2022届全国高三物理模拟试题汇编：能量守恒定律

某弹射游戏装置如图所示，光滑水平面上的弹簧一端与左侧墙壁连接，另一端与小滑块接触但不拴接。将滑块向左推至O点时弹簧被压缩并锁定，解除弹簧锁定后滑块会沿光滑的半径为R的半圆形轨道ABC和半径为的半圆形轨道CDE运动，然后进入一段长为2R的粗糙水平轨道EFG，且轨道EFG和轨道ABC在B（F）处略有错开；端点G点在水平面内的投影为H，H右侧距离R处有一宽度也为R的沙坑JK。游戏者可以选择不同质量的小滑块（均可看成质点）进行弹射，但每次需将滑块向左推至O点才能锁定弹簧再发射。在学校组织的趣味运动会上，小勇第一次从O点发射质量为m的滑块，发现滑块刚好能够通过最高点C并最终停在G点处，已知重力加速度为g，求：

如图所示，长为L的轻弹簧AB两端等高地固定在竖直墙面上，弹簧刚好处于原长，现在其中点O挂上一个质量为m的物体P后，物体向下运动，当它运动到最低点时，弹簧与竖直方向的夹角θ，若取初始位置为零重力势能面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（   ）

如图所示，在倾角为的斜面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳通过斜面顶端的定滑轮（质量忽略不计），一端系在物体A上，另一端与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住球B，此时弹簧刚好处于原长，滑块A刚要沿斜面向上运动．现在由静止释放球B，不计轻绳与滑轮间的摩擦．已知 ， 弹簧的劲度系数为 ， 滑块A与斜面间的动摩擦因数 ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 ． 下列说法中正确的是（       ）

如图所示，轻质橡皮绳上端固定在O点，下端连接一质量为m的物块，物块与水平面之间的动摩擦因数为μ。用外力将物块拉至A点，在A点时橡皮绳的弹性势能为 ， 将物块从A点由静止释放，途经点到达最左侧的B点（图中未画出），点在O点的正下方，在点时橡皮绳恰好处于原长，点与A点之间的距离为L，在物块由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（   ）

目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定2030年前碳达峰行动。风力发电机是将风能转化为电能的装置，世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达107m。现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。已知它的叶片转动时可形成半径为r的圆面，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，当风速为v、空气的密度为时，流到叶片旋转形成的圆面的空气约有的动能转变为叶片的动能。此后叶片带动发电机的线圈转动，使穿过发电机线圈的磁通量发生变化，且两者转速相同。叶片的动能约有转变为电能，发电机产生感应电动势的瞬时值表达式为。下列说法正确的是（   ）

如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x₀处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x₂ ， 不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（   ）

如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连）、细圆管道GHIJ（HI和IJ为两段四分之一圆弧）和与J相切的水平直轨道JK组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为 ， 小圆弧管道HI和大圆弧管道IJ的半径之比为1：4，不变， ， 滑块与AB、EG及JK间摩擦因数均为 ， 其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节 ， 滑块从B点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK，求

如图甲所示，在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，物块与OA段的动摩擦因数μ=0.50，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，现对物块施加一个水平向左的外力F，其大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g=10m/s² ， 则（   ）

如图所示，质量为m的带孔小球穿过竖直固定的光滑杆，质量也为m的物块用轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与小球连接，小球位于O点时连接小球的轻绳水平。现把小球拉至A点由静止释放，小球最低运动到B点，在小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（   ）

随着北京冬奥会的临近，人们参与冰雪运动热情高涨。如图所示滑雪滑道PQR，质量60kg的滑雪爱好者从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度18m/s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度24m，R端相对Q点高度4m。从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值约为（   ）