专题09 机械能及其守恒定律（三）-2021年高考高三一模物理试题汇编（原卷版）

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2021 年高考高三一模物理试题汇编

专题 09 机械能及其守恒定律（三）

1、（2021·上海市奉贤区高三一模）如图所示，质量为 60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程可将

她的身体视为一根直棒。已知重心在 C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离 OA、OB分别为 0.9m 和

0.6m。若她在 30s 内做了 15 个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为 0.4m，每次上下来回用时约 1.5s，在最高

处停留约 0.5s，则每次克服重力做功约为___________J， 30s 内克服重力做功的功率约为___________W。

（g取10m/s2）

2、（2021·上海市闵行区高三一模）一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其

重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，取。则物块开始下滑过程中，

机械能损失_________ ；物块沿斜面下滑的加速度 ________ 。

3、（2021·上海市闵行区高三一模）如图所示，光滑轨道 abc 固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高

分别为 H1和H2。可视为质点的小物块 Q质量为 m，静置于水平轨道 b处。设重力加速度为 g；若以 a处所

在平面为重力势能零势能面，物块 Q在 b 处机械能为___________；一质量为 m的小球 P从a处静止落下，

在b处与滑块 Q相撞后小球 P将动能全部传给滑块 Q，随后滑块 Q从陷阱右侧滑出，其到达 c处的速度 v

大小为___________。

4、（2021·江苏省南通市海门一中高三一调）如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道

竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径 R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道

滑入圆轨道，滑过最高点 Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中 P点左侧轨道均光滑，右

侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为 L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 =0.1，重

力加速度 g取10m/s2。

(1)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为 2 m/s，问滑块能否到达圆轨道的最高点 Q；

(2)若滑块从左侧进入圆轨道，运动至图中 E点，恰好与轨道无相互作用，已知过 E点的半径与竖直方向夹

角为（），求进入圆轨道的初速度；

(3)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为 5m/s，问滑块最终停在右侧轨道的何处?

5、（2021·江苏省新高考高三适应性考试）如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度 v=4m/s，与

倾角为 37°的斜面的底端 P平滑连接，将一质量 m=2kg 的小物块从 A点静止释放。已知 A、P的距离

L=8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，取重力加速度

g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求物块

(1)第1次滑过 P点时的速度大小 v1；

(2)第1次在传送带上往返运动的时间 t；

(3)从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量 Q。

6、（2021·上海市奉贤区高三一模）如图所示，倾角为 θ=37°

的

斜面 ABC 固定在水平地面上，AB 部分斜

面粗糙，长 LAB=3m，BC 部分斜面光滑。一个质量 m=1kg 的小物块（可视为质点）以初动能 Ek0=32J 从斜

面底端冲上斜面。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.25， g取10m/s2，，

，以水平地面为零势能面，不计空气阻力。求：

(1)画出物块沿 AB 部分斜面向上运动时受力示意图，并求出其加速度；

(2)物块运动到 B处时的速度大小；

(3)为使物块不至于滑出斜面，BC 部分的最小长度；

(4)请判断物块的动能和重力势能相等的位置在 AB 段还是 BC 段，简要说明理由。

7、（2021·上海市虹口区高三一模）滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。图中 ABCD

为滑板的运动轨道，AB 和CD 是两段光滑的圆弧，水平段 BC 的长度 L=5m。一运动员从 P点以 v0=6m/s 的

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