北京市各区2023年高三物理模拟试题分类汇编：
必修2：机械能。
(2011东城期末)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。
若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为。
a．120km/h
b．240km/h
c．320km/h
d．480km/h
答案：c（2011丰台期末）如图4所示，，卷扬机的绳索通过定滑轮用力f拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是
a． f对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和。
b． f对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和。
c． 木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能。
d． f对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和。
答案：a（2011石景山期末）如图2所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（ ）ww m
a．圆环机械能守恒
b．弹簧的弹性势能先增大后减小。
c．弹簧的弹性势能变化了。
d．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大。
答案：c (2011怀柔一模） 如图3a、3b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张**。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图3c是车内横杆上悬挂的拉手环（相对汽车静止）经放大后的图像，测得θ=150．根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有。
a．4s内汽车牵引力所做的功 b．4s末汽车牵引力的功率。
c．汽车所受到的平均阻力 d．汽车的长度。
答案：d （2011丰台二模）(16分)如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为o点。一小滑块自圆弧轨道a处由静止开始自由滑下，在b点沿水平方向飞出，落到水平地面c点。
已知小滑块的质量为m=1.0kg，c点与b点的水平距离为1m，b点高度为1.25m，圆弧轨道半径r=1m，g取10m/s2。
求小滑块：
1）从b点飞出时的速度大小；
2）在b点时对圆弧轨道的压力大小；
3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。
答案：(16分)
(1）小滑块从b点飞出后作平抛运动，设它在的速度大小为。
s3分） 小滑块从b点飞出初速度为m/s (3分）
(2）小滑块在b点时，由牛顿第二定律。
(2分）解得n=14n (2分）
由牛顿第三定律得小滑块在b点时对圆弧轨道的压力为=14n (2分）
3）小滑块在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理得。
(2分）解得小滑块克服摩擦力所做的功为 j (2分）
(2011丰台二模）（20分）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车a，。车上有两个小滑块b和c（都可视为质点），b与车板之间的动摩擦因数为μ，而c与车板之间的动摩擦因数为2μ．开始时b、c分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度vo相向滑行。经过一段时间，c、a的速度达到相等，此时c和b恰好发生碰撞。
已知c和b发生碰撞时两者的速度立刻互换，a、b、c三者的质量都相等，重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。
1）求开始运动到c、a的速度达到相等时的时间；
2）求平板车平板总长度；
3）已知滑块c最后没有脱离平板，求滑块c最后与车达到相对静止时处于平板上的位置。
解析： (1）设a、b、c三者的质量都为m，从开始到c、a的速度达到相等这一过程所需时间为t。
对c，由牛顿定律和运动学规律有。
(1分。1分）
对a，由牛顿定律和运动学规律有。
1分。(1分）
1分）联立以上各式联得 (1分。
2） 对c， (1分）
对b，由牛顿定律和运动学规律有。
1分。1分。
(1分） c和b恰好发生碰撞，有 (1分）
解得： (1分）
3）对a，
a．b、c三者的位移和末速度分别为。
向左），（向右），（向左） (分）
（向左），（向右分）
c和b发生碰撞时两者的速度立刻互换，则碰撞后c和b的速度各为。
向右），（向左）
碰撞后b和a的速度相等，设b和a保持相对静止一起运动，此时对b和a整体有。
隔离b，则b受到的摩擦力为。
可得，说明b和a保持相对静止一起运动分）
设c最后停在车板上时，共同的速度为vt，由动量守恒定律可得。
分）可得vt＝0
这一过程，对c，由动能定理有。
1分）对b和a整体，由动能定理有。
1分）解得c和a的位移分别是。
向右），（向左1分）
这样，c先相对于车板向左移动，然后又相对于车板向右移动。
恰好回到原来的位置，即滑块c最后停在车板右端 (1分）
其它解法正确也相应给分）
（2011海淀二模）（18分）在2023年温哥华冬奥会单板滑雪女子u型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名。虽然无缘奖牌，但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩。单板滑雪u型池的比赛场地截面示意图如图11所示，场地由两个完全相同的1/4圆弧滑道ab、cd和水平滑道bc构成，圆弧滑道的半径r=3.
5m，b、c分别为圆弧滑道的最低点，b、c间的距离s=8.0m，运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道cd，到达圆弧滑道的最高位置d后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，然后再落回ｄ点。裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分，并要求运动员在滑动的整个过程中，身体的任何部位均不能触及滑道。
假设某次比赛中运动员经过水平滑道b点时水平向右的速度v0=16.2m/s，运动员从b点运动到c点所用的时间t＝0.5s，从d点跃起时的速度vd=8.
0m/s。设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
1）运动员从d点跃起后在空中完成动作的时间；
2）运动员从c点到d点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功；
3）为使运动不断持续，运动员从d点滑回到a点时的速度应不小于d点的速度。那么运动员在水平滑道bc段滑动的过程中是否可能增加其动能呢？试进行判断，并说明理由。
解：（1）运动员从d点跃起后在空中做竖直上抛运动，设运动员上升的时间为t1，根据运动学公式vd=gt1
运动员在空中完成动作的时间 =1.6s5分）
2）运动员从b点到c点，做匀变速直线运动，运动过程的平均速度。
解得运动员到达c点时的速度 =15.8m/s3分）
运动员从c点到d点的过程中，克服摩擦力和重力做功，根据动能定理。
3分）得运动员克服摩擦力做功。
代入数值解得wf=2891j3分）
3）不可能。在水平滑道运动的过程中，因为运动员在水平方向只受到摩擦力的作用，而摩擦力的方向与运动方向相反，只可能对运动员做负功，根据动能定理，运动员的动能只可能减小，而不可能增加4分）
用其他方法计算正确的同样给分。
（2011东城二模）（16分）如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道ab、水平轨道bc和半圆形轨道cd连接而成的光滑轨道，ab与bc的连接处是半径很小的圆弧，bc与cd相切，圆形轨道cd的半径为r。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5r处由静止开始下滑。
求：(1）小物块通过b点时速度vb的大小；
(2）小物块通过圆形轨道最低点c时圆形轨道对物块的支持力f的大小；
(3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点d。
解：（1）（5分）物块从a点运动到b点的过程中，由机械能守恒得。
3分） 解得2分）
2）（5分）物块从b至c做匀速直线运动。
2分） 物块通过圆形轨道最低点c时，做圆周运动，由牛顿第二定律有：
2分）1分）
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