11.4 机械能及其转化(分层练习)-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂(人教版2024)
2025-03-12
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内容正文:
第4节 机械能及其转化
目录
2
考点01 机械能及其转化 2
考点02 机械能守恒 6
13
19
考点01 机械能及其转化
1.体育考试时,某同学用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹将篮球从A点投向B点投篮,如轨迹1和轨迹2所示。空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2
B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2
D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
2.巡航导弹是导弹的一种,具有突防能力强,难以拦截的有点。图示为某巡航导弹的飞行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。下列关于巡航导弹的说法正确的是( )
A.O点到E点的过程中,机械能不变
B.E点到F点的过程中,机械能不变
C.G点到H点的过程中,机械能不变
D.I点到J点的过程中, 不消耗导弹携带的燃料
3.电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A.动能变小,重力势能变大
B.动能不变,重力势能变大
C.机械能增大,电能转化为机械能
D.机械能不变,动能转化为重力势能
二、填空题
4.一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是,则汽油机每秒钟对外做功 次。跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他匀速下降,此时他的重力势能将 ,他的动能将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
5.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
6.如图所示,打桩机打桩时先把重锤匀速举起,再使重锤沿导向架加速下落,将桩打入地里。关于重锤沿导向架加速下落过程中的动能和重力势能的变化,正确的是( )
A.动能减小 B.动能不变 C.重力势能减小 D.重力势能增大
7.小颖同学喜欢玩飞镖,在某次投掷飞镖时,小颖调整好出手的高度,将飞镖水平掷出,飞镖正好击中靶心。若飞镖在空中前进过程中,重力突然消失,则飞镖击中标靶时的速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力消失时的速度,试从能量角度解释其原因 。(忽略空气阻力)
8.如图所示是某同学垫排球时的场景,排球离开手上升的过程中,排球的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
9.如图2024年11月,天舟八号货运飞船成功发射,入轨后成功对接中国空间站天和核心舱,转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成,在加速升空过程中,货物舱的动能 ,重力势能 。
10.1970年4月24日,“长征”一号运载火箭成功的将中国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空。这颗卫星设计的工作寿命是20天,在1970年5月14日停止发射信号,但至今它还在轨飞行。火箭加速升空时,卫星的动能 ,重力势能 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.2024年11月在三亚市举办了第十二届全国少数民族运动会,图甲和图乙分别为运动会的荡秋千和射箭表演赛。在运动员进行荡秋千表演赛过程中,当秋千从下往上荡时,速度会越来越慢,此时动能转化成 能;在射箭表演赛中,运动员把弓拉满以增大 能,将箭射得更远。
12.如图2024年11月,天舟八号货运飞船成功发射,入轨后成功对接中国空间站天和核心舱,转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成,在加速升空过程中,货物舱的动能 ,重力势能 。天和核心舱运行轨道近似圆形,远地点和近地点高度可视作不变,核心舱在轨运行时动能 ,因而空间站内部处于稳定状态。
考点02 机械能守恒
一、单选题
1.2023年5月30日,搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号F遥十六”运载火箭成功发射。在运载火箭加速升空过程中,“神舟十六号”载人飞船的( )
A.动能不变,机械能变大 B.动能增大,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大 D.动能增大,重力势能增大
2.在校运动会上,小明参加了铅球比赛。在一次投掷铅球的过程中,铅球在空中的运动轨迹如图所示(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.铅球运动到最高点b时,动能最大
B.铅球运动到最低点c时,机械最大
C.铅球从a点到b点的过程中,动能增大,势能减小
D.铅球从b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
3.如图是某同学在泰山研学时乘坐索道匀速下山的情景,下列对该过程分析正确的是( )
A.该同学的动能不变,重力势能增加 B.该同学的动能增加,重力势能不变
C.吊桶的重力势能减小,机械能减小 D.吊桶的动能不变,机械能不变
4.2022年冬奥会在北京成功举办,中国自由式滑雪空中技巧队在三个项目上强势揽获两金一银。某次比赛过程中运动员的滑行轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员在a点和c点的速度都为零,因此在这两点时的机械能也为零
B.从a点下滑到e点的过程中,运动员的动能先增大后减小
C.从a点下滑到e点的过程中,运动员的重力势能先减小后增大再减小
D.从c点下落到d点的过程中,运动员的机械能保持不变
5.如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是( )
A.由A到B的过程中,小球的机械能增加
B.由B到C的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C.小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度
D.小球从C点返回,摆到左侧的最大高度等于C点的高度
二、多选题
6.小柳在打羽毛球时练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示,其中段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球拍击打球发生形变时,球拍具有弹性势能
B.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
C.在下落的过程段中,羽毛球动能不变
D.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
7.2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功,“神舟十八号”穿过大气层升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“神舟十八号”与大气摩擦过程中,是通过热传递的方式增大内能的
B.“神舟十八号”在升空过程中,宇航员的质量变小
C.“神舟十八号”加速升空过程中,机械能增加
D.“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变
三、填空题
8.甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。刚抛出时两球机械能 (相等/不相等);乙球在上升过程中的动能 (增大/不变/减小),刚到地面时甲、乙两球的速度:v甲 v乙(=/</>)。
9.如图所示,将一根质量不计的橡皮筋一端固定在A点,另一端系在金属球上。现将小球拉至水平位置B处(橡皮筋处于原长)由静止释放,在小球从B处摆动到C处的过程中,小球的重力势能 ,小球的机械能 (不考虑空气阻力)。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
10.甲、乙、丙是三个完全相同的网球,如图所示,在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,丙球斜向上抛出,不计空气阻力。抛出时三球机械能 (相等/不相等),落地前的运动过程中,甲球的动能 (增大/不变/减小),乙、丙两球上升的最大高度 (相等/不相等)。
11.自2016年起,每年4月24日定为中国航天日,是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功。则用火箭发射卫星时,卫星加速升空的过程中机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.神舟十六号载人飞船返回舱打开降落伞返回地面时,其中一段沿直线下降的s-t图像如图所示,则返回舱的动能 ,机械能 (两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13.如图所示,某同学将篮球掷向地面,篮球经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置。篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如下表所示。则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J,在乙位置时的动能为 J。(忽略空气的作用力)
位置
机械能/J
重力势能/J
甲
13
6
乙
12
10
14.如图所示,深圳万架无人机表演,点亮夜空献礼国庆,将传统文化与现代科技相结合,为人们带来了一场视觉盛宴。地面控制台利用 (选填“次声波”“电磁波”或“超声波”)给无人机发送指令,从而控制其飞行轨迹;表演结束无人机下降过程中无人机的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.苏轼在《江城子·密州出猎》中写出“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,表达了为国御敌立功的壮志。射箭过程中将弓的 能转化为箭的动能;射出的箭继续向前运动,它的机械能会 。
一、单选题
1.(2024·内蒙古通辽·中考真题)小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动,如图。下列关于她的机械能说法正确的是( )
A.动能增大,机械能增大 B.重力势能增大,机械能增大
C.动能减小,机械能不变 D.重力势能减小,机械能增大
2.(2024·山东济南·中考真题)2024年2月,国内首颗X波段合成孔径雷达卫星“济高科创号”发射成功。如图所示,“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小 B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大 D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
3.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( )
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
4.(2024·安徽·中考真题)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A.动能一直增大 B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变 D.机械能一直增大
5.(2023·江苏无锡·中考真题)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
6.(2022·山东菏泽·中考真题)2022年4月16日神舟十三号飞船返回舱在东风着陆场平安落地,标志着我国空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务结束。在返回舱减速下落的过程中( )
A.动能减少,重力势能不变 B.动能不变,重力势能减少
C.机械能不变 D.机械能减少
7.(2022·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A.热气球匀速下降 B.拉弓射箭
C.渔网散开落下 D.滑板车滑上坡顶
二、多选题
8.(2024·山东青岛·中考真题)如图是小明家附近山景公园的等高线图.周末小明爬山锻炼身体,他的质量60kg,在他匀速下山过程中,下列判断不正确的是( )
A.小明的机械能守恒 B.小明的动能逐渐增大
C.小明的重力势能逐渐减小 D.小明从B点到A点重力做功
9.(2024·山东潍坊·中考真题)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
10.(2023·山东日照·中考真题)2022年8月14日,山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官,为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示,某次跳水比赛中,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点B处后自由下落,至C点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能,下列分析正确的是(不计空气阻力)( )
A.运动员在C点时,动能最大、重力势能最小
B.运动员从A点运动到C点的过程中,机械能守恒
C.运动员从A点运动到B点的过程中,动能逐渐增大
D.运动员从B点运动到C点的过程中,重力势能逐渐增大
三、填空题
11.(2024·山东东营·中考真题)我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示,飞机减速着陆时,机械能 (选填“增大”或“减小”);以航站楼为参照物,它是 (选填“静止”或“运动”)的。
12.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为 J;摆球从A点到O点的过程中, 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
13.(2023·四川南充·中考真题)体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能 d点机械能(选填“大于”、“小于”、“等于”);球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
1.如图所示,完全相同的小球以同样的速度v向右做匀速直线运动,分别通过长度相同的凹面a、凸面b,不计摩擦和空气阻力,比较两者通过的时间( )
A.通过凹面a时间较短
B.通过凸面b时间较短
C.通过凹面a和通过凸面b的时间相同
D.无法判断
2.如图甲所示,压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小,与电脑连接后,放置在水平地面上,将一排球从正上方某一高度处由静止释放,落到传感器上后再竖直弹起上升,反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3,下列说法中正确的是( )
A.t2时刻排球的重力势能最小
B.t2~t3时间内,排球的重力势能转化为动能
C.排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能
D.整个过程中,排球的机械能守恒
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第4节 机械能及其转化
目录
2
考点01 机械能及其转化 2
考点02 机械能守恒 6
13
19
考点01 机械能及其转化
1.体育考试时,某同学用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹将篮球从A点投向B点投篮,如轨迹1和轨迹2所示。空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2
B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2
D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
【答案】C
【详解】AB.重力势能与质量和高度有关,从A点到B点,轨迹1与轨迹2两种情况下,篮球的质量不变,增加的高度相同,所以篮球重力势能的增加量相等,故AB错误;
CD.由图可知,篮球通过轨迹1运动的路程较大,克服空气阻力做功消耗的机械能较多,两种轨迹下篮球从A点到B点的增大的重力势能相等,动能减小的量等于增大的重力势能加上克服摩擦力所做的功,因而篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2,故C正确,D错误。
故选C。
2.巡航导弹是导弹的一种,具有突防能力强,难以拦截的有点。图示为某巡航导弹的飞行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。下列关于巡航导弹的说法正确的是( )
A.O点到E点的过程中,机械能不变
B.E点到F点的过程中,机械能不变
C.G点到H点的过程中,机械能不变
D.I点到J点的过程中, 不消耗导弹携带的燃料
【答案】C
【详解】AB.O点到E点的过程中,以及E点到F点的过程中,发动机点火加速升空,巡航导弹速度在增大,则其动能在增大,高度在增大,则其重力势能在增大,则机械能在增大,故AB错误;
C.G点到H点的过程中,在太空层,因此不受空气阻力,此时发动机关闭,没有对巡航导弹做功,只有重力在做功,减少的重力势能等于增加的动能,则可知机械能不变,故C正确;
D.由题意可知,I点到J点的过程中,发动机处于打开状态,要对巡航导弹做功,可知其消耗导弹携带的燃料,故D错误。
故选C。
3.电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A.动能变小,重力势能变大
B.动能不变,重力势能变大
C.机械能增大,电能转化为机械能
D.机械能不变,动能转化为重力势能
【答案】C
【详解】AB.电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内,其质量变大,速度不变,所以动能变大;高度变高,所以重力势能变大,故A不符合题意;
C.扫地车的动能和势能均变大,所以机械能变大,且在此过程中,扫地车消耗电能,将电能转化为机械能,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
二、填空题
4.一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是,则汽油机每秒钟对外做功 次。跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他匀速下降,此时他的重力势能将 ,他的动能将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 10 减小 不变
【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮速度是,即20r/s,因四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮转2周,对外做功1次,因此该汽油机每秒钟对外做功10次。
[2]跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他匀速下降,高度降低,质量不变,则重力势能减小。
[3]运动员匀速下降,质量不变,速度不变,则动能不变。
5.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 不变 增大
【详解】[1][2]缆车匀速上山,质量不变,速度不变,所以其动能不变;缆车在上山过程中高度不断增加,所以其重力势能增大。
6.如图所示,打桩机打桩时先把重锤匀速举起,再使重锤沿导向架加速下落,将桩打入地里。关于重锤沿导向架加速下落过程中的动能和重力势能的变化,正确的是( )
A.动能减小 B.动能不变 C.重力势能减小 D.重力势能增大
【答案】C
【详解】重锤沿导向架加速下落过程中,重锤的质量不变,速度增大,则动能增大,高度减小,则重力势能减小,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.小颖同学喜欢玩飞镖,在某次投掷飞镖时,小颖调整好出手的高度,将飞镖水平掷出,飞镖正好击中靶心。若飞镖在空中前进过程中,重力突然消失,则飞镖击中标靶时的速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力消失时的速度,试从能量角度解释其原因 。(忽略空气阻力)
【答案】 等于 重力消失,没有重力做功,动能不会增加,没有空气阻力,动能也不会减少,所以飞镖击中标靶时的动能不变,速度不变
【详解】[1][2]当重力突然消失时,再不考虑空气阻力,此时飞镖不受任何力的作用,由于惯性,将以重力消失时的速度做匀速直线运动,其质量和速度不变,故动能不变。没有任何外力对飞镖做功,飞镖也不对外做功,故飞镖的能量不变。
8.如图所示是某同学垫排球时的场景,排球离开手上升的过程中,排球的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大
【详解】[1]排球离手上升的过程中,质量不变,速度变小,动能减小。
[2]排球在上升的过程中质量不变,高度增加,重力势能增大。
9.如图2024年11月,天舟八号货运飞船成功发射,入轨后成功对接中国空间站天和核心舱,转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成,在加速升空过程中,货物舱的动能 ,重力势能 。
【答案】 变大 变大
【详解】[1]在加速升空过程中,货物舱的质量不变,速度变大,货物舱的动能变大。
[2]在加速升空过程中,货物舱的质量不变,高度变大,货物舱的重力势能变大。
10.1970年4月24日,“长征”一号运载火箭成功的将中国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空。这颗卫星设计的工作寿命是20天,在1970年5月14日停止发射信号,但至今它还在轨飞行。火箭加速升空时,卫星的动能 ,重力势能 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 增大 增大
【详解】[1][2]火箭加速升空时,卫星的质量不变,速度变大,则动能增大;同时高度增大,其重力势能增大。
11.2024年11月在三亚市举办了第十二届全国少数民族运动会,图甲和图乙分别为运动会的荡秋千和射箭表演赛。在运动员进行荡秋千表演赛过程中,当秋千从下往上荡时,速度会越来越慢,此时动能转化成 能;在射箭表演赛中,运动员把弓拉满以增大 能,将箭射得更远。
【答案】 重力势 弹性势
【详解】[1]当秋千从下往上荡时,质量不变,速度会越来越慢,动能减小,高度升高,重力势能增加,该过程中是将动能转化为了重力势能。
[2]运动员把弓拉满,此时弓箭发生弹性形变的程度增加,弹性势能会增大,因此将箭射得更远。
12.如图2024年11月,天舟八号货运飞船成功发射,入轨后成功对接中国空间站天和核心舱,转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成,在加速升空过程中,货物舱的动能 ,重力势能 。天和核心舱运行轨道近似圆形,远地点和近地点高度可视作不变,核心舱在轨运行时动能 ,因而空间站内部处于稳定状态。
【答案】 变大 变大 不变
【详解】[1]在加速升空过程中,货物舱的质量不变,速度变大,货物舱的动能变大。
[2]在加速升空过程中,货物舱的质量不变,高度变大,货物舱的重力势能变大。
[3]天和核心舱运行轨道近似圆形,远地点和近地点高度可视作不变,重力势能不变,则核心舱在轨运行时动能不变,所以,核心舱在轨运行时动能不变,因而空间站内部处于稳定状态。
考点02 机械能守恒
一、单选题
1.2023年5月30日,搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号F遥十六”运载火箭成功发射。在运载火箭加速升空过程中,“神舟十六号”载人飞船的( )
A.动能不变,机械能变大 B.动能增大,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大 D.动能增大,重力势能增大
【答案】D
【详解】在运载火箭加速升空过程中,质量不变,速度增大,则动能变大,高度升高,则重力势能变大,机械能为动能与势能之和,因此机械能增大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.在校运动会上,小明参加了铅球比赛。在一次投掷铅球的过程中,铅球在空中的运动轨迹如图所示(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.铅球运动到最高点b时,动能最大
B.铅球运动到最低点c时,机械最大
C.铅球从a点到b点的过程中,动能增大,势能减小
D.铅球从b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A.空气阻力不计,铅球的机械能守恒,铅球在a点时具有一定的重力势能,到达最低点c时的高度低于a点的高度,部分重力势能也转化为了动能,所以铅球到达c时的速度是最大的,动能最大,故A错误;
B.不考虑空气阻力,机械能守恒,铅球的机械能保持不变,故B错误;
C.从a点到b点的过程中,铅球的质量不变,速度变小,高度变大,所以动能减小,重力势能增大,故C错误;
D.从b点到c点的过程中,铅球的质量不变,速度变大,高度变小,所以动能增大,重力势能减小,是重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
3.如图是某同学在泰山研学时乘坐索道匀速下山的情景,下列对该过程分析正确的是( )
A.该同学的动能不变,重力势能增加 B.该同学的动能增加,重力势能不变
C.吊桶的重力势能减小,机械能减小 D.吊桶的动能不变,机械能不变
【答案】C
【详解】AB.分析该同学的情况。由于是匀速下山,所以该同学的速度保持不变,同时他的质量也没有变化,根据动能的定义,他的动能就不变。但是,随着他下山,他的高度在降低,所以他的重力势能在减小。故AB错误;
CD.分析吊桶的情况。吊桶随着索道下山,其速度保持不变(因为是匀速运动),同时质量也没有变化,所以吊桶的动能不变。但是,吊桶的高度在降低,所以它的重力势能在减小。机械能是动能和重力势能的总和,由于吊桶的动能不变而重力势能减小,所以吊桶的机械能在减小。故C正确,D错误。
故选C。
4.2022年冬奥会在北京成功举办,中国自由式滑雪空中技巧队在三个项目上强势揽获两金一银。某次比赛过程中运动员的滑行轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员在a点和c点的速度都为零,因此在这两点时的机械能也为零
B.从a点下滑到e点的过程中,运动员的动能先增大后减小
C.从a点下滑到e点的过程中,运动员的重力势能先减小后增大再减小
D.从c点下落到d点的过程中,运动员的机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.运动员在a点和c点的速度都为零,因此在这两点时的动能均为零,但都处在一定的高度,都具有重力势能,所以在这两点时的机械能不为零,故A错误;
BC.从a点下滑到e点的过程中,运动员的质量不变,速度先增大,后减小,再增大,后又减小,所以动能先增大,后减小,再增大,后又减小;运动员的高度先减小后增大再减小,所以重力势能先减小后增大再减小,故B错误,C正确;
D.从c点下落到d点的过程中,运动员要克服空气阻力做功,机械能转化为内能,所以机械能减小,不守恒,故D错误。
故选C。
5.如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是( )
A.由A到B的过程中,小球的机械能增加
B.由B到C的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C.小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度
D.小球从C点返回,摆到左侧的最大高度等于C点的高度
【答案】C
【详解】A. 由A到B的过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小,故A错误;
B. 由B到C的过程中,小球的质量不变,高度升高,故动能变小,重力势能变大,但在此过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故动能一部分转化为重力势能,故B错误;
C. 小球第二次经过B 点时的机械能要小于第一次经过B点时的机械能,在B点时重力势能为0,则小球第二次经过B 点时的动能小于第一次经过B点时的动能,动能小,速度小,故C正确;
D. 小球从C点返回,摆到左侧的最大高度时的机械能小于在C点时的机械能,在左侧的最大高度时速度为0,动能为0,则此时的重力势能小于在C点时的重力势能,故小球从C点返回,摆到左侧的最大高度小于C点的高度,故D错误。
故选C。
二、多选题
6.小柳在打羽毛球时练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示,其中段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球拍击打球发生形变时,球拍具有弹性势能
B.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
C.在下落的过程段中,羽毛球动能不变
D.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
【答案】ABC
【详解】A.弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量,当球拍击打羽毛球时,球拍发生形变,所以具有弹性势能,故A正确;
B.羽毛球上升过程中,动能减小,到最高点时羽毛球水平方向还有速度,故这段是部分动能转化成了重力势能,故B正确;
C.羽毛球在段匀速下落的过程中,羽毛球的高度降低,速度不变,质量不变,所以羽毛球的重力势能减小,动能不变,故C正确;
D.羽毛球飞行的整个过程中,由于受到空气阻力的作用,所以要克服阻力做功,故机械能是减小的,故D错误。
故选ABC。
7.2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功,“神舟十八号”穿过大气层升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“神舟十八号”与大气摩擦过程中,是通过热传递的方式增大内能的
B.“神舟十八号”在升空过程中,宇航员的质量变小
C.“神舟十八号”加速升空过程中,机械能增加
D.“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变
【答案】CD
【详解】A. “神舟十八号”与大气摩擦过程中,是通过做功的方式增大内能的,故A错误;
B. 质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,故在升空过程中,宇航员的质量不变,故B错误;
C.加速升空过程中,质量不变,速度变大,则动能增大;同时其高度增加,重力势能增大;因机械能等于动能与势能的总和,所以机械能增大,故C正确;
D.根据能量守恒定律可知,“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移,但能量的总量保持不变,故D正确。
故选CD。
三、填空题
8.甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。刚抛出时两球机械能 (相等/不相等);乙球在上升过程中的动能 (增大/不变/减小),刚到地面时甲、乙两球的速度:v甲 v乙(=/</>)。
【答案】 相等 减小 =
【详解】[1]动能的影响因素是质量和速度。两球抛出时质量相同,速度相同因此动能相同,同时高度也相同,因此重力势能相同,机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能也相等。
[2]乙球在上升过程中,不计空气阻力,只受竖直向下的重力,故乙球上升做减速运动,此过程球的质量不变,故其动能减小。
[3]机械能是动能和势能的总和。甲、乙是两个完全相同的皮球,且在同一高度同时以大小相等的速度抛出,故开始时两球机械能相等,又不计空气阻力,则机械能守恒,而当落地时,只有动能,即动能相等,又二者质量相等,则二者速度大小相等。
9.如图所示,将一根质量不计的橡皮筋一端固定在A点,另一端系在金属球上。现将小球拉至水平位置B处(橡皮筋处于原长)由静止释放,在小球从B处摆动到C处的过程中,小球的重力势能 ,小球的机械能 (不考虑空气阻力)。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 减小 减小
【详解】[1][2]不考虑空气阻力,将小球拉至水平位置B处(橡皮筋处于原长)由静止释放,当小球摆动到C处,这个过程中小球的高度降低,重力势能减小;此过程中,一部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能,使得橡皮筋伸长,则小球的机械能减小。
10.甲、乙、丙是三个完全相同的网球,如图所示,在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,丙球斜向上抛出,不计空气阻力。抛出时三球机械能 (相等/不相等),落地前的运动过程中,甲球的动能 (增大/不变/减小),乙、丙两球上升的最大高度 (相等/不相等)。
【答案】 相等 增大 不相等
【详解】[1]在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,丙球斜向上抛出。抛出时,球的高度、质量、速度均相同,动能和势能相同,则三球机械能相等。
[2]不计空气阻力,落地前的运动过程中,甲球的质量不变,速度变大,则动能变大。
[3]不计空气阻力,抛出后到落地前,三球的机械能守恒,抛出时乙、丙两球的高度、质量、速度均相同,动能、重力势能相等,乙球做竖直向上运动,故运动到最高点时速度为零,动能全部转化为重力势能;丙球做曲线运动,曲线运动的最高点速度不为零,动能没有全部转化为重力势能,故丙球的高度为比乙球低。
11.自2016年起,每年4月24日定为中国航天日,是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功。则用火箭发射卫星时,卫星加速升空的过程中机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大
【详解】卫星在加速升空过程中,质量不变,速度增大,其动能增大;同时高度增大,则重力势能增大;机械能等于动能与势能的总和,所以卫星的机械能变大。
12.神舟十六号载人飞船返回舱打开降落伞返回地面时,其中一段沿直线下降的s-t图像如图所示,则返回舱的动能 ,机械能 (两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 不变 减小
【详解】[1][2]飞船返回舱降落伞返回地面过程中,质量不变,由图得,该阶段降落伞速度不变,高度下降,则降落伞的动能不变,重力势能减小,机械能为动能与势能的总和,则机械能减小。
13.如图所示,某同学将篮球掷向地面,篮球经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置。篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如下表所示。则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J,在乙位置时的动能为 J。(忽略空气的作用力)
位置
机械能/J
重力势能/J
甲
13
6
乙
12
10
【答案】 1 2
【详解】[1]根据表格信息可知,篮球与地面碰撞过程损失的机械能为
[2]由于机械能等于动能与重力势能之和,所以篮球在乙位置时的动能为
14.如图所示,深圳万架无人机表演,点亮夜空献礼国庆,将传统文化与现代科技相结合,为人们带来了一场视觉盛宴。地面控制台利用 (选填“次声波”“电磁波”或“超声波”)给无人机发送指令,从而控制其飞行轨迹;表演结束无人机下降过程中无人机的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 电磁波 减小
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质,且传播速度大。地面控制台利用电磁波给无人机发送指令,从而控制其飞行轨迹。
[2]下降过程中无人机的质量不变,高度减小,重力势能减小。
15.苏轼在《江城子·密州出猎》中写出“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,表达了为国御敌立功的壮志。射箭过程中将弓的 能转化为箭的动能;射出的箭继续向前运动,它的机械能会 。
【答案】 弹性势 减小
【详解】[1]射箭过程中弓的弹性势能减小,箭的动能增大,将弓的弹性势能转化为箭的动能。
[2]箭在运动过程中,由于空气的摩擦阻力,速度减小,动能减小、下降高度、重力势能减小,机械能减小
一、单选题
1.(2024·内蒙古通辽·中考真题)小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动,如图。下列关于她的机械能说法正确的是( )
A.动能增大,机械能增大 B.重力势能增大,机械能增大
C.动能减小,机械能不变 D.重力势能减小,机械能增大
【答案】B
【详解】小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动,质量不变,速度不变,则动能不变;高度升高,则重力势能增大;由于机械能为动能与势能之和,所以机械能增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.(2024·山东济南·中考真题)2024年2月,国内首颗X波段合成孔径雷达卫星“济高科创号”发射成功。如图所示,“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小 B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大 D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
【答案】C
【详解】“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中,质量不变,速度不断增大,动能增大;卫星的高度升高,因此它的重力势能增大;卫星的机械能等于动能与势能之和,因此卫星的机械能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( )
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
【答案】B
【详解】A.a点略高于c点,从a到c的过程中,小球重力势能先变小,后变大,a点的重力势能大于c点的重力势能,故A错误;
B. cd段内壁粗糙,小球从c点到d点克服摩擦阻力,小球的机械能减小,小球在c点的机械能大于d点,小球在c点的重力势能大于d点,因此c、d两点的动能可能相等,故B正确;
CD.b点与d点等高,b点与d点的重力势能相同,从a到d的过程中,ab段和bc段内壁光滑,ac段机械能守恒,cd段由于小球克服摩擦阻力,小球的机械能减小,机械能不守恒,小球在b点的机械能大于d点,小球运动到b点时,动能最大,故CD错误。
故选B。
4.(2024·安徽·中考真题)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A.动能一直增大 B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变 D.机械能一直增大
【答案】B
【详解】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中,起始阶段:蹦极者从起始点跳下,此时弹性绳处于松弛状态,在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能,重力势能越来越小,动能越来越大;绳子拉伸阶段:当下降到一定高度后,绳子开始被拉长,蹦极者继续受到向下的重力,同时绳子也产生向上的弹力。此时,一部分重力势能继续转化为动能,另一部分则转化为弹性绳的弹性势能;受力平衡阶段:在某一时刻,蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡,此时速度达到最大,动能最大;减速下降阶段:随着绳子的继续拉伸,弹力逐渐大于重力,蹦极者开始做减速运动,此过程中,动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能,直到下降到最低点,此时动能和重力势能最小,弹性势能最大。综上可知,游客的动能先增大后减小,重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功,消耗一部分机械能,则机械能一直减小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(2023·江苏无锡·中考真题)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
【答案】B
【详解】A.球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A错误;
B.当球接触地面时,球会发生形变,球的动能转化为球的弹性势能,故B正确;
CD.球的动能越大,转化成的弹性势能越大,则小球的形变越大,在地面上形成的圆斑较大,故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大,即从更高处下落的,故CD错误。
故选B。
6.(2022·山东菏泽·中考真题)2022年4月16日神舟十三号飞船返回舱在东风着陆场平安落地,标志着我国空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务结束。在返回舱减速下落的过程中( )
A.动能减少,重力势能不变 B.动能不变,重力势能减少
C.机械能不变 D.机械能减少
【答案】D
【详解】在返回舱减速下落的过程中,质量不变,速度变小,故动能变小;因高度变小,故重力势能变小;动能和势能统称为机械能,故机械能变小。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.(2022·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A.热气球匀速下降 B.拉弓射箭
C.渔网散开落下 D.滑板车滑上坡顶
【答案】D
【详解】A.热气球匀速下降,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,所以不是动能转化为重力势能,故A不符合题意;
B.拉弓射箭时,弓的弹性形变程度逐渐减小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大,弹性势能转化为动能,故B不符合题意;
C.渔网散开落下,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C不符合题意;
D.滑板车滑上坡顶,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故D符合题意。
故选D。
二、多选题
8.(2024·山东青岛·中考真题)如图是小明家附近山景公园的等高线图.周末小明爬山锻炼身体,他的质量60kg,在他匀速下山过程中,下列判断不正确的是( )
A.小明的机械能守恒 B.小明的动能逐渐增大
C.小明的重力势能逐渐减小 D.小明从B点到A点重力做功
【答案】ABD
【详解】ABC.小明在匀速下山的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,下山的过程中需要克服摩擦力做功,机械能会减小,故AB错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由等高线图可知,B点的高度为200m,A点的高度为100m。从B点到A点高度下降100m,重力做功为
故D错误,符合题意。
故选ABD。
9.(2024·山东潍坊·中考真题)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
【答案】AC
【详解】A.按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,直到运动到最高点的过程中,空气阻力忽略不计,弹簧的弹性势能转化成小球的动能,再转化成小球的重力势能,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,由图可知,a高于b,则第一次小球到达最高点时的重力势能较大,由机械能守恒可知,第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,故A正确,符合题意;
B.小球由c到b过程,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B错误,不符合题意;
C.小球上升过程,经过c点时,高度相等,质量相等,小球的重力势能相等,故C正确,符合题意;
D.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,由机械能守恒可知,第一次释放小球后,上升经过c点时的机械能较大,故D错误,不符合题意。
故选AC。
10.(2023·山东日照·中考真题)2022年8月14日,山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官,为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示,某次跳水比赛中,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点B处后自由下落,至C点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能,下列分析正确的是(不计空气阻力)( )
A.运动员在C点时,动能最大、重力势能最小
B.运动员从A点运动到C点的过程中,机械能守恒
C.运动员从A点运动到B点的过程中,动能逐渐增大
D.运动员从B点运动到C点的过程中,重力势能逐渐增大
【答案】AB
【详解】AB.运动员从A点运动到C点的过程中,只有重力做功,因此机械能守恒;从A点运动到C点的过程中,运动员的质量不变,高度减小,重力势能减少;速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。因此在C点时,运动员的动能最大、重力势能最小。故AB正确;
C.运动员从A点运动到B点的过程中,运动员的质量不变,高度增加,重力势能增大;速度减小,动能减少。故C错误;
D.运动员从B点运动到C点的过程中,运动员的质量不变,高度逐渐减小,重力势能逐渐减少。故D错误。
故选AB。
三、填空题
11.(2024·山东东营·中考真题)我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示,飞机减速着陆时,机械能 (选填“增大”或“减小”);以航站楼为参照物,它是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 减小 运动
【详解】[1]飞机减速着陆时,质量不变,速度减小,动能减小;高度减小,重力势能减小;因机械能是动能与势能之和,所以,飞机的机械能减小。
[2]以航站楼为参照物,飞机与航站楼的相对位置发生变化,飞机是运动的。
12.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为 J;摆球从A点到O点的过程中, 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
【答案】 0 重力势 不变
【详解】[1]小球在A点时静止,动能为零,从A点由静止释放,能达到与A点等高的B点,说明没有能量损失,即机械能守恒。由于B点与A点等高,重力势能相等,所以B点动能与A点相同也为0。
[2]摆球从A点运动到O点的过程中,摆球的质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速度变大,动能逐渐变大。此过程中,重力势能转化为动能。
[3]如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失,整个过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒,因此摆球的机械能不变。
13.(2023·四川南充·中考真题)体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能 d点机械能(选填“大于”、“小于”、“等于”);球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
【答案】 等于 b
【详解】[1]因为不计空气阻力,所以小球整个运动过程机械能守恒。因此小球在a点的机械能等于d点机械能。
[2]重力势能与物体的质量和高度有关,在质量一定时,高度越大,重力势能越大,所以b点的重力势能最大。
1.如图所示,完全相同的小球以同样的速度v向右做匀速直线运动,分别通过长度相同的凹面a、凸面b,不计摩擦和空气阻力,比较两者通过的时间( )
A.通过凹面a时间较短
B.通过凸面b时间较短
C.通过凹面a和通过凸面b的时间相同
D.无法判断
【答案】A
【详解】在凹形滑道运动的小球,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度;在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,上升过程中动能再全部转化为重力势能,速度等于初速度;在凸形滑道运动的小球,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度;在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,速度等于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度,由 可知,通过b滑道用的时间tb大于通过a滑道用的时间ta;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.如图甲所示,压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小,与电脑连接后,放置在水平地面上,将一排球从正上方某一高度处由静止释放,落到传感器上后再竖直弹起上升,反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3,下列说法中正确的是( )
A.t2时刻排球的重力势能最小
B.t2~t3时间内,排球的重力势能转化为动能
C.排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能
D.整个过程中,排球的机械能守恒
【答案】A
【详解】A.t2时刻排球产生的弹力最大,则弹性形变程度最大,则重心最低,重力势能最小,故A正确;
B.t2~t3时间内,弹力变小,则弹性形变程度变小,重心上升,重力势能变大,所以不是重力势能转化为动能,故B错误;
CD.整个过程中,因为要克服阻力,机械能转化为内能,所以机械能减小;所以排球t1时刻的机械能大于t3时刻的机械能,t1时刻和t3时刻弹力相同,则弹性形变程度相同,则重心高度相同,则重力势能相同,所以排球t1时刻的动能不等于t3时刻的动能,故CD错误。
故选A。
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