2017-2022 年全国各地高考物理真题汇编：机械能守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共 11 题） 1．（2022·全国·高考真题）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端 P 点由 静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（　　） A．它滑过的弧长 B．它下降的高度 C．它到 P 点的距离 D．它与 P 点的连线扫过的面积 2．（2022·全国·高考真题）北京 2022 年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从 a 处由静 止自由滑下，到 b 处起跳，c 点为 a、b 之间的最低点，a、c 两处的高度差为 h。要求运动员经过 c 点时对 滑雪板的压力不大于自身所受重力的 k 倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则 c 点处这一 段圆弧雪道的半径不应小于（ h A． k  1 h B． k ） 2h C． k 2h D． k  1 3．（2021·重庆·高考真题）如图所示，竖直平面内有两个半径为 R，而内壁光滑的 直平面内，地面水平， O、O1 1 4 圆弧轨道，固定在竖 为两圆弧的圆心，两圆弧相切于 N 点。一小物块从左侧圆弧最高处静止释放， 当通过 N 点时，速度大小为（重力加速度为 g）（　　） 6 gR A． 2gR B． C． 2 5 gR 2 D． gR 4．（2021·海南·高考真题）水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。 如图所示，滑梯顶端到末端的高度 H  4.0m ，末端到水面的高度 h  1.0m 。取重力加速度 g  10m / s 2 ， 将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为（　　） A． 4.0m C． 5.0m B． 4.5m D． 5.5m 5．（2021·北京·高考真题）2021 年 5 月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首 次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表 面 2.8102 km、远火点距离火星表面 5.9105 km，则“天问一号” （　　） A．在近火点的加速度比远火点的小 B．在近火点的运行速度比远火点的小 C．在近火点的机械能比远火点的小 D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动 6．（2021·浙江·高考真题）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝 土密度为 2.4 �103 kg/m 3 ，假设泵车的泵送系统以 150m 3 /h 的输送量给 30m 系统对混凝土做的功至少为（　　） 发动机最大输出功率（ kW 332 最大输送高度（m） 63 高处输送混凝土，则每小时泵送 ） 整车满载质量（ kg ） 5.4 �10 4 3 最大输送量（ m /h 0 ） A． 1.08 �107 J 7 B． 5.04 �10 J 18 8 C． 1.08 �10 J 8 D． 2.72 �10 J 7．（2021·河北·高考真题）一半径为 R 的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为  R 、不可伸长的轻 细绳，一端固定在圆柱体最高点 P 处，另一端系一个小球，小球位于 P 点右侧同一水平高度的 Q 点时， 绳刚好拉直，将小球从 Q 点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重 力加速度为 g，不计空气阻力）（　　） A． (2   )gR B． 2 gR C． 2(1   )gR D． 2 gR 8．（2018·上海·高考真题）如图，可视为质点的小球 A、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面 上、半径为 R 的光滑圆柱，A 的质量为 B 的两倍．当 B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高．将 A 由静止 释放，B 上升的最大高度是 （ ） A．2R B．5R/3 C．4R/3 D．2R/3 9．（2018·福建·高考真题）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A 、 B 用轻绳连接并 跨过滑轮 ( 不计滑轮的质量和摩擦 ) 。初始时刻， A 、 B 处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后 A 下 落、 B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　） A．速率的变化量不同 B．机械能的变化量不同 C．重力势能的变化量相同 D．重力做功的平均功率相同 v0 a 10．（2017·山东·高考真题）如图所示，将小球 从地面以初速度 竖直上抛的同时，将另一相同质量的 h 小球 b 从距地面 h 处由静止释放，两球恰在 2 处相遇（不计空气阻力）。则（　　） A．两球同时落地 B．相遇时两球速度大小相等 C．从开始运动到相遇，球 a 动能的减少量等于球 b 动能的增加量 D．相遇后的任意时刻，重力对球 a 做功功率和对球 b 做功功率相等 11．（2018·安徽·高考真题）如图所示，在竖直平面内有一个半径为 R 的圆弧轨道．半径 OA 水平、OB 竖 直，一个质量为 m 的小球自 A 正上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道 没有压力，已知 AP=2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中( ) A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 2 mgR 二、多选题（本大题共 13 题） 12．（2018·浙江·高考真题）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中 AB 段是半径为 R 的四分之一圆弧， 轨道固定在竖直平面内．一质量为 m 的小球，从距离水平地面高为 H 的管口 D 处静止释放，最后能够从 A 端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是 A．小球落到地面相对于 A 点的水平位移值为 B．小球落到地面相对于 A 点的水平位移值为 2 RH  2 R 2 2 2 RH  4 R 2 C．小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H>2R 5 D．小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 H min  2 R 13．（2015·江苏·高考真题）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的 速度为零，AC=h．圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A；弹簧始终在弹性限度之内，重 力加速度为 g，则圆环（ ） A．下滑过程中，加速度一直减小 B．下滑过程中，克服摩擦力做功为 C．在 C 处，弹簧的弹性势能为 D．上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度 14．（2019·全国·高考真题）如图所示，一固定斜面倾角为 30°，一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定 的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 g．物块上升的最大高度为 H，则 此过程中，物块的（ ） A．动能损失了 2mgH B．动能损失了 mgH C．机械能损失了 mgH D．机械能损失了 mgH 15．（2018·全国·高考真题）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与小球相 连．现将小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了 N 点．已知 M、N 两点处，弹簧对小球的弹 力大小相等，且∠ONM<∠OMN<  ．在小球从 M 点运动到 N 点的过程中 2 A．弹力对小球先做正功后做负功 B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D．小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差 16．（2019·山东·高考真题）如图所示，楔形木块 abc 固定在水平面上，粗糙斜面 ab 和光滑斜面 bc 与水 平面的夹角相同，顶角 b 处安装一定滑轮．质量分别为 M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过 定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦， 在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ） A．两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对 M 做的功等于 M 动能的增加 C．轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功 17．（2017·全国·高考真题）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还 有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．运动员到达最低点前重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 18．（2020·海南·高考真题）如图，质量相同的两物体 a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑 轮两侧，a 在水平桌面的上方，b 在水平粗糙桌面上，初始时用力压住 b 使 a、b 静止，撤去此压力后，a 开始运动．在 a 下降的过程中，b 始终未离开桌面．在此过程中 A．a 的动能小于 b 的动能 B．两物体机械能的变化量相等 C．a 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D．绳的拉力对 a 所做的功与对 b 所做的功的代数和为零 19．（2020·山东·高考真题）如图所示，倾角   30�的粗糙斜面固定在地面上，长为 l 、质量为 m 、粗细 均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静 止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中 A．物块的机械能逐渐增加 1 B．软绳重力势能共减少了 mgl 4 C．物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功 D．软绳重力势能的减少小于其动能增加与客服摩擦力所做功之和 20．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两质量相等的物块 A、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够长、放置 在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块 A 上 施加一个水平恒力，A、B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（　　） A．当 A、B 加速度相等时，系统的机械能最大 B．当 A、B 加速度相等时，A、B 的速度差最大 C．当 A、B 的速度相等时，A 的速度达到最大 D．当 A、B 的速度相等时，弹簧的弹性