F

WWWW-PQ<0

a:/(X10-2m)

-10

甲乙

A.产的大小为6.75NB.弹簧的劲度系数为22.5N/W

C.P的最大速度为型相/s

D.Q最终停在x=-0.04机位置

10

【答案】ACD

【解答】开始时对尸和。组成的整体，由牛顿第二定律可得：F-/j（mp+mQ）g-kx=（mp+mQ）a,

敕,用1曰20%20.

整理得：a=-------x+——F-5

99

占20左10「20F「s

由图像可知：——=一=5,--------5=10,

929

联立，解得：

斤=6.75N,k=2.25N/cm=225N/m,

故A正确，5错误；

2

C.P、Q一起向左运动时两者的最大速度：vml==J2x1x2xl0-xl0m/5=^-m/s,

向右运动时，当〃（%+%）g=g时速度最大，此时玉=0.01m,

由能量关系:3始一万可一〃（"%+7%）g（/一占）=5（，与+加2）M2

其中Xm=4xl(r372,

联立，解得:

Vm/sV

„,2=­>,nl^

则尸的最大速度为垣m/s,故C正确；

10

2

D.两滑块回到原来位置时由能量关系：Fxm-2/j(mp+mQ)gxm-^(mp+mQ)v,

2

此后。与尸分离，则jumQgs=^mQv,

联立，解得：

J=0.04m,即Q最终停在x=-0.04根位置，故。正确。

故选：ACDo

12.(2024•福建)如图，某同学在水平地面上先后两次从//点抛出沙包，分别落在正前方地面。和。2处。

沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面，且交于尸点，H点正下方地面处设为O点。己知两次运动轨迹

的最高点离地高度均为3.2m,OH=lAm,OQ?=98〃，沙包质量为0.2依，忽略空气阻力，

A.第一次运动过程中上升与下降时间之比近:4

B.第一次经P点时的机械能比第二次的小L3J

C.第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为72:85

D.第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大

【答案】BD

【解答】A.沙包从抛出到最高点的运动可视为平抛运动的“逆运动”，则可得第一次抛出上升的高度为

]\=3.2m—\Am=1.8〃/,根据

,12

h=-g^

可得上升时间为小=0.65

最高点距水平地面高为%=3.2m,故下降的时间为

%=0.8s

故一次抛出上升时间、下降时间比值为06:0.8=3:4,故A错误;

两条轨迹最高点等高、沙包抛出的位置相同，故可知两次从抛出到落地的时间相等为

£=，上1+/■下1=0.6s+0.8s=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vxi=^=—m/s=6m/s，

Mt1.4

OQ9.8,/

v=-----2=——mls=lmls

Xv91t1.4

由于两条轨迹最高点等高，故抛出时竖直方向的分速度也相等，为方=g［上1=10x0.6机/s=6机/s,由于沙

包在空中运动过程中只受重力，机械能守恒

故第一次过P点比第二次机械能少△£=,E+＜）2加（WT+W）2

解得△E=L3J

从抛出到落地瞬间根据动能定理可得

E"=E+mgh=可+,）+mgh

kmOH2OH

=m

线2线02+mg%=|机（匕+V；）+shOH

解得昂=10J

=11.37

则故落地瞬间，第一次，第二次动能之比为100:113,故3正确，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，如图所示，

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正确。

故选：BD。

13.（2024•福建模拟）如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图。光滑游戏面板与水平面成夹角6,半径

为R的四分之一圆弧轨道BC与4?管道相切于3点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在4?管

道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一轻质手柄尸将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压

缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获

得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠视为质点。某次缓慢下拉手柄，使弹珠距3点

为释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为V。已知弹珠的质量为加，当地重力加速度为g。下列说

法正确的是()

障碍物/c、/

弹槽/TTTT//B

TTT

手柄

A.弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，弹簧弹力一直做正功，弹珠动能一直增大

B.调整手柄的位置，可以使弹珠从。点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物

C.弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和达到最大

D.此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L+R)sind+gmy2

【答案】CD

【解答】A弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，弹力沿斜面向上，对弹珠做正功，过程中弹簧的弹力先

大于弹珠重力沿斜面向下的分力，后小于弹珠重力沿斜面向下的分力，所以弹珠先加速后减速，所以其动

能先增大后减小，故A错误；

B.弹珠从C点离开后初速度水平向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，两者垂直，根据曲线运动的条件

可知，弹珠做匀变速曲线运动，直到碰到障碍物，故3错误；

C.弹珠和弹簧组成的系统机械能守恒，故弹珠脱离弹簧的瞬间，弹簧的弹性势能全部转化为弹珠的动能和

重力势能，所以此瞬间动能和重力势能之和达到最大，故C正确；

D根据系统的机械能守恒得，弹簧的最大弹性势能等于弹珠在。点的机械能，从释放弹珠到。点过程，

根据机械能守恒定律有

2

Epm-mg(L+7?)sin0+mv,故Z)正确。

故选：CDo

14.(2024•辽宁模拟)图像可以直观地反映一个物理量随另一个物理量变化的规律。一小球从距地面高4

处由静止开始下落，与水平地面碰撞后弹起所达到的最高点距地面的高度为也(4<4)。若忽略空气阻力

的影响，规定向下为正方向，下列关于这个过程中小球的速度v、位置x随时间t的变化规律以及动能纭、

机械能E机随空间位置x的变化规律，描述正确的是（)

【答案】AC

【解答】A、在下落过程中，小球做自由落体运动，则有v=gr,v与f成正比。在上升过程中，小球做竖

直上抛运动，加速度为-g,且由于下落高度大于上升高度，结合VT图像与时间轴所围的面积表示位移，

该图能正确反映小球的速度v随时间f的变化规律，故A正确；

B、下落过程中小球做自由落体运动，则有x=产，故此过程中XT为抛物线，故3错误；

C、在下落过程中，根据动能定理可得：Ek0=mgx,故下落过程中纥-x图像为一次函数；碰撞过程中