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《功与能》基础练习题----2024-2025学年鲁科版(五四学制)
一、单选题
1.如图所示,我国歼20飞机在加速向上飞行的过程中( )
A.动能增加,但机械能不变
B.动能不变,重力势能增加
C.动能和重力势能均在增加
D.动能增加,重力势能不变
2.如图所示,为了及时驰授湖北武汉抗击疫情,我国目前最新型的战略运输机-运20也加入了运输一线。关于运20的说法正确的是( )
A.加速起飞时,重力势能不变 B.在空中匀速飞行时,动能不变
C.下降时,重力势能增大 D.降落后关闭发动机,机械能保持不变
3.2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭点火发射,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。下列关于火箭在升空过程中说法正确的是( )
A.火箭升空时的施力物体是地面 B.火箭加速升空时机械能增加
C.火箭加速升空时机械能保持不变 D.火箭升空时只受重力的作用
4.上个世纪中国女排的“五连冠”,曾经沸腾了一代人的热血!传承了女排精神的中国女排 2016年经过顽强拼搏再次夺得里约奥运会冠军!如图是比赛的瞬间,下列说法正确的是
A.排球在空中飞行时会受到惯性
B.运动员向上跳起时重力势能减少
C.排球在空中飞行过程中运动状态会改变
D.奔跑的运动员不受摩擦力
5.如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是( )
A.物块在a点的动能大 B.物块在b点的重力势能大
C.物块在两点的机械能一样大 D.物块在a点的机械能大
6.如图甲所示,小明用弹簧测力计用沿水平方向的力拉木块在水平桌面上匀速滑动,图乙是他两次在同一桌面拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法正确的是( )
A.木块两次运动时受到的摩擦力相等 B.木块第1次受到的拉力较大
C.木块在两次运动时的机械能相等 D.两次运动时拉力对木块做功的功率一样大
7.“神舟十号”载人飞船在返回时,减速下降过程中,关于航天员的能量分析,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能不变
B.动能不变,重力势能减小
C.机械能总量减小
D.机械能总量不变
8.用轻绳将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆,如图所示,小球在a点由静止释放,经过最低点b点后到达右端最高点c点,整个运动过程中存在空气阻力,对小球从a点向右摆动到c点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球在c点机械能最小 B.小球在b点机械能最大
C.a点和c点等高 D.小球在b点动能最小
二、填空题
9.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生 形变并在纸上留下黑色圆斑,此过程能量的转化是 ;分析图中两个圆斑大小可知:低速碰撞形成的圆斑是 图。
10.2021年10月16日凌晨,搭载三名宇航员的神舟十三号载人飞船的运载火箭发射取得圆满成功,太空再添一抺中国红。在火箭携飞船加速升空阶段,飞船的动能 ,机械能 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
11.如图所示为一种人们设想中的永动机,高处的水流下落 能转化为 能,冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将 水抽到高处,从而循环工作,这种永动机不能够永远工作下去, 因为它违背了 .
12.如图所示,荡秋千的人由高处向下运动时会下蹲身体,降低重心的高度,尽可能多地将 ;由最低点向上摆动时会直立身体,克服身体重力做功,增加 能。如此循环往复,秋千就越荡越高机械能总量 (填“增大”或“者减小”)。
13.如图所示是一幅运动员撑杆跳高的图片,关于撑竿跳高运动涉及的物理知识,请你从机械能角度提出一个问题并回答。问题: ?回答: 。
14.如图所示为荡秋千的模型,小球从A点静止释放,到达右侧最高点D点后返回,其中B、C两点是等高的,球从O点到C点的过程中运动状态 (改变,不改变),球在B、C两点机械能 (相同,不同),球在D点如果不受任何力,将会 (静止,竖直下落,斜向上飞行,斜向下飞行)
15.如图所示,篮球撞击到地面时发生弹性形变,产生 (选填“弹力”、“重力”或“摩擦力”),这个过程中,篮球的 能转化为 能。(不考虑机械能的损失)
16.如图所示,质量为80g的金属小球从导轨的a处由静止开始滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中,重力做功为 J,在整个运动过程中,小球的机械能 。(选填“增加”、“减少”或“不变”)
三、实验题
17.小枫同学在学完力学的相关知识后,进行了斜面相关的实验探究。
(1)如图所示,在探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,第一次是让质量较大的小车从斜面某一高度由静止开始滑下,第二次是让质量较小的小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,发现质量较大的小车将小木块推得较远,由此可知: 相同的物体, 越大,它的动能越大;
(2)在(1)实验装置基础上,添加毛巾、棉布可以完成探究“阻力对物体运动的影响”的实验,为了便于推理,以下水平面材料放置顺序符合该实验研究方法的是 ;
A.木板、棉布、毛巾
B.木板、毛巾、棉布
C.毛巾、棉布、木板
D.毛巾、木板、棉布
(3)观察小车滑下后在不同表面上运动的距离,可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越远。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 状态。上述实验结论是在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的,下列实验探究过程与之相同的是 。
A.用光线来描述光的径迹和方向
B.探究声音能否在真空中传播
C.根据压强计U形管的液面高度差判断液体压强的大小
18.小园利用如图所示的装置(斜面、木块、不同质量的小钢球)“研究动能的大小与哪些因素 有关。
(1)小球进入水平面时的动能是由 转化来的。通过 来比较动能大小;
(2)由甲、乙两图可探究动能的大小与物体的 有关;
(3)由甲、乙、丙三图可初步判断,对物体动能影响较大的因素是 。
四、简答题
19.骑自行车上坡时,为什么要提前加紧蹬几下?请说一说这样做的道理。
20.演员从高处下落在绷床上,又被弹起,说明在这个过程中能的转化。
21.酒泉方特游乐园是目前甘肃省最大的游乐园,人们经常利用节假日去游玩,在游玩的过程中:
(1)乘坐过山车前,乘坐者需系好安全带、压紧背板,这样做的目的是什么?
(2)过山车极速下落时,机械能是如何转化的?(忽略摩擦)
五、计算题
22.2014年5月,沈阳地区下了一场罕见的冰雹,此次冰雹给不少市民的财产造成了损失,如图为冰雹过后停在路边的一辆轿车,它的后车窗已经千疮百孔,请问:
(1)冰雹在下落过程中能量如何转化(忽略空气阻力)?
(2)下落的冰雹为什么能将车玻璃砸坏?
(3)车窗玻璃被砸坏的同时为什么冰雹自身也破碎了?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
B
C
C
A
C
A
1.C
【详解】在歼20飞机加速向上运动的过程中,飞机的总质量不变,速度增大,其动能增大;高度升高,重力势能增大,机械能是动能和势能的总和,故机械能总量增大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.飞机加速起飞时,高度升高,重力势能变大,A错误;
B.飞机在空中匀速飞行时,速度不变,飞机的质量不变,因此动能不变,B正确;
C.飞机下降时,高度降低,重力势能变小,C错误;
D.飞机降落后关闭发动机,会慢慢停下来,速度变小,机械能变小,D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.力是物体间的相互作用,火箭升空时,火箭对空气有力的作用,反过来空气对火箭也有力的作用,这个力使得火箭升空,因此火箭升空时的施力物体是空气,故A错误;
BC.由于在燃料燃烧的过程中,火箭的质量可近似看成不变,因此火箭加速升空时速度增加,高度变高,故动能增加,重力势能增加,所以机械能也增加,故B正确,C错误;
D.对火箭受力分析可知,火箭升空时受重力和推力的作用,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A. 一切物体都有惯性,而不是受到惯性, 故A错误;B. 运动员向上跳起时,高度增加,重力势能增加,故B错误;C. 排球在空中飞行过程中运动状态会改变,故C正确;
D. 奔跑的运动员受到地面对它的受摩擦力,故D错误.故选C.
5.C
【详解】物块在光滑斜面上由静止开始下滑(不计空气阻力),在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;由于a点的位置要高于b点的位置,所以a处的重力势能大于b处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在b点动能大;物块下滑过程中,不受摩擦力和空气阻力的作用,物块的机械能守恒,所以物块在a、b两点的机械能一样大;故ABD错误,C正确。
故选C。
6.A
【详解】A.木块两次运动时压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故A正确;
B.木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力相等,故B错误;
C.木块运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能.木块运动过程中,质量不变,高度没有发生变化,重力势能不变,速度减小,动能减小,机械能减小,故C错误;
D.两次的拉力相等,第2次速度减小,根据P=Fv,拉力功率减小,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】“神舟十号”载人飞船在返回时,减速下降过程中,航天员的质量不变,速度变小,故其动能减小,同时其高度减小,故其重力势能也变小;由于机械能是动能和势能之和,所以机械能也是减小的,故C正确。
故选C。
8.A
【详解】AB.由于整个运动过程中存在空气阻力,小球在运动过程中机械能逐渐减小,所以小球在a点时机械能最大,在c点时机械能最小,故A正确,B错误;
C.小球在a点和c点时动能均为零,在a点时机械能较大,所以在a点时重力势能较大,则a点较高,故C错误;
D.小球从a点运动到b点过程中,重力势能转化为动能,从b点运动到c点过程动能转化为重力势能,所以小球在b点动能最大,故D错误。
故选A。
9. 弹性 动能转化为弹性势能 A
【详解】[1] [2] [3]使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变,此时,能量的转化过程是将动能转化为弹性势能,分析图中两个圆斑大小可知:低速碰撞的球动能小,转化为弹性势能小,形成的圆斑小,故形成的圆斑是A。
10. 变大 变大
【详解】[1]动能大小与物体质量和运动速度有关,火箭加速升空阶段,速度增大,质量不变,动能变大。
[2]动能和势能统称为机械能,已知动能增大;重力势能与物体质量和高度有关,加速上升过程中,高度增大,质量不变,势能增大;动能、势能都增大,机械能增大。
11. 重力势能 动能 能量守恒定律
【详解】物体由于被举高而具有的能为重力势能,物体由于运动而具有的能为动能,故高处的水流下落重力势能转化为动能,冲击叶片,因这种机器在运转的过程中或多或少的消耗能量,所以它不能够永远工作下去,因为它违背了能量守恒定律.
12. 重力势能转化为动能 重力势 增大
【详解】[1]当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,可以获得更大的速度,将更多的重力势能转化为动能。
[2]从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,此时高度增加,重力势能增大,从而增加了重力势能。
[3]往复过程中,秋千能到达的最高点越来越高,说明秋千的最大重力势能越来越大,所以秋千的机械能总量在增大。
13. 当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中,运动员的重力势能怎样变化 重力势能不断减小
【详解】[1]由题意可知,人在撑杆跳高的运动过程中,人的重力势能可能发生变化,因此可以提出的问题是:当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中,运动员的重力势能怎样变化。
[2]当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中,运动员的质量不变,但高度不断降低,所以重力势能不断减小。
14. 改变 不同 静止
【详解】[1]球从O点到C点的过程中,重力势能变大,动能变小,所以球的速度变小,且由图可知,球的运动方向发生改变,所以球从O点到C点的过程中运动状态改变。
[2]球从B点运动到C点的过程中,由于有空气阻力的存在,所以在这个过程中,机械能转化为内能,所以球的机械能减小,即球在B、C两点机械能不同。
[3]由题意可知,球在D点处于静止状态,所以若球在D点如果不受任何力,将会静止。
15. 弹力 动 弹性势
【详解】[1]篮球撞击到地面时发生弹性形变,发生弹性形变的物体会产生弹力。
[2][3]这个过程中,篮球的速度减小所以动能减小,篮球的弹性形变变大,弹性势能增大,所以篮球的动能转化为弹性势能。
16. 减小
【详解】[1]小球的重力
小球从a到b的过程中,重力做功
[2]在整个运动过程中,实现了重力势能和动能的相互转化,同时小球要克服摩擦做功,将一部分机械能转化为内能,所以在整个运动过程中机械能减小。
17. 速度 质量 C 匀速直线运动 B
【详解】(1)[1][2]小车滑下的高度相同,小车到达水平面的速度相同,根据实验现象可知,速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(2)[3]根据题意可知,水平面材料放置顺序是毛巾、棉布、木板,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的路程越远。
(3)[4] [5]进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持匀速直线运动,这是推理法。
A.用光线来描述光的径迹和方向,这是模型法,故A不符合题意;
B.探究声音能否在真空中传播,这是推理法,故B符合题意;
C.根据压强计U形管的液面高度差判断液体压强的大小,这是转换法,故C不符合题意。
故选B。
18. 重力势能 小钢球推动木块移动的距离 质量 速度
【详解】(1)[1][2]小球由同一高度由静止滑下,小钢球的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,根据转换法可知,实验中通过小钢球推动木块移动的距离来反映动能的大小。
(2)[3]由图可知,甲、乙中小钢球的高度相同,质量不同,推动木块移动的距离不同,所以探究的是动能与质量的关系。
(3)[4]乙图中球的质量是甲图中球质量的两倍,丙图中球的速度是甲图中球速度的两倍,由甲、丙可知质量不变时,速度变为原来的2倍,木块移动的距离要大于乙图中木块移动的距离,这说明丙中物体的动能大,即速度对动能的影响大,故田甲、乙、丁三图可初步判断,在质量和速度这两个因素中,对物体动能影响较大的是速度。
19.见解析
【详解】骑自行车上坡时加紧蹬几下,这样是为了增大自行车的速度,从而使自行车具有较大的动能,在上坡过程中转化成重力势能,达到容易上坡的目的。
20.演员下落过程,重力势能转化为动能;压缩绷床过程中,演员的动能转化为绷床的弹性势能;绷床恢复过程,绷床的弹性势能转化为演员的动能;演员弹起上升过程,动能转化为重力势能。
【详解】在整个的过程中可以分为四个阶段:演员下落过程,在这个过程中演员距离地面的高度减小、下落的速度加快,是将重力势能转化为动能;压缩绷床过程中,绷床的弹性形变变大,演员的速度变小,是演员的动能转化为绷床的弹性势能;绷床恢复过程,绷床的弹性形变变小,演员的速度变大,是将绷床的弹性势能转化为演员的动能;演员弹起上升过程,演员的上升速度变小,距离地面的高度变大,将动能转化为重力势能。
21.(1)防止由于人的惯性而造成伤害;(2)重力势能转化为动能
【详解】答:(1)乘坐过山车前,乘客需系好安全带,压紧背板,这是为了防止由于人的惯性而造成伤害。
(2)过山车急速下落时,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
22.见解析
【详解】(1)冰雹在下落过程中质量不变,高度减小,速度增加,故是重力势能转化为动能。
(2)下落的冰雹具有很大的动能,所以可以对外做功,同时力可以改变物体的形状,因此下落的冰雹能将车玻璃砸坏。
(3)车窗玻璃被砸坏的同时冰雹自身也破碎了,这是因为物体间力的作用是相互的。
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