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（解析版）

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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）

【答案】 (1). 144 (2). 72

【解析】

[1]每次重心 C上升的高度为

每次克服重力做功约为

[2]30s 内克服重力做功的功率

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 ________ 。

【答案】 (1). 8 (2). 2

【解析】

[1]由图像可知，物块下滑 2m 过程中，重力势能减少量为

动能的增加量为

故此过程中，机械能的损失为

[2]物块机械能的减少量等于克服阻力所做的功，故物块下滑 2m 过程中，克服阻力做功 8J，动能增加量等

于合力所做的功，故此过程中，合力做功为 4J，由此可知

解得

其中

由牛顿第二定律，有

解得

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___________。

【答案】 (1). ； (2).

【解析】

根据机械能的定义写出在处的机械能表达式，根据机械能守恒定律列式求解。

[1]小球在处的动能为零，重力势能为

则机械能为

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