内容正文:
11.4机械能及其转化同步练习
一、单选题
1.一个物体在液体中沿直线匀速上升(物体未露出液面且不计液体阻力),则下列说法中正确的是( )
A.物体受到的浮力大于重力,机械能增加
B.物体受到的浮力等于重力,机械能增加
C.物体受到的浮力大于重力,机械能不变
D.物体受到的浮力小于重力,机械能增加
2.北京时间2022年7月24日14时22分22秒,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场成功点火发射。当问天实验舱加速上升时( )
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
3.一小孩从公园中的滑梯上端加速滑下,不考虑摩擦,对于小孩机械能的变化情况,下列说法中正确的是 ( )
A.重力势能减小,动能不变,机械能减小
B.重力势能减小,动能增加,机械能减小
C.重力势能减小,动能增加,机械能增大
D.重力势能减小,动能增加,机械能不变
4.如图所示,嫦娥五号上升器在月面点火,成功实现我国首次地外天体起飞。上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,进入预定环月飞行轨道;随后由返回器将月球样品带回地球。上升器整个飞行过程涉及的物理知识下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号上升器起飞过程中它所带的月球样品质量随高度的增加而减少
B.上升器从月面垂直上升的过程是匀速直线运动
C.上升器环月飞行时运动状态不断改变,受力不平衡
D.上升器从近月点向远月点飞行过程中,速度大小不变
5.如图所示是运动员做蹦床运动的情景,他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中(不计空气阻力和碰撞时的能量损失),下列说法正确的是( )
A.下落到刚接触蹦床时,运动员速度最大
B.下落到最低点时,运动员速度为零,受平衡力
C.从最高点下落到最低点的过程中,运动员的机械能保持不变
D.从最高点下落到最低点的过程中,运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能
6.如图所示,舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落。下列说法正确的是( )
A.舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变
B.舰载机的着舰速度越快,它的惯性越大
C.舰载机着舰时,减速运动,其运动状态发生改变
D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变
7.小明课后练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图曲线所示,其中CD段羽毛球匀速下落.下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
B.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
C.飞行过程中,羽毛球经过最高点B处时,动能为零
D.羽毛球离拍后继续上升过程中是由于惯性,且球拍在对球做功
8.如图所示,小球在AB之间摆动,O为最低点,C为OB之间一点,不计空气阻力,关于小球的下列说法正确的是( )
A.小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
B.球在O点机械能大于C点机械能
C.小球从A点向O点摆动的过程中,小球受到的重力对小球做功,细绳对小球的拉力不做功
D.小球在O点时受到的重力和绳子拉力是一对平衡力
二、填空题
9.在森林防火灭火中,用直升机洒水。飞机加速时,吊着的水桶向后摆,这是由于水桶具有 。水从高处下落过程中,水的重力势能转化为 能。
10.农业生产中也在大量地使用高端的机械,一农用飞机距离地面一定高度匀速飞行喷洒农药时,它的动能 ,重力势能 ,机械能 (均选填“减小”“不变”或“增大”)。
11.如图所示,一小朋友在蹦床上跳起后上升至最高点的过程中, 逐渐增大, 逐渐减小(选填“动能”或“重力势能” )。在此过程中,动能和重力势能之间相互 。
12.23年6月7日12时10分,力箭一号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射升空,将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道,如图为卫星轨道运行示意图。该卫星从远地点向近地点运动时,其势能 ,速度 (均填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示是加油机正在给歼20战机空中加油的情景,此时匀速水平飞行的歼20战机重力势能 ,动能 ,机械能将 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验题
14.如图甲、乙、丙三组实验:
(1)甲组图中要求小车从斜面的同一高度滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远,这进一步说明:运动的小车受到的阻力越大,速度减小的也越 。
(2)乙组图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验。由D、F两图可得出结论是 。本实验中要求水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,其目的是为了 。
(3)丙组图实验中通过 ,来反映小铁球A具有的动能大小。
15.如图,用小球和木块来做探究“动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)在实验中,小球动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越 ,木块被碰撞后在木板上 ;
(2)比较图A、B是为了研究动能大小与 的关系;
(3)若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外,在不更换实验器材的条件下,解决的办法是: ;
(4)小赵在实验时,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s1,接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被推动的距离为s2,如图C所示,则s1 s2(选填“>”、“<”或“=”),你判断的依据是 (从能量角度解释)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】由题意物体在液体中沿直线匀速上升,则物体受力平衡,物体受到的浮力和重力相等。物体的速度不变,高度增大,故动能不变,重力势能增大,机械能增加。故ACD错误,B正确。
故选B。
2.D
【详解】当问天实验舱加速上升时,问天实验舱的质量不变,高度增大,速度增大,因此,动能增大,重力势能增大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.D
【详解】不考虑摩擦,小女孩下滑过程中,受到重力、支持力的作用,下滑过程中高度降低,故重力势能减小;整个过程将重力势能转化为动能,小孩加速下滑,故动能增加;没有能量损耗,机械能守恒即不变;故ABC错误,D正确。故选D。
4.C
【详解】A.质量不随位置、运动状态的改变而改变,故A错误;
B.上升器从月面垂直上升的过程速度不断变化,是变速直线运动,故B错误;
C.上升器环月飞行时受月球引力作用,运动方向不断变化,运动状态不断改变,受力不平衡,故C正确;
D.上升器从近月点向远月点飞行的过程中,机械能不变,质量不变,上升器与月球之间的相对高度变大,故势能变大,动能变小,速度变小,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.运动员由最高点向下运动时做加速运动,接触蹦床后,当受到的弹力和重力相等时,速度最大,故A错误;
B.下落到最低点时,运动员速度为零,但此时运动员受到的弹力大于重力,受力不平衡,故B错误;
C.运动员下落过程没有接触蹦床前机械能不变,接触蹦床后,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,运动员机械能减小,故C错误;
D.不计空气阻力和碰撞时的能量损失,运动员和蹦床的总机械能守恒,从最高点下落到最低点的过程中,运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能。故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.舰载机加速升空的过程中,重力势能增加,动能增加,它的机械能变大,故A错误;
B.质量是物体惯性大小的唯一量度,舰载机的着舰虽然速度越快,它的惯性不变,故B错误;
C.运动状态变化指的是物体的速度变化,舰载机着舰时,减速运动,受到阻力作用,其运动状态发生改变,故C正确;
D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机的质量变大,速度不变,舰载机动能变大,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】A.羽毛球上升过程中,羽毛球的质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大,有部分动能转化成了重力势能,故A正确;
B.羽毛球飞行的整个过程中,会克服空气的阻力做功,羽毛球的机械能会减小,故B错误;
C.飞行过程中,羽毛球经过最高点B处时的速度最小,动能最小,但不为零,故C错误;
D.羽毛球离拍后继续上升过程中,球拍没有对球施加力,所以球拍对球不做功,故D错误。
故选A。
8.C
【详解】A.小球所受的绳子拉力是由于绳子发生弹性形变产生的,故A错误;
B.不计空气阻力时,小球的机械能守恒,所以小球在O点机械能等于C点机械能,故B错误;
C.小球从A点向O点摆动的过程中,小球在竖直方向上移动了距离,所以小球受到的重力对小球做功,而在细绳对小球的拉力方向上并没有发生位移,所以细绳对小球的拉力不做功,故C正确;
D.小球在O点做圆周运动,处于非平衡状态,所以小球在O点所受到的重力和绳子拉力是非平衡力,故D错误。
故选C。
9. 惯性 动
【详解】[1]飞机加速时,吊着的水桶由于具有惯性要保持原来的运动状态继续以较小的速度运动,所以会向后摆。
[2]水从高处下落过程中,水的质量不变、高度减小,所以水的重力势能减小;水的速度增大,所以水的动能增大;因此水的重力势能转化为动能。
10. 减小 减小 减小
【详解】[1][2][3]由题意可知,飞机喷洒农药时是水平匀速飞行的,该过程中其速度不变,但质量减小,所以其动能减小;同时其高度不变,质量减小,所以它的重力势能减小;机械能包括动能和势能,所以机械能也减小。
11. 重力势能 动能 转化
【详解】[1][2][3]一小朋友在蹦床上跳起后上升至最高点的过程中,质量不变,高度变大,重力势能逐渐增大,速度变小,动能逐渐减小,是动能转化为重力势能;在此过程中,动能和重力势能之间相互转化。
12. 变小 变大
【详解】[1][2]卫星在大气层运动时,不受空气阻力,因此机械能守恒,只有动能和势能之间发生转化。卫星从远地点向近地点运动时,质量不变,高度减小,势能变小,减少的势能转化为动能,因此速度变大。
13. 变大 变大 变大
【详解】[1][2][3]加油机正在给歼20战机空中加油,则歼20战机的质量增大,由于它匀速水平飞行,所以它的速度和高度不变,因此它的动能和重力势能都变大,机械能是动能和势能的总和,所以它的机械能也变大。
14. 快 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 使弹簧测力计的拉力与摩擦力大小相等 B移动的距离
【详解】(1)[1]平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车速度减小的慢,运动的距离就越远,这进一步说明:运动的小车受到的阻力越大,速度减小的也越快。
(2)[2]D、F两图,物体的压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以可得压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)[3]实验中物体在水平方向上受到拉力和摩擦力,因为物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的两个力是一对平衡力,所以弹簧测力计的拉力与摩擦力大小相等。
(3)[4]丙图中是通过物体B移动的距离来反映小球A具有的动能大小,B移动的距离越多说明小球A具有的动能越大。
15. 多 移动的距离就越远 速度 降低小球释放时的高度 > 第二次小球在运动的过程中要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小,所以木块移动的距离s1大于s2
【详解】(1)[1][2]根据转换法,实验中是通过比较小球推动木块移动的距离来比较动能大小,小球动能越大,对外做功的本领越大,故发生碰撞时对木块所做的功就越多;木块移动的距离就越远。
(2)[3]比较图 A、B,两个小球的质量相同,从斜面下滑的高度不同,小球运动到水平面时的速度不同,是为了研究动能大小与速度的关系。
(3)[4]如果在某次实验中,木块运动到了长木板的末端之外,说明小球的动能(速度)太大,所以在不更换实验器材的条件下,可以适当降低小球释放的高度,减小小球具有的动能。
(4)[5][6]第一次实验时,小球刚滚下斜面就撞击到木块,第二次实验时,小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块,小球在运动的过程中要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小,所以木块移动的距离s1大于s2。
答案第1页,共2页
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