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2026年高考物理分类解析
专题6 机械能守恒定律
1. （2026高考物理河北卷第4题）我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的 图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
答案 C
解析 马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，所受阻力f不变，由功率公式，P=Fv，
结合牛顿第二定律 F-f=ma
解得加速度a=
由此可知 ，随着速度v增大，恒定功率P不变，因此加速度a逐渐减小。
根据马车运动的 图像斜率表示加速度，可知马车运动的 图像可能正确的是C。
2. （2026年1月高考物理浙江卷第3题）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ）
A. 运动员在转弯时加速度为0
B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误；
倾斜赛道有阻力，阻力对运动员和钢架雪车做负功，运动员和钢架雪车整体机械能不守恒，故B错误；
钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
3. （2026高考物理山东卷第6题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为 的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ）
0.4mgv(sinθ+μcosθ)
B. 1.4mgv(sinθ+μcosθ)
C. 0.4mgv(sinθ-μcosθ)
D. 1.4mgv(cosθ-μsinθ)
答案 A 解析 拉着物体沿斜坡向上匀速运动，拉力功率等于克服重力与摩擦力做功的功率。
穿戴“外骨骼机器人”前，=(mgsinθ+μ·mgcosθ)v，
穿戴“外骨骼机器人”后，=(1.4mgsinθ+μ·1.4mgcosθ)v，
拉力的功率增加了△P==0.4mgv(sinθ+μcosθ)，A正确。
4. （2026高考陕晋青宁卷）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（ ）
A. 释放后瞬间的加速度大小为
B. 释放后瞬间轻绳上的拉力大小为
C. 释放后下降的最大距离为
D. 释放后的速度最大值为
【答案】AD
【解析】
根据题意可知，初始时弹簧处于原长，释放后瞬间，弹簧形变量不变，设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为，对、整体，由牛顿第二定律有
对，由牛顿第二定律有
联立解得，，故A正确，B错误；
根据题意，把物块看成整体，左边受向下的，右边也受向下的，整体合力为零，由动量守恒定律有
则有
可得
解得，
设释放后下降的最大距离为，则，此时弹簧形变量为
由能量守恒定律有
解得
释放后的速度最大时为，则有
又有
解得
则有，
由能量守恒定律有
解得，故C错误，D正确。
5. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第7题）如图（a），水平面上一质量为 的物块在拉力F作用下，以初速度由原点O出发，沿轴依次经过M、N、Q三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为，，随位置的变化如图（b）所示。设物块经过N、Q两点时F的瞬时功率分别为、，经过 、、段的平均功率分别为、、，则（ ）
A. >，> B. <，>
C. >，< D. <，<
答案 C
解析 质量为 的物块在拉力F作用下，从O到N的过程中，由动能定理，
-μmg=m—m
解得 =
从N到Q的过程中，由动能定理，-μmg=m—m
解得 =
则有物块经过N点时F的瞬时功率为=·
物块经过Q点时F的瞬时功率为=，显然>.。
设物块经过OM、MN、NQ段的时间分别为、、，
物块在OM阶段，拉力小于滑动摩擦力，随着拉力的逐渐增大，物块做加速度逐渐减小的减速运动，速度由减小到。
物块在MN阶段，拉力大于滑动摩擦力，随着拉力的逐渐增大，物块做加速度逐渐增大的加速运动，速度由。
物块在O点的加速度大小 ==μg；
物块在N点的加速度大小 ==μg；
由对称性可知，物块在OM段和MN段运动时间相等，即。
物块在NQ阶段做加速度减小的加速运动，则在NQ段的平均速度大于MN段的平均速度，则有。
根据F—x图像与横轴所围面积表示功，可知，
物块在OM段F做功 μmg ，
物块在MN段F做功 μmg ，
物块在NQ段F做功 μmg ，
由=，==，可得 ，C正确。
6. （2026高考物理湖北卷第9题）如图所示，半径为R、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻，质量为m 的小球甲从圆环内表面最高处以大小为（g为重力加速度大小）的水平初速度向右运动，同时质量为2m的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 乙的初速度大小为
B. 甲、乙两小球运动的周期相等
C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心
D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零
答案 BD
解析 当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，由对称性可知，乙的初速度大小等于甲到达最低点时的速度大小，故乙在最高点时的速度大小等于，设乙球在最低点处时的速度为，由机械能守恒定律，- 4mgR=·2m- ·2m，解得 ，A错误；
当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，由对称性可知，球从最高点运动到最低点和从最低点运动到最高点的时间相等，故 甲、乙两小球运动的周期相等，B正确；
分析可知，甲球从最高点运动到最低点，速度大小从增大到；乙球从最低点运动到最高点，速度大小从；在初始时刻取一段很短时间，甲经过的弧长小于乙经过的弧长，故任意时刻两小球的连线不一定过圆环圆心，C错误；
根据前面分析可知，除两球分别在最高点和最低点时两球连线经过圆心，其他位置均不满足两小球的连线过圆心，乙球在最高点和最低点时，分别有 +2mg=2m，-2mg=2m，
解得 =14mg， =2mg。
甲球在最高点和最低点时，分别有 +mg=m，-mg=m，
解得 =mg， =7mg，
根据牛顿第三定律，可知乙球在最高点时对圆环的作用力大小为2mg，方向向上，此时甲球在最低点对圆环的作用力大小为7mg，方向竖直向下，两球对圆环作用力的合力为5mg，方向向下；乙球在最低点时对圆环的作用力大小为14mg，方向向下，此时甲球在最高点对圆环的作用力大小为mg，方向竖直向上，两球对圆环作用力的合力为13mg，方向向下；其他位置均不满足两小球的连线过圆心，合力不可能为零，所以任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零，D正确。
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2026年高考物理分类解析
专题6 机械能守恒定律
1. （2026高考物理河北卷第4题）我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的 图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
答案 C
解析 马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，所受阻力f不变，由功率公式，P=Fv，
结合牛顿第二定律 F-f=ma
解得加速度a=
由此可知 ，随着速度v增大，恒定功率P不变，因此加速度a逐渐减小。
根据马车运动的 图像斜率表示加速度，可知马车运动的 图像可能正确的是C。
2. （2026年1月高考物理浙江卷第3题）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ）
A. 运动员在转弯时加速度为0
B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误；
倾斜赛道有阻力，阻力对运动员和钢架雪车做负功，运动员和钢架雪车整体机械能不守恒，故B错误；
钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
3. （2026高考物理山东卷第6题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为的斜坡上，某同学最多能拉着质量为 的物体以恒定速度沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（ ）
0.4mgv(sinθ+μcosθ)
B. 1.4mgv(sinθ+μcosθ)
C. 0.4mgv(sinθ-μcosθ)
D. 1.4mgv(cosθ-μsinθ)
答案 A 解析 拉着物体沿斜坡向上匀速运动，拉力功率等于克服重力与摩擦力做功的功率。
穿戴“外骨骼机器人”前，=(mgsinθ+μ·mgcosθ)v，
穿戴“外骨骼机器人”后，=(1.4mgsinθ+μ·1.4mgcosθ)v，
拉力的功率增加了△P==0.4mgv(sinθ+μcosθ)，A正确。
4. （2026高考陕晋青宁卷）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（ ）
A. 释放后瞬间的加速度大小为
B. 释放后瞬间轻绳上的拉力大小为
C. 释放后下降的最大距离为
D. 释放后的速度最大值为
【答案】AD
【解析】
根据题意可知，初始时弹簧处于原长，释放后瞬间，弹簧形变量不变，设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为，对、整体，由牛顿第二定律有
对，由牛顿第二定律有
联立解得，，故A正确，B错误；
根据题意，把物块看成整体，左边受向下的，右边也受向下的，整体合力为零，由动量守恒定律有
则有
可得
解得，
设释放后下降的最大距离为，则，此时弹簧形变量为
由能量守恒定律有
解得
释放后的速度最大时为，则有
又有
解得
则有，
由能量守恒定律有
解得，故C错误，D正确。
5. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第7题）如图（a），水平面上一质量为 的物块在拉力F作用下，以初速度由原点O出发，沿轴依次经过M、N、Q三点。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为，，随位置的变化如图（b）所示。设物块经过N、Q两点时F的瞬时功率分别为、，经过 、、段的平均功率分别为、、，则（ ）
A. >，> B. <，>
C. >，< D. <，<
答案 C
解析 质量为 的物块在拉力F作用下，从O到N的过程中，由动能定理，
-μmg=m—m
解得 =
从N到Q的过程中，由动能定理，-μmg=m—m
解得 =
则有物块经过N点时F的瞬时功率为=·
物块经过Q点时F的瞬时功率为=，显然>.。
设物块经过OM、MN、NQ段的时间分别为、、，
物块在OM阶段，拉力小于滑动摩擦力，随着拉力的逐渐增大，物块做加速度逐渐减小的减速运动，速度由减小到。
物块在MN阶段，拉力大于滑动摩擦力，随着拉力的逐渐增大，物块做加速度逐渐增大的加速运动，速度由。
物块在O点的加速度大小 ==μg；
物块在N点的加速度大小 ==μg；
由对称性可知，物块在OM段和MN段运动时间相等，即。
物块在NQ阶段做加速度减小的加速运动，则在NQ段的平均速度大于MN段的平均速度，则有。
根据F—x图像与横轴所围面积表示功，可知，
物块在OM段F做功 μmg ，
物块在MN段F做功 μmg ，
物块在NQ段F做功 μmg ，
由=，==，可得 ，C正确。
6. （2026高考物理湖北卷第9题）如图所示，半径为R、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻，质量为m 的小球甲从圆环内表面最高处以大小为（g为重力加速度大小）的水平初速度向右运动，同时质量为2m的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 乙的初速度大小为
B. 甲、乙两小球运动的周期相等
C. 任意时刻两小球的连线均过圆环圆心
D. 任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零
答案 BD
解析 当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，由对称性可知，乙的初速度大小等于甲到达最低点时的速度大小，故乙在最高点时的速度大小等于，设乙球在最低点处时的速度为，由机械能守恒定律，- 4mgR=·2m- ·2m，解得 ，A错误；
当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点，由对称性可知，球从最高点运动到最低点和从最低点运动到最高点的时间相等，故 甲、乙两小球运动的周期相等，B正确；
分析可知，甲球从最高点运动到最低点，速度大小从增大到；乙球从最低点运动到最高点，速度大小从；在初始时刻取一段很短时间，甲经过的弧长小于乙经过的弧长，故任意时刻两小球的连线不一定过圆环圆心，C错误；
根据前面分析可知，除两球分别在最高点和最低点时两球连线经过圆心，其他位置均不满足两小球的连线过圆心，乙球在最高点和最低点时，分别有 +2mg=2m，-2mg=2m，
解得 =14mg， =2mg。
甲球在最高点和最低点时，分别有 +mg=m，-mg=m，
解得 =mg， =7mg，
根据牛顿第三定律，可知乙球在最高点时对圆环的作用力大小为2mg，方向向上，此时甲球在最低点对圆环的作用力大小为7mg，方向竖直向下，两球对圆环作用力的合力为5mg，方向向下；乙球在最低点时对圆环的作用力大小为14mg，方向向下，此时甲球在最高点对圆环的作用力大小为mg，方向竖直向上，两球对圆环作用力的合力为13mg，方向向下；其他位置均不满足两小球的连线过圆心，合力不可能为零，所以任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零，D正确。
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