第1頁/共1頁2023-2025北京高三（上）期末物理匯編機械能守恒定律章節綜合一、單選題1．（2025北京昌平高三上期末）我國傳統彈弓術已被列入國家級非物質文化遺產名單。如圖1所示的“Y”型彈弓由弓與彈兜兩部分組成，其中弓包括弓弦（即皮筋）與弓弩。兩根完全相同的皮筋一端與彈兜相連，另一端分別固定在弓弩的兩個弓眼上，皮筋和彈兜質量均遠小于彈丸質量。使用者把彈丸放在彈兜里，先用手捏住彈兜拉伸皮筋（皮筋始終在彈性限度內），然后釋放讓彈丸沿水平方向射出，如圖2所示。在彈丸離開彈兜前的一小段時間內，下列說法不正確的是（

）A．彈丸的加速度逐漸減小 B．彈丸受到彈兜的作用力逐漸增大C．彈丸的動能逐漸增大 D．彈丸與皮筋組成的系統機械能守恒2．（2025北京順義高三上期末）若將地球視為質量分布均勻的標準球體，點和點位于地球兩端，假設兩點間存在一條通過地心的直隧道。若從隧道口點由靜止釋放一小球，小球直徑略小于隧道直徑且小球與隧道無接觸。已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的萬有引力為零，忽略地球自轉和空氣阻力的影響，下列說法正確的是（

）A．小球從到的過程中機械能先增大再減小B．小球所受萬有引力與小球距地心的距離成反比C．小球從到的過程中先做勻加速運動再做勻減速運動D．小球運動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小3．（2024北京昌平高三上期末）一小球做平拋運動，小球的速度大小v、加速度大小a、動能Ek和機械能E隨時間t的變化關系圖像如圖所示，其中正確的是（

）A． B．C． D．4．（2024北京西城高三上期末）如圖為“蹦極”運動的示意圖。彈性繩的一端固定在O點，另一端和人相連。人從O點自由下落，至A點時彈性繩恰好伸直，繼續向下運動到達最低點B，不計空氣阻力的影響，將人視為質點。則人從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是（）A．繩的拉力逐漸增大，人的速度逐漸減小B．人先處于超重狀態，后處于失重狀態C．人動能的減少量等于繩彈性勢能的增加量D．繩對人一直做負功，人的機械能逐漸減小5．（2024北京石景山高三上期末）“神舟15號”載人飛船安全著陸需經過分離、制動、再入和減速四個階段。如圖，在減速階段，巨型的大傘為返回艙提供足夠的減速阻力，設返回艙做直線運動，則在減速階段（）A．傘繩對返回艙的拉力大于返回艙對傘繩的拉力B．傘繩對返回艙的拉力小于返回艙對傘繩的拉力C．合外力對返回艙做的功等于返回艙機械能的變化D．除重力外其他力的合力對返回艙做的功等于返回艙機械能的變化6．（2023北京順義高三上期末）用恒力F使質量為的物體從靜止開始，以的加速度勻加速上升，不計空氣阻力，重力加速度g取，下列說法中正確的是（）A．前2s內恒力F做的功是400J B．前2s內合力做的功為零C．前2s內物體克服重力做的功是560J D．前2s內重力做的功是-400J7．（2023北京順義高三上期末）跳傘是一項勇敢者的運動，可以將跳傘運動分為加速下降和減速下降兩個過程，在這兩個過程中，下列說法正確的是（）A．運動員始終處于失重狀態B．空氣阻力始終對運動員做負功C．任意相等的時間內運動員和降落傘整體重力勢能的減小量相等D．運動員和降落傘整體所受重力做的功始終大于其重力勢能的減小量8．（2023北京昌平高三上期末）運動員將質量為400g的足球踢出后，某人觀察它在空中飛行情況，估計上升的最大高度是5.0m，在最高點的速度為20m/s。不考慮空氣阻力，取。運動員踢球時對足球做的功約為（）A．100J B．80J C．60J D．20J9．（2023北京西城高三上期末）質量為的跳傘運動員做低空跳傘表演。他從離開懸停的飛機后到落地前的運動過程可以大致用如圖所示的圖像描述，已知，由圖像可以推測出（）A．打開降落傘時運動員距地面的高度為125mB．打開降落傘后運動員的加速度小于C．5~9s內運動員受到的空氣阻力大于D．0~9s內運動員的機械能先增大后減小10．（2023北京豐臺高三上期末）質量為m的足球在地面位置1被踢出后落到地面位置3，在空中運動的最高點為位置2，不考慮足球的旋轉。下列說法正確的是（）A．足球由位置1運動到位置3的過程中機械能不變B．足球由位置1運動到位置2的時間大于由位置2運動到位置3的時間C．足球上升過程豎直方向的加速度大于足球下降過程豎直方向的加速度D．足球上升過程到達某一高度的速度大小等于足球下降過程到達同一高度時的速度大小11．（2023北京石景山高三上期末）如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面O點的高度為h，斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開始滑下，滑到水平面上的A點停止。已知斜面傾角為，小木塊質量為m，小木塊與斜面、水平面間的動摩擦因數均為，A、O兩點的距離為x。在小木塊從斜面頂端滑到A點的過程中，下列說法正確的是（）A．如果h和一定，越大，x越大 B．如果h和一定，越大，x越小C．摩擦力對木塊做功為 D．重力對木塊做功為二、多選題12．（2025北京西城高三上期末）蹦極是一種極限運動，可簡化為如下模型：彈性繩拉伸時可視為輕彈簧，彈性勢能，其中x是彈性繩的形變量，k是勁度系數；人視為質點，從O點開始自由下落，始終在一豎直線上運動。人在運動過程中受到的空氣阻力忽略不計。若人的質量越大，則（）A．人向下運動的最大速度越小 B．人向下運動的最大速度越大C．人在最低點時的加速度越小 D．人在最低點時的加速度越大13．（2024北京西城高三上期末）2023年5月，據中科院力學所的消息，我國JF-22超高速風洞研制成功。作為研制新一代飛行器的搖籃，JF-22超高速風洞可以復現幾十千米高空、速度最高達約三十倍聲速的飛行條件。若將一小球從風洞中地面上的A點豎直向上彈出，小球受到大小恒定的水平風力作用，到達最高點B時的動能與A點的動能之比為9：16，小球最后落回到地面上的C點。不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球運動的加速度大小為B．小球從A到B的過程中動能持續減小C．小球從A到B與從B到C的過程中機械能變化量之比為1：1D．小球在空中的最小動能與A點的動能之比為9：2514．（2023北京東城高三上期末）如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。以小球開始下落的位置為坐標原點，沿豎直向下方向建立坐標軸Ox，小球所受彈力F的大小隨小球位置坐標x的變化關系如圖乙所示。小球向下運動過程中，彈簧始終處于彈性限度內。小球可視為質點。不計空氣阻力的影響。重力加速度為g。下列說法正確的是（

）A．處，小球的速度為零B．處與處，小球的加速度大小相等C．處，小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和最大D．從到過程中，小球所受彈力做功為15．（2023北京西城高三上期末）某人在室內以窗戶為背景攝影時，恰好把窗外從高處落下的一個小石子攝在照片中，已知本次攝影的曝光時間是0.01s。測得照片中石子運動痕跡的長度為0.80cm，實際長度為100cm的窗框在照片中的長度為4.00cm。g取10m/s2，根據照片可以估算出（）A．曝光時間內石子下落的距離 B．曝光時刻石子下落的速度C．石子開始下落的位置到窗戶的高度 D．石子下落過程中的機械能三、實驗題16．（2023北京昌平高三上期末）利用“打點計時器+紙帶”裝置，可以完成不同實驗。（1）某同學利用如圖1所示的裝置做“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗。長木板水平放置，打點計時器所接交流電源的頻率為。圖2是打出紙帶的一部分，以計數點為位移測量起點和計時起點，則打下計數點時小車位移大小為cm。由圖3中描繪小車運動的數據點，求得小車的加速度大小為m/s2（計算結果保留3位有效數字）。（2）該同學繼續用圖1所示裝置做“探究加速度與力的關系”的實驗，需做出調整的是。A．換成質量更小的車

B．調整長木板的傾斜程度

C．調整定滑輪使細繩與長木板平行（3）利用“打點計時器+紙帶”組合裝置，還可以完成哪個實驗？簡要說明實驗原理。四、解答題17．（2025北京房山高三上期末）利用物理模型對復雜現象進行分析，是重要的科學思維方法。(1)科學家根據天文觀測提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質（星體等）在做彼此遠離運動，且質量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測的結果都一樣。以某一點為觀測點，以質量為的小星體（記為P）為觀測對象。當前P到點的距離為，宇宙的密度為。a.若某時刻小星體P遠離到距點為處，求以為球心，為半徑的球體內宇宙物質的質量。b.以點為球心，以小星體P到點的距離為半徑建立球面。P受到的萬有引力相當于球內質量集中于點對P的引力。已知質量為和、距離為的兩個質點間的引力勢能，為引力常量。僅考慮萬有引力和P遠離點的徑向運動。求小星體P從處遠離到處的過程中動能的變化量。(2)太陽的外層大氣也在不斷向四周膨脹，形成由太陽徑向向外的粒子流，通常被稱為太陽風，太陽風會造成太陽質量的損失。已知太陽風粒子的平均質量為，探測器在距離太陽處探測到該處單位體積內太陽風粒子的數目為，太陽風粒子在探測器周圍的平均速率為。近似認為太陽周圍任意位置處，太陽風粒子的分布不隨時間變化，求太陽因太陽風而引起的質量的變化率。18．（2025北京昌平高三上期末）1984年4月8日，我國成功發射了第一顆地球靜止衛星——試驗通信衛星。如圖1所示，發射地球靜止衛星一般先將衛星送入近地圓軌道；在此軌道上運行少許時間后火箭再次點火，使衛星進入橢圓轉移軌道；衛星在橢圓軌道上運行，到達遠地點時，啟動衛星上的發動機，使衛星加速，進入到赤道上空的靜止衛星軌道。橢圓轉移軌道與近地圓軌道和靜止衛星軌道分別相切于A、B兩點，衛星在圓軌道上的運動可視為勻速圓周運動。已知近地圓軌道的半徑為，靜止衛星軌道的半徑為，地球的質量為M，引力常量為G。不計衛星質量的變化。(1)衛星在近地圓軌道上運行時的線速度大小；(2)根據開普勒第二定律可知，衛星在橢圓軌道上運行時，衛星和地球的連線在相等的時間內掃過的面積相等。在很短的時間內，衛星和地球的連線掃過的圖形可視為扇形，如圖2所示。證明：。(3)a．與靜電力做功引起電勢能的變化類似，萬有引力做功也會引起引力勢能的變化。衛星沿橢圓軌道從近地點A向遠地點B運行的過程中，引力勢能如何變化？b．取無窮遠為零勢能點，衛星（與地球）的引力勢能可表示為，其中m為衛星質量，r為衛星距地心之間的距離。若，求：衛星從近地圓軌道上的A點加速，動能增大到原來的多少倍時，才能進入到圖1所示的橢圓轉移軌道？19．（2025北京昌平高三上期末）如圖所示，過山車軌道位于豎直平面內，該軌道由一段傾斜軌道和與之相切的圓形軌道連接而成。過山車從傾斜軌道上的A點由靜止開始下滑，經圓形軌道最低點B后沖上圓形軌道。已知過山車與軌道之間不拴接，過山車的質量為m，傾斜軌道的傾角為，圓形軌道半徑為R，重力加速度為g。過山車可視為質點，不計軌道的摩擦力和空氣阻力作用。(1)求過山車在傾斜軌道上運動時的加速度大小a。(2)求過山車恰好能通過圓形軌道最高點C時的速度大小。(3)為保證過山車能夠沿圓形軌道做完整的圓周運動，過山車的下滑起點A距離圓形軌道最低點B的高度h應滿足什么條件？20．（2025北京房山高三上期末）如圖所示，光滑水平面與豎直面內的粗糙半圓形導軌在點平滑連接，導軌半徑為0.40m。一個質量為0.20kg的物體將彈簧壓縮至點后由靜止釋放，在彈簧彈力作用下，物體脫離彈簧向右運動。經點沿半圓形導軌運動，到達點后水平飛出，恰好落在點。已知點的速度大小為，、兩點距離為0.80m，取重力加速度為。求：(1)物體到達點的速度大小。(2)物體沿半圓形導軌運動過程中阻力所做的功。(3)彈簧壓縮至點時的彈性勢能21．（2025北京西城高三上期末）秋千由踏板和繩構成，小孩隨秋千的擺動過程可簡化為單擺的擺動。等效“擺球”的質量為m，擺長為l，繩與豎直方向的最大夾角為。不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度大小為g。(1)求“擺球”通過最低點時速度的大小v；(2)求“擺球”通過最低點時受到拉力的大小F；(3)若“擺球”在最低點靜止時被大人推動，推若干次后，繩與豎直方向的最大夾角達到，求此過程中大人對“擺球”做的功W。22．（2025北京西城高三上期末）某星系中有大量的恒星和星際物質，主要分布在半徑為2R的球體內，球體外僅有極少的恒星。球體內物質總質量為M，可認為均勻分布。如圖1所示，以星系中心為坐標原點O，沿某一半徑方向為x軸正方向，在x=R處有一質量為m的探測器，向著星系邊緣運動。已知萬有引力常量為G。(1)已知質量均勻分布的球殼對殼內物體的引力為零，推導探測器在星系內受到的引力大小F隨x變化的規律。(2)求探測器從x=R處沿x軸運動到球體邊緣的過程中引力做的功W。(3)若探測器在x=R處的速度方向與x軸的夾角為45°，如圖2所示。探測器僅在引力作用下運動到距離星系中心最遠時，恰好到達球體的邊緣。已知探測器在運動過程中，它與星系中心的連線在相等時間內掃過的面積相等，且引力做功與路徑無關。忽略探測器與恒星及星際物質的碰撞，求探測器在x=R處速度的大小v0。23．（2025北京順義高三上期末）“蛙泳”可簡化為有動力的“蹬腿加速”和無動力的“慣性前進”兩個過程，如圖甲所示。運動員完成某次“蛙泳”動作、其運動可視為水平方向的直線運動，其v-t圖像如圖乙所示。已知運動員質量為m，水的阻力恒定，求：(1)“蹬腿加速”過程中運動員的加速度大小a；(2)“蹬腿加速”過程中運動員前進的位移大小x；(3)“慣性前進”過程中水的阻力做的功W。24．（2024北京西城高三上期末）如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道，O點是其圓心，半徑R=1.5m。軌道底端距水平地面的高度h=1.25m。從軌道頂端A由靜止釋放一個質量m=0.1kg的小球（可視為質點），小球到達軌道底端B時，沿水平方向飛出，落地點C與B點之間的水平距離x=2.5m。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球從B點飛出時的速度大小vB；（2）小球落地前瞬間的速度大小vC及方向；（3）小球從A點運動到B點的過程中，摩擦力對小球做的功Wf。25．（2024北京東城高三上期末）圖1所示的是北京歡樂谷的“太陽神車”游樂項目，圖2是對其進行簡化后的結構圖，已知懸臂長為L，可繞水平方向的固定軸在豎直面內擺動，旋盤半徑為r，盤面與懸臂垂直，在電動機帶動下可以懸臂為軸轉動，旋盤中心用表示，在旋盤邊緣的圓周上排列著座椅。假設游戲開始后的某段時間內旋盤始終繞懸臂沿逆時針方向勻速轉動，角速度為；懸臂擺到最高點（圖2中①位置）時懸臂剛好和豎直方向垂直，從此位置，懸臂向下擺動到豎直方向（圖2中②位置）時，懸臂對固定轉軸的瞬時角速度是。懸臂在①位置時，旋盤邊緣的b點與懸臂等高，旋盤邊緣的a點在最高點，若坐在a處座椅上的游客隨懸臂一起運動到②位置時剛好到達圖中c點，c點與懸臂在同一豎直面內。游客的質量為m，游客及座椅可視為質點，重力加速度用g表示，不計軸間的摩擦阻力和空氣阻力。（1）求b點速度的方向和速度的大小；（2）由于旋盤繞懸臂轉動，c點同時參與了兩個運動，除了繞做圓周運動之外，還和懸臂一起繞固定轉軸轉動，求游客在c點時的速度大小；（3）求懸臂從位置①到位置②的過程中，座椅及安全帶對坐在a處座椅上的游客所做的功W。26．（2024北京東城高三上期末）如圖1所示，質量m＝10kg的物塊靜止在光滑水平面上A點，在水平外力F作用下，10s末到達B點，外力F隨時間變化的規律如圖2所示，取向右為正方向。（1）求前10s內物塊的位移大小x1和在B點速度的大小；（2）請在圖3中畫出物體在前20s內的速度—時間（v-t）圖像；（3）求在10s到20s這段時間內外力F所做的功W。圖1

圖2

圖327．（2024北京石景山高三上期末）黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一種質量極大的天體，即使光也不能逃離它的引力，因而無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在。但可以通過恒星運動、黑洞邊緣的吸積盤及噴流乃至引力波來進行探測。已知引力常量為G，光在真空中的傳播速度為c。（1）因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到一恒星獨自在宇宙中做周期為T0、半徑為r0的勻速圓周運動，由此猜測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。請利用所學知識推測該黑洞的質量M0；（2）2019年4月10日，天文學家公布了首次直接拍攝到黑洞的照片。此次探測動用了遍布全球的8個毫米/亞毫米波射電望遠鏡，組成了一個“事件視界望遠鏡”，該虛擬望遠鏡通過觀測黑洞邊緣的噴射情況而得到黑洞的照片。已知此次探測中，該虛擬望遠鏡單位面積上接收到的功率為P1，該黑洞到地球的距離為r1。求此次觀測中黑洞邊緣的噴射功率P；（3）嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。在牛頓力學中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距r時具有引力勢能（規定無窮遠處勢能為零）。假定黑洞是質量分布均勻的球形天體，有一黑洞質量為M1，請利用所學知識推測它可能的最大半徑R。28．（2024北京石景山高三上期末）如圖所示，把一個質量m=0.1kg的小鋼球用細線懸掛起來，就構成一個擺。懸點O距地面的高度h=1.45m，擺長L=1m。將擺球拉至擺線與豎直方向成37°角的位置，由靜止釋放，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8。（1）求小球運動到最低點時細線對小球拉力的大小F；（2）若小球運動到最低點時細線斷了，小球沿水平方向拋出，求它做平拋運動水平位移的大小x；（3）求小球落地時重力的瞬時功率P。29．（2023北京西城高三上期末）體育課上，直立起跳是一項常見的熱身運動，運動員先蹲下，然后瞬間向上直立跳起，如圖1所示。（1）一位同學站在力傳感器上做直立起跳，力傳感器采集到的圖線如圖2所示。根據圖像求這位同學的質量，分析他在力傳感器上由靜止起跳過程中的超重和失重情況。取重力加速度。（2）為了進一步研究直立起跳過程，這位同學構建了如圖3所示的簡化模型。考慮到起跳過程中，身體各部分肌肉（包括上肢、腹部、腿部等肌肉）的作用，他把人體的上、下半身看作質量均為的兩部分A和B，這兩部分用一個勁度系數為的輕彈簧相連。起跳過程相當于壓縮的彈簧被釋放后使系統彈起的過程。已知彈簧的彈性勢能與其形變量的關系為。要想人的雙腳能夠離地，即B能離地，起跳前彈簧的壓縮量至少是多少？已知重力加速度為。（3）“爆發力”是體育運動中對運動員身體水平評估的一項重要指標，人們通常用肌肉收縮產生的力與速度的乘積來衡量肌肉收縮的爆發能力，其最大值稱之為“爆發力”。某同學想在家通過直立起跳評估自己的“爆發力”，為了簡化問題研究，他把人離地前重心的運動看作勻加速直線運動，認為起跳時人對地面的平均蹬踏力大小等于肌肉的收縮力。他計劃用體重計和米尺測量“爆發力”，請寫出需要測量的物理量，并利用這些物理量寫出計算“爆發力”的公式。30．（2023北京豐臺高三上期末）如圖，人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面后人停止施力，最后重物自由下落砸入地面的深度。已知地面對重物的阻力與砸入地面的深度成正比，比例系數為k。重物的質量為，取重力加速度，，忽略空氣阻力。求：（1）人停止施力時的重物速度；（2）重物相對地面上升的最大高度；（3）請定性畫出阻力f與砸入地面的深度d的函數圖像，并求比例系數k。

參考答案1．B【詳解】AB．在彈丸離開彈兜前的一小段時間內，皮筋的形變量減小，則彈力減小，故兩個彈力的合力減小，即彈丸受到彈兜的作用力減小，根據牛頓第二定律，可知彈丸的加速度減小，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；CD．在彈丸離開彈兜前的一小段時間內，彈丸與皮筋組成的系統機械能守恒，故皮筋的彈性勢能減小，動能增大，故CD正確，不符合題意。本題選錯誤的，故選B。2．D【詳解】A．因為忽略地球自轉和空氣阻力，小球在運動過程中只有萬有引力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．在地球內部，設地球密度為，以地心為球心、半徑為r的球體對小球的引力（G為引力常量，為半徑的球體質量，m為小球質量），而所以即小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，故B錯誤；C．由，根據牛頓第二定律，可得加速度小球從P到Q的過程中，加速度先減小后增大，所以小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，故C錯誤；D．設地球半徑為R，地球質量為，由可得第一宇宙速度由于小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，對于小球從P到地心O，萬有引力做功根據動能定理可得所以小球運動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小，故D正確。故選D。3．D【詳解】A．平拋運動的水平速度不變，豎直速度隨時間增加而增加，則速度大小隨時間增加而增加，則選項A錯誤；B．平拋運動的加速度恒定為g，不隨時間變化，選項B錯誤；C．平拋物體的動能則Ek隨時間不是線性關系，選項C錯誤；D．平拋物體的機械能守恒，則E-t圖像是平行于t軸的直線，選項D正確。故選D。4．D【詳解】AB．開始階段，繩子彈力小于重力，則加速度向下，人處于失重狀態，速度增加；以后階段，彈力大于重力，加速度向上，人處于超重狀態，速度減小，繩子對人的拉力方向始終向上，對人做負功，人的速度先增加后減小，故AB錯誤；C．由能量關系可知，人的動能的減少量與重力勢能減小量之和等于繩的彈性勢能的增加量，故C錯誤；D．繩對人一直做負功，人的機械能逐漸減小，故D正確。故選D。5．D【詳解】AB．根據牛頓第三定律，傘繩對返回艙的拉力等于返回艙對傘繩的拉力，故AB錯誤；CD．根據功能關系，除重力外其他力的合力對返回艙做的功等于返回艙機械能的變化，合外力對返回艙做的功等于返回艙動能的變化，故C錯誤，D正確。故選D。6．D【詳解】A．根據牛頓第二定律可知，恒力為2s內物體上升的高度2s內恒力F做功故A錯誤；CD．2s內重力做功即2s內物體克服重力做功為。故C錯誤，D正確；B．2s內合力做的功故B錯誤。故選D。7．B【詳解】A．運動員在加速下降過程是失重，運動員在減速下降過程是超重，故A錯誤；B．空氣阻力始終與運動員運動方向相反，始終對運動員做負功，故B正確；C．任意相等的時間內運動員的平均速度不相等，豎直方向上下降的高度不等，故任意相等的時間內運動員和降落傘整體重力勢能的減小量不相等，故C錯誤；D．運動員和降落傘整體所受重力做的功始終等于其重力勢能的減小量，故D錯誤。故選B。8．A【詳解】根據題意，設運動員踢球時對足球做的功約為，從開始踢球到足球上升到最大高度的過程，根據動能定理有解得故選A。9．C【詳解】A．運動員打開降落傘時速度為50m/s，則自由落體時間為所以后續打開降落傘后，運動的時間為則由運動學公式知后一段距離為故A錯誤；B．打開降落傘后，運動員的加速度大小為所以打開降落傘后運動員的加速度大小大于g，故B錯誤；C．打開降落傘后，根據牛頓第二定律解得故C正確；D．0~5s時，只有重力做功，運動員的機械能大小不變，而5~9s內阻力做負功，故運動員的機械能減小，故D錯誤。故選C。10．C【詳解】A．足球在空中受到空氣阻力作用，空氣阻力做負功，因此足球由位置1運動到位置3的過程中機械能減小，A錯誤；C．足球由位置1運動到位置2過程中，空氣阻力在豎直方向上的分力向下，與重力方向相同，足球由位置2運動到位置2過程中，空氣阻力在豎直方向上的分力向上，與重力方向相反，且小于重力，則足球由位置1運動到位置2過程中豎直方向上加速度的平均值大于足球由位置2運動到位置3過程中豎直方向上加速度的平均值，C正確；B．足球由位置1運動到位置2的與由位置2運動到位置兩過程豎直方向上的高度相等，而足球由位置1運動到位置2過程中豎直方向上加速度的平均值大于足球由位置2運動到位置3過程中豎直方向上加速度的平均值，根據可知，足球由位置1運動到位置2的時間小于由位置2運動到位置3的時間，B錯誤；D．在同一高度，根據動能定理有由于空氣阻力做負功，則有即足球上升過程到達某一高度的速度大小一定大于足球下降過程到達同一高度時的速度大小，D錯誤。故選C。11．D【詳解】AB．對小木塊運動的整個過程，根據動能定理有解得所以x與θ無關，故AB錯誤；CD．根據前面分析可知重力對木塊做功為摩擦力對木塊做功為故C錯誤，D正確。故選D。12．BC【詳解】AB．設輕彈簧原長為L，勁度系數為k，人的質量為m，最大速度為v。當人的加速度為零時，速度最大，則有從開始下落到速度最大時，由動能定理有聯立以上兩式可得可知，人的質量越大，人向下運動的最大速度越大，故A錯誤，B正確；CD．在最低點時，根據牛頓第二定律有從開始下落到最低點時，由動能定理有聯立以上兩式可得可知，人的質量越大，人在最低點時的加速度越小，故C正確，D錯誤。故選BC。13．AD【詳解】如圖A．到達最高點B時的動能與A點的動能之比為9：16，則速度之比為在最高點豎直方向速度為0，設從A到B需要時間t小球運動的加速度大小為聯立得故A正確；B．小球從A到B的過程中，水平方向速度一直增大，豎直方向速度一直減小直至0，所以風力的功率一直增大，重力功率一直減小，當風力功率大于重力功率時，風力做功大于重力做功，根據動能定理，小球動能增大，故B錯誤；C．小球上升和下降的時間相等，小球從A到B水平距離小于從B到C水平距離，兩個過程重力做功大小相同，但風力做功大小不同，所以機械能變化量不同，故C錯誤；D．小球在重力和風力的合力場中做類斜拋運動，當小球速度方向與合力方向垂直時動能最小，根據前面分析可知合力與豎直方向的夾角的正切值為根據速度的合成與分解可得小球運動過程中的最小速度為小球在空中的最小動能與A點的動能之比為故D正確。故選AD。14．BD【詳解】AB．由題圖乙可知解得由F-x圖線與橫軸所圖形的面積表示克服彈簧彈力所做的功，則有從開始到最低點過程中，由動能定理得解得最低點的坐標為所以最低點不是；由對稱性可知當時，小球加速度為，且彈力為，但不是最低點，即速度不為零，處與處，小球的加速度大小相等，方向不同，A錯誤，B正確；C．在處，小球的重力與彈力等大反向即此時小球的速度最大，由能量守恒可知，此時小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和最小，C錯誤；D．從處到處，小球所受彈力做功為D正確。故選BD。15．ABC【詳解】A．設在曝光時間0.01s內，石子實際下落的距離為l，由顆意得解得故A正確；B．考慮到曝光時間極短，石子的平均速度近似等于瞬時速度，則石子在這0.01s內的速度為故B正確；C．石子做自由落體運動，則故C正確；D．由于不知道石子的質量，故無法求出石子的機械能，故D錯誤。故選ABC。16．B探究動能定理實驗見解析【詳解】（1）[1]刻度尺的分度值為，需要估讀到分度值的下一位，由圖2可知，打下計數點時小車位移大小為。[2]根據題意，由圖3中描繪小車運動的數據點，求得小車的加速度大小為（2）[3]A．利用圖1裝置“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，需要滿足小車質量遠遠大于槽碼質量，所以不需要換質量更小的車，故A錯誤；B．利用圖1裝置“探究加速度與力的關系”的實驗時，需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要將長木板靠近打點計時器的一端墊高一些，故B正確；C．利用圖1裝置“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，實驗過程中，需將連接槽碼和小車的細繩應跟長木板始終保持平行，與之前的相同，不需要調整，故C錯誤。故選B。（3）[4][5]利用“打點計時器+紙帶”組合裝置，還可以完成“探究動能定理實驗”，實驗原理：探究力做功與物體動能改變的關系，可通過改變力對物體做的功，測出力對物體做不同的功時物體動能的變化，從而得到力做功與物體動能改變的關系。17．(1)a.；b.(2)nmv【詳解】（1）a.宇宙物質質量始終均勻分布，所有星體彼此遠離，小星體P遠離點的過程中，以點為球心，以小星體P到點的距離r為半徑的球體內的質量保持不變。以為球心，為半徑的球體內宇宙物質的質量為b.設當前小星體P的運動速率，運動到2時速率為，因為P只受萬有引力，所以運動過程中系統機械能守恒此過程中動能的變化量（2）在單位時間t=1s內，以探測器為中心，取一個橫截面積為S，長度為v（太陽風粒子平均速率）的圓柱體，該圓柱體內太陽風粒子的質量m0=nmSv（n為單位體積內太陽風粒子的數目，m為太陽風粒子的平均質量）。那么太陽因太陽風而引起的質量變化率由于S為任意橫截面積，取單位橫截面積S=1，則質量變化率為nmv。18．(1)(2)見解析(3)a．引力勢能增大；b．倍【詳解】（1）衛星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力。設衛星的質量為m，則解得（2）在很短的時間內，衛星和地球的連線掃過的相等面積可視為扇形，所以（3）a．衛星沿橢圓軌道從近地點A向遠地點B運行的過程中，萬有引力做負功，引力勢能增大。b．衛星沿橢圓軌道運動由A點運動到B點的過程中，解得衛星沿近地圓軌道運動時的動能解得即衛星的動能增大到原來的倍時，才能進入到橢圓轉移軌道運動。19．(1)(2)(3)【詳解】（1）過山車在傾斜軌道上運動時受重力和支持力作用，合力大小解得加速度大小（2）過山車恰好能通過圓形軌道最高點C時，重力提供向心力解得（3）過山車能夠沿圓形軌道做完整的圓周運動，到達C點時的速度至少為根據機械能守恒定律解得所以h應滿足的條件為20．(1)2m/s(2)-0.5J(3)2.5J【詳解】（1）物體到達點后水平飛出，恰好落在點，則有，解得（2）物體從B點到C點，根據動能定理有解得J（3）物體從A點到B點，根據功能關系有解得J21．(1)(2)(3)【詳解】（1）“擺球”從最高點到最低點的過程中，根據動能定理可得解得（2）“擺球”通過最低點時，根據牛頓第二定律可得聯立，解得（3）“擺球”從靜止在最低點開始至達到最大擺角的過程中，根據動能定理可得解得22．(1)(2)(3)【詳解】（1）星系內以x為半徑的球體質量質量為m的探測器在x處受到萬有引力的大小解得（2）由上問可知F∝x，則探測器運動至球體邊緣的過程中平均力解得萬有引力做功（3）探測器離星系中心最遠時，遠離中心方向的速度為0，則探測器的速度方向垂直于它與中心的連線，設此時探測器速度大小為v1，探測器運動至球體邊緣的過程中，探測器與星系中心的連線在相等時間掃過相等面積有根據動能定理有解得23．(1)(2)(3)【詳解】（1）由圖乙，根據加速度的定義可知，“蹬腿加速”過程中運動員的加速度大小為（2）由圖乙，根據勻變速直線運動中位移與平均速度的關系可知，“蹬腿加速”過程中運動員前進的位移大小為（3）由圖乙，根據動能定理可知，“慣性前進”過程中水的阻力做的功為24．（1）5m/s；（2），方向與水平方向夾角45°斜向右下方；（3）-0.25J【詳解】（1）小球由B點運動到C點的過程中,豎直方向上做自由落體運動有得t=0.5s水平方向做勻速直線運動有x=vBt得vB=5m/s（2）小球