11.4 机械能及其转化(专项训练)-2024-2025学年八年级下学期物理同步题型分组专项训练(人教版2024)
2025-04-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 机械能及其转化 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 机械能及其相互转化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.59 MB |
| 发布时间 | 2025-04-16 |
| 更新时间 | 2025-04-16 |
| 作者 | 智汇物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51636653.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
11.4机械能及其转化
1、机械能的概念
(1)动能和势能之和称为 。
都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量, 是机械能的两种表现形式。
(2)机械能大小: 。
2、动能和势能的转化与机械能守恒
(1)动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中,例如滚摆在下降的过程中,越转越快,它的重力势能越来 ,动能越来 , 转化为 ;滚摆在上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来 ,动能越来 , 转化为 ;
(2)动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间,例如,从高处落下的皮球与地面撞击的过程中,由于皮球发生弹性形变,皮球的
转化为 ,皮球在恢复形变的过程中,它的 转化为 .拉弯的弓把箭射出去的过程中,拉弯的弓具有弹性势能,射出去的箭具
动能,这是弓的 转化为箭的 ;
(3)机械能守恒:如果 ,机械能的总和 ,或者说,机械能是 。
1
机械能的概念
1.海啸具有非常大的破坏性,是因为海啸具有很大的( )
A.内能 B.核能
C.机械能 D.化学能
2.下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
A.用脚踢足球时,足球受到的力是由于足球发生形变产生的
B.脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.足球在空中加速下落过程中,机械能总量减少
D.足球静止在地面时对地面的压力和地面对足球的支持力相互平衡
3.在体育测试“掷实心球”中,下列说法中正确的是( )
A.球离开手后继续在空中飞行的过程中机械能先减少后增加
B.球出手时要快是为了增大球的惯性
C.球在飞行过程中,运动状态一直在发生改变
D.球运动到最高点时若所受外力突然消失,球保持静止
4. 动能、重力势能和弹性势能统称为 。
5.从能量角度看,自然界中的流水和风都是具有大量 能的天然资源,19世纪人类开始利用水能发电,一定量的水上下水位差越大,水的 能就越大,发的电就越多。
6.运动员拉弓射箭,箭被射出时弓的 能转化为箭的 能。《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品,是因为高处的物体具有较大的 能。
2
辨析物体的机械能是否发生改变
7. 多米诺骨牌起源于我国北宋时期。玩时将骨牌按一定间距排列,轻轻碰倒第一张骨牌,其余骨牌将会依次倒下、如图所示,忽略空气阻力,关于第一张骨牌( )
A.重心高度不变 B.惯性越来越大
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐增加
8.足球比赛时守门员把球大脚开过半场,足球飞行过程中( )
A.重力势能先变大后变小 B.动能先变大后变小
C.机械能先变大后变小 D.最高点处动能为零
9.张明同学骑着自行车匀速爬坡,则以下说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能重大,机械能增加
B.动能减少,重力势能重大,机械能增加
C.动能不变,重力势能重大,机械能增加
D.动能不变,重力势能重大,机械能不变
10.2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭顺利升空,火箭加速升空过程中,舱外大气压强逐渐 ,载人飞船的机械能逐渐 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.掷实心球是高中阶段学校招生体育考试的选考项目,如图所示是体育测试中某位同学投掷的实心球运动轨迹,以下分析中正确的是(不计空气阻力)( )
A.实心球在b点的动能最大
B.从b点到d点的过程中重力势能转化为动能
C.从d点到e点球在地面上滚动停下来的过程机械能增大
D.在a点和在c点的机械能不相等
12.如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间,其中①位置时运动员把跳板压到最低处。若不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.位置①到②的过程,运动员的重力势能转化为弹性势能
B.位置②到③的过程,运动员减小的动能大于其增加的重力势能
C.位置③到④的过程,运动员的机械能增大
D.位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能
13.某城市的铁路车站的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,从能量利用的角度看,进站时,车辆驶上站台, 能转化为 能,机械能
(选填“增大”“减小”“不变”)。
14.(1)如图甲所示,摆球在竖直平面内左右摆动,B是最低点,摆球从A到B的过程中,速度 (选填“增大”或“减小”), 能转化为 能;
(2)如图乙所示,滚摆在竖直面内上下往复运动,滚摆从最高处滚下的过程中,重力势能
(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
3
比较机械能的大小
15.如图所示,是五一节期间小明玩过山车的情景,下列分析中正确的是( )
A.上升过程小明的动能逐渐增大 B.上升过程小明的机械能增大
C.下降过程小明的重力势能增大 D.下降过程小明的重力势能减小
16.北京冬奥会上,我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d)如图所示,则下列说法正确的是( )
A.从a点下滑到b点过程中,动能不断增大
B.从b点运动到c点过程中,重力势能不断增大
C.a点的重力势能等于c点的重力势能
D.在d点落地时的机械能小于a点的机械能
17.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。火箭加速升空过程中,动能 ,机械能 。
18.6月22日我市青云山景区的森林奇妙夜—自贡花灯非遗文化大型灯展盛大开幕。在攀登青云山的过程中,脚用力向后蹬地身体能够向前运动,这是因为物体间力的作用是 。人在匀速向上攀登过程中,机械能将 。登上山顶后,大气压强与山脚比会更 。
19.质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的同一高度处下滑,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。则甲、乙在斜面上运动的过程中( )
A.平均速度之比为2∶5 B.甲的重力势能转化为动能
C.到达斜面底端的动能相等 D.乙重力做功的功率比甲大
20.跳水运动员在跳板跳水时,运动员腾空跳起脱离跳板向上运动,然后再向下运动落入水中,若不计空气阻力,则( )
A.运动员向上运动的过程中,动能保持不变
B.运动员向上运动的过程中,重力势能转化为动能
C.运动员向上运动的过程中,动能转化为重力势能
D.运动员向下运动至入水前的过程中,机械能减小
4
机械能守恒条件
21.2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行,发射取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C.发射过程中火箭的机械能不守恒
D.火箭加速升空时,火箭的动能转化为重力势能
22.如图所示,用手托着两个鸡蛋竖直匀速升高1m。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋的机械能变小 B.鸡蛋的机械能守恒
C.鸡蛋处于非平衡状态 D.手对鸡蛋做了功
23.(2023•陇县三模)小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重45kg,每次跳起的高度约为6cm,一分钟跳100次,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.向上跳起的过程中小丽的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中机械能守恒
C.小丽每跳一次克服重力做功约为50J
D.小丽在一分钟内跳绳的功率为45W
24.(2023春•新安县期末)新安县石井镇黄河神仙湾山清水秀,景色秀丽。石磨豆浆、活字印刷、桑蚕织布等项目独具特色,是研学、游玩的好去处。其中高空玻璃滑道漂流项目备受小朋友的喜爱:玻璃滑道底部细水不断,双人一船从高处滑下,水花四溅,惊险刺激,到达底部,小船运动到表面粗糙的毡片上,迅速减速。就漂流过程,下列说法正确的是( )
A.玻璃滑道底部的水流是通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦力的
B.小船运动到毡片上最后停下来,是阻力改变了船的运动状态
C.小船和人在下滑过程中,重力势能转化为动能
D.小船和人从滑道上滑下的过程中机械能守恒
25.(2023•霍林郭勒市校级三模)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A.高铁因为速度快所以惯性大
B.国产大飞机减速下降时,其机械能守恒
C.绕月飞行的“嫦娥”探测器,运动状态不断发生变化
D.“天舟一号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
26.(2023•广陵区二模)跳远运动员的几个阶段可以简化为如图所示,a为助跑点,b为起跳点,不计空气阻力,则( )
A.助跑(a→b)是为了让运动员获得较大的惯性
B.在空中飞行过程中(b→d),运动员受到平衡力的作用
C.起跳后升空的过程中(b→c),运动员的一部分动能转化为其重力势能
D.整个过程中,运动员的机械能守恒
5
人造卫星、天体运动等的能量转化
27.如图所示,人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。关于运行的卫星,下列说法错误的是( )
A.卫星运行时,只有动能和势能的转化
B.从远地点向近地点运动时,动能减小
C.从近地点向远地点运动时,速度减小
D.在远地点和近地点的机械能相等
28.(多选)2022年2月27日,长征八号遥二运载火箭将22颗卫星分别顺利送入预定轨道,创造了我国一箭多星发射的最高纪录。关于运载火箭和卫星,下列说法正确的是( )
A.卫星沿椭圆轨道运动到远地点时,重力势能变大,动能变小
B.卫星沿椭圆轨道向远地点运动时,机械能不变
C.火箭加速升空的过程中,火箭的惯性增大
D.火箭加速升空的过程中,火箭的机械能守恒
29.人造地球卫星在绕地球运动时是沿椭圆轨道运行,如图所示,当卫星由远地点向近地点运行时,其动能 ;重力势能 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
6
机械能和其他形式能的转化
30.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在 B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A.在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.B点到D点的过程中,过山车的机械能是守恒的
C.D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车机械能没有转化为内能
D.过山车的机械能在B点最大
31.(2024•泸州模拟)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
32.(2023秋•金沙县校级期中)如图所示是我国古代发明的取火器的模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内的空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能。
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11.4机械能及其转化
1、机械能的概念
(1)动能和势能之和称为 机械能 。
动能和势能 都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量, 动能和势能 是机械能的两种表现形式。
(2)机械能大小: 动能和势能的总和 。
2、动能和势能的转化与机械能守恒
(1)动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中,例如滚摆在下降的过程中,越转越快,它的重力势能越来 越小 ,动能越来 越大 , 重力势能 转化为 动能 ;滚摆在上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来 越大 ,动能越来 越小 , 动能 转化为 重力势能 ;
(2)动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间,例如,从高处落下的皮球与地面撞击的过程中,由于皮球发生弹性形变,皮球的 动能 转化为 弹性势能 ,皮球在恢复形变的过程中,它的 弹性势能 转化为 动能 .拉弯的弓把箭射出去的过程中,拉弯的弓具有弹性势能,射出去的箭具有动能,这是弓的 弹性势能 转化为箭的 动能 ;
(3)机械能守恒:如果 只有动能和势能的相互转化 ,机械能的总和 不变 ,或者说,机械能是 守恒的 。
1
机械能的概念
1.海啸具有非常大的破坏性,是因为海啸具有很大的( )
A.内能 B.核能
C.机械能 D.化学能
【答案】C
【详解】海啸就是大浪,向一定的方向运动,在海面上,水向一定的方向运动时既具有一定速度,又上升一定高度,所以海啸具有很大的机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
A.用脚踢足球时,足球受到的力是由于足球发生形变产生的
B.脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.足球在空中加速下落过程中,机械能总量减少
D.足球静止在地面时对地面的压力和地面对足球的支持力相互平衡
【答案】C
【解答】解:A、用脚踢足球时,足球受到的力是由于脚发生形变产生的,故A错误;
B、脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同,故B错误;
C、足球在空中加速下落过程中,重力势能转变成动能,同时受到空气阻力,部分机械能转化为内能,故机械能总量变小。
D、足球静止在地面时对地面的压力和地面对足球的支持力是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
3.在体育测试“掷实心球”中,下列说法中正确的是( )
A.球离开手后继续在空中飞行的过程中机械能先减少后增加
B.球出手时要快是为了增大球的惯性
C.球在飞行过程中,运动状态一直在发生改变
D.球运动到最高点时若所受外力突然消失,球保持静止
【答案】C
【解答】解:A.球离开手后继续在空中飞行的过程中由于克服空气阻力做功,机械能不断减少,故A错误;
B.物体由于惯性会保持原来的运动状态,惯性大小只与质量有关,手击打球,球的质量不变,惯性不变,故B错误;
C.球在飞行过程中,受到重力和阻力这对非平衡的力的作用,运动状态一直在发生改变,故C正确;
D.球运动到最高点时,竖直方向的速度为0,只剩水平方向的速度,若所受外力突然消失,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
4. 动能、重力势能和弹性势能统称为 。
【答案】机械能
【详解】重力势能和弹性势能统称为势能,势能和动能统称为机械能。
5.从能量角度看,自然界中的流水和风都是具有大量 能的天然资源,19世纪人类开始利用水能发电,一定量的水上下水位差越大,水的 能就越大,发的电就越多。
【答案】 机械 重力势
【详解】[1]自然界的流水和风都在运动,能推动物体做功,蕴藏大量的重力势能和动能,所以具有大量的机械能。
[2]一定量的水,所受的重力相等,上下水位差越大,说明高度落差越大,所具有的重力势能越大。
6.运动员拉弓射箭,箭被射出时弓的 能转化为箭的 能。《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品,是因为高处的物体具有较大的 能。
【答案】 弹性势 动 重力势
【详解】[1][2]箭被射出时,弓的形变程度变小,弹性势能减小,箭由静止变为运动,动能增大,箭的弹性势能转化为动能。
[3]高处的物体因高度较高,具有较大的重力势能,当物体下落时,重力势能转化为动能,比较危险,因此禁止从建筑物中抛掷物品。
2
辨析物体的机械能是否发生改变
7. 多米诺骨牌起源于我国北宋时期。玩时将骨牌按一定间距排列,轻轻碰倒第一张骨牌,其余骨牌将会依次倒下、如图所示,忽略空气阻力,关于第一张骨牌( )
A.重心高度不变 B.惯性越来越大
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐增加
【答案】C
【详解】A.骨牌倒下过程中,高度减小,重心高度会降低,故A错误;
B.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性大小只与物体质量有关,第一张骨牌倒下过程中,质量不变,惯性大小不变,故B错误;
C.第一张骨牌倒下过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,其重力势能转化为动能,故C正确;
D.忽略空气阻力,第一张骨牌倒下过程中,机械能守恒,故D错误。
故选C。
8.足球比赛时守门员把球大脚开过半场,足球飞行过程中( )
A.重力势能先变大后变小 B.动能先变大后变小
C.机械能先变大后变小 D.最高点处动能为零
【答案】A
【详解】AB.足球飞行过程中,高度先增大后减小,速度先变小后变大,因此重力势能先变大后变小,动能先变小后变大,故A符合题意,B不符合题意;
C.足球飞行过程中要克服空气阻力,摩擦做功,部分机械能转化为内能,因此机械能一直减小,故C不符合题意;
D.足球飞行过程中,在最高点时,在水平方向仍有速度,因此动能不为零,故D不符合题意。
故选A。
9.张明同学骑着自行车匀速爬坡,则以下说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能重大,机械能增加
B.动能减少,重力势能重大,机械能增加
C.动能不变,重力势能重大,机械能增加
D.动能不变,重力势能重大,机械能不变
【答案】C
【详解】张明同学骑着自行车匀速爬坡,质量不变,高度升高,重力势能变大;速度不变,动能不变,机械能等于动能与重力势能之和,因此爬坡时机械能增加,故C正确,ABD错误。
故选C。
10.2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭顺利升空,火箭加速升空过程中,舱外大气压强逐渐 ,载人飞船的机械能逐渐 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 增大
【详解】[1]大气压随高度的增加而减小,所以随着火箭的升空,舱外大气压强逐渐减小。
[2]火箭加速上升过程中,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大,故机械能增大。
11.掷实心球是高中阶段学校招生体育考试的选考项目,如图所示是体育测试中某位同学投掷的实心球运动轨迹,以下分析中正确的是(不计空气阻力)( )
A.实心球在b点的动能最大
B.从b点到d点的过程中重力势能转化为动能
C.从d点到e点球在地面上滚动停下来的过程机械能增大
D.在a点和在c点的机械能不相等
【答案】B
【解答】解:A、不计空气阻力,机械能守恒,b点为最高点,重力势能最大,动能最小,故A错误;
B、从b点到d点时,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B正确;
C、由于地面有阻力,从d点到e点球在地面上滚动停下来的过程,重力势能不变,而动能减小,故机械能减小,故C错误;
D、不计空气阻力,机械能守恒,在a点和在c点的机械能相等,故D错误。
故选:B。
12.如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间,其中①位置时运动员把跳板压到最低处。若不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.位置①到②的过程,运动员的重力势能转化为弹性势能
B.位置②到③的过程,运动员减小的动能大于其增加的重力势能
C.位置③到④的过程,运动员的机械能增大
D.位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能
【答案】D
【解答】解:A、①位置到②位置的过程中运动员的高度在增大,弹性势能转化为重力势能,故A错误;
B、②位置到③位置的过程中不计空气阻力,运动员的机械能守恒,运动员减小的动能等于运动员增加的重力势能,故B错误;
C、由③到④位置的过程中,重力势能转化为动能,不计空气阻力,机械能守恒,故C错误;
D、由②到④位置的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,由于位置④时的高度低于②,说明重力势能减小了,则动能增大了,即位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能,故D正确。
故选:D。
13.某城市的铁路车站的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,从能量利用的角度看,进站时,车辆驶上站台, 能转化为 能,机械能
(选填“增大”“减小”“不变”)。
【答案】动;重力势;减小。
【解答】解:进站时,车辆驶上站台,速度变小,质量不变,所以动能变小,由于高度增加,所以重力势能增大,将动能转化为重力势能,由于与地面之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能减小。
故答案为:动;重力势;减小。
14.(1)如图甲所示,摆球在竖直平面内左右摆动,B是最低点,摆球从A到B的过程中,速度 (选填“增大”或“减小”), 能转化为 能;
(2)如图乙所示,滚摆在竖直面内上下往复运动,滚摆从最高处滚下的过程中,重力势能
(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)摆球从A到B的过程中,摆球的质量不变,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;
(2)滚摆在竖直面内上下往复运动,滚摆从最高处滚下的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小。
故答案为:(1)增大;重力势;动;
(2)减小。
3
比较机械能的大小
15.如图所示,是五一节期间小明玩过山车的情景,下列分析中正确的是( )
A.上升过程小明的动能逐渐增大 B.上升过程小明的机械能增大
C.下降过程小明的重力势能增大 D.下降过程小明的重力势能减小
【答案】D
【详解】A.上升过程小明的速度减小,所以动能减小,故A错误;
B.上升过程中,由于小明受到空气阻力的作用,一部分机械能转化为内能,所以小明的机械能减小,故B错误;
CD.下降过程小明的高度减小,所以重力势能减小,故C错误,D正确。
故选D。
16.北京冬奥会上,我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d)如图所示,则下列说法正确的是( )
A.从a点下滑到b点过程中,动能不断增大
B.从b点运动到c点过程中,重力势能不断增大
C.a点的重力势能等于c点的重力势能
D.在d点落地时的机械能小于a点的机械能
【答案】ABD
【详解】A.从a点下滑到b点过程中,人的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故A正确;
B.从b点运动到c点过程中,运动员质量不变,高度不断增加,重力势能不断增大,故B正确;
C.徐梦桃在a点和c点时质量相同,a点的高度大于c点的高度,所以a点的重力势能大于c点的重力势能,故C错误;
D.由于空气阻力和滑雪板与雪之间存在摩擦,运动员由a运动到d有一部分机械能要克服摩擦做功,故在d点落地时的机械能小于a点的机械能,故D正确。
故选ABD。
17.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。火箭加速升空过程中,动能 ,机械能 。
【答案】 变大 变大
【详解】[1][2]动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,且动能和势能统称为机械能;加速升空的过程,卫星的速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,因此卫星的机械能增大。
18.6月22日我市青云山景区的森林奇妙夜—自贡花灯非遗文化大型灯展盛大开幕。在攀登青云山的过程中,脚用力向后蹬地身体能够向前运动,这是因为物体间力的作用是 。人在匀速向上攀登过程中,机械能将 。登上山顶后,大气压强与山脚比会更 。
【答案】 相互的 变大 小
【详解】[1]在攀登青云山的过程中,脚用力向后蹬地身体能够向前运动,这是因为物体间力的作用是相互的;脚向后用力,受到地向前的作用力。
[2]人在匀速向上攀登过程中,质量和速度不变,高度增大,动能不变,重力势能增大,总的机械能将变大。
[3]登上山顶后,海拔高度比山脚的高,大气压强减小,与山脚比会更小。
19.质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的同一高度处下滑,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。则甲、乙在斜面上运动的过程中( )
A.平均速度之比为2∶5 B.甲的重力势能转化为动能
C.到达斜面底端的动能相等 D.乙重力做功的功率比甲大
【答案】D
【详解】A.由图得,甲乙运动相同的路程,所以时间之比为4:2,由得,甲乙的平均速度之比为
故A不符合题意;
B.甲下滑过程中,重力与摩擦力做功,甲的重力势能转化为动能与内能,故B不符合题意;
C.甲受到的滑动摩擦力大于乙的滚动摩擦力,甲克服滑动摩擦力做的功大于乙克服滚动摩擦力做的功,质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的同一高度处下滑,下滑时,甲乙的重力势能相同,下滑过程中,重力势能转化为动能与内能,则甲到达斜面底端的动能较小,故C不符合题意;
D.甲乙质量相同,重力相同,下滑的高度相同,克服重力做的功相同,甲运动的时间较长,由得,乙重力做功的功率比甲大,故D符合题意。
故选D。
20.跳水运动员在跳板跳水时,运动员腾空跳起脱离跳板向上运动,然后再向下运动落入水中,若不计空气阻力,则( )
A.运动员向上运动的过程中,动能保持不变
B.运动员向上运动的过程中,重力势能转化为动能
C.运动员向上运动的过程中,动能转化为重力势能
D.运动员向下运动至入水前的过程中,机械能减小
【答案】C
【详解】ABC.运动员腾空跳起脱离跳板向上运动时,运动员质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度增大,重力势能增大;达到最高点动能为零,重力势能最大。所以上升过程中动能转化为重力势能。故AB不符合题意,C符合题意;
D.在下降的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小。在整个过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,机械能不变。故D不符合题意。
故选C。
4
机械能守恒条件
21.2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行,发射取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C.发射过程中火箭的机械能不守恒
D.火箭加速升空时,火箭的动能转化为重力势能
【答案】C
【解答】解:A.天舟六号飞船进入预定轨道后将绕地球飞行,会受到地球吸引,故A错误;
B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中,运动方向不断变化,处于非平衡状态,故B错误;
CD.火箭发射时,将内能转化为火箭的机械能,火箭的机械能增大,动能和重力势能都增加,并不是动能转化为重力势能,火箭的机械能不守恒,故C正确、D错误。
故选:C。
22.如图所示,用手托着两个鸡蛋竖直匀速升高1m。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋的机械能变小 B.鸡蛋的机械能守恒
C.鸡蛋处于非平衡状态 D.手对鸡蛋做了功
【答案】D
【解答】解:AB、用手托着两个鸡蛋匀速升高1m,鸡蛋的质量不变,高度增加,重力势能变大,蛋匀速升高时,质量不变、速度不变、动能不变;则机械能增大,故A、B错误;
C、用手托着两个鸡蛋匀速升高时,做的是匀速直线运动,处于平衡状态,故C错误;
D、用手托着两个鸡蛋匀速升高1m,有力作用在鸡蛋上,鸡蛋在力的方向上通过了距离,所以人对鸡蛋做了功,故D正确。
故选:D。
23.(2023•陇县三模)小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重45kg,每次跳起的高度约为6cm,一分钟跳100次,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.向上跳起的过程中小丽的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中机械能守恒
C.小丽每跳一次克服重力做功约为50J
D.小丽在一分钟内跳绳的功率为45W
【答案】D
【解答】解:A、向上跳起的过程中小丽的高度增加、速度减小,动能转化为重力势能,动能减小,故A错误;
B、在整个跳绳过程中,由于存在空气阻力和摩擦,机械能不守恒,故B错误;
C、小丽每跳一次克服重力做的功:W=Gh=mgh=45kg×10N/kg×0.06m=27J,故C错误;
D、小丽在一分钟内跳绳所做的功:W′=27J×100=2700J,在一分钟内跳绳的功率:P===45W,故D正确。
故选:D。
24.(2023春•新安县期末)新安县石井镇黄河神仙湾山清水秀,景色秀丽。石磨豆浆、活字印刷、桑蚕织布等项目独具特色,是研学、游玩的好去处。其中高空玻璃滑道漂流项目备受小朋友的喜爱:玻璃滑道底部细水不断,双人一船从高处滑下,水花四溅,惊险刺激,到达底部,小船运动到表面粗糙的毡片上,迅速减速。就漂流过程,下列说法正确的是( )
A.玻璃滑道底部的水流是通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦力的
B.小船运动到毡片上最后停下来,是阻力改变了船的运动状态
C.小船和人在下滑过程中,重力势能转化为动能
D.小船和人从滑道上滑下的过程中机械能守恒
【答案】B
【解答】解:A.玻璃滑道底部的水流是通过分离接触面来减小摩擦力的,故A不符合题意;
B.小船运动到毡片上在摩擦力的作用下,最后停下来,运动状态改变,说明是阻力改变了船的运动状态,故B符合题意;
C.小船和人在下滑过程中,质量不变,高度减小,克服阻力做功,重力势能转化为动能和内能,故C不符合题意;
D.小船和人从滑道上滑下的过程中,克服阻力做功,机械能减小,不守恒,故D不符合题意。
故选:B。
25.(2023•霍林郭勒市校级三模)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A.高铁因为速度快所以惯性大
B.国产大飞机减速下降时,其机械能守恒
C.绕月飞行的“嫦娥”探测器,运动状态不断发生变化
D.“天舟一号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
【答案】C
【解答】解:
A、惯性是物体本身固有的属性,与物体的质量有关,与速度无关,故A错误;
B、飞机在减速下降时质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,机械能减小,故B错误;
C、绕月飞行的“嫦娥”运动方向在不断的变化,说明其运动状态不断发生变化,故C正确;
D、“天舟一号”发射上升的过程中,速度不断变大,故受非平衡力的作用,故D错误。
故选:C。
26.(2023•广陵区二模)跳远运动员的几个阶段可以简化为如图所示,a为助跑点,b为起跳点,不计空气阻力,则( )
A.助跑(a→b)是为了让运动员获得较大的惯性
B.在空中飞行过程中(b→d),运动员受到平衡力的作用
C.起跳后升空的过程中(b→c),运动员的一部分动能转化为其重力势能
D.整个过程中,运动员的机械能守恒
【答案】C
【解答】解:
A、助跑过程中(a→b),运动员的质量不变,速度逐渐增大,则动能增大,此过程中运动员质量不变,惯性大小不变,故A错误。
B、不计空气阻力,在空中飞行过程中(b→d),运动员只受重力作用,受力不平衡,故B错误。
C、起跳后升空的过程中(b→c),运动员的速度减小(且在最高点c时运动员的速度不为零),高度增加,所以运动员的一部分动能转化为重力势能,故C正确;
D、助跑过程中(a→b),运动员质量不变,速度变大,动能变大,重力势能不变,机械能增大;不计空气阻力,在空中飞行过程中(b→d),运动员机械能守恒,故D错误。
故选:C。
5
人造卫星、天体运动等的能量转化
27.如图所示,人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。关于运行的卫星,下列说法错误的是( )
A.卫星运行时,只有动能和势能的转化
B.从远地点向近地点运动时,动能减小
C.从近地点向远地点运动时,速度减小
D.在远地点和近地点的机械能相等
【答案】B
【详解】AD.由于不受空气阻力,所以卫星在运行过程中只有动能和势能的转化,其机械能是守恒的,卫星在远地点和近地点的机械能相等,故AD正确,不符合题意;
B.卫星从远地点向近地点运动时,质量不变,高度减小,重力势能减小,同时速度增大,动能增大,故B错误,符合题意;
C.卫星从近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,重力势能增大,同时速度减小,动能减小,故C正确,不符合题意。
故选B。
28.(多选)2022年2月27日,长征八号遥二运载火箭将22颗卫星分别顺利送入预定轨道,创造了我国一箭多星发射的最高纪录。关于运载火箭和卫星,下列说法正确的是( )
A.卫星沿椭圆轨道运动到远地点时,重力势能变大,动能变小
B.卫星沿椭圆轨道向远地点运动时,机械能不变
C.火箭加速升空的过程中,火箭的惯性增大
D.火箭加速升空的过程中,火箭的机械能守恒
【答案】AB
【详解】A.人造地球卫星运行中,从近地点向远地点运动时,质量不变,高度变大,重力势能变大;质量不变,速度变小,动能变小,故A正确;
B.太空中没有空气,卫星的机械能守恒,机械能不变,故B正确;
C.火箭加速升空过程中,由于燃料燃烧,质量减小,火箭惯性减小,故C错误;
D.火箭加速上升过程中,燃气内能转化为火箭的机械能,火箭的机械能是变大的,机械能不守恒,故D错误。
故选AB。
29.人造地球卫星在绕地球运动时是沿椭圆轨道运行,如图所示,当卫星由远地点向近地点运行时,其动能 ;重力势能 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】 增大 减小
【详解】[1][2]人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行,当它由远地点向近地点运行时,卫星的质量不变,速度增大,所以动能增大;相对地面的高度减小,所以重力势能减小。
6
机械能和其他形式能的转化
30.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在 B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A.在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.B点到D点的过程中,过山车的机械能是守恒的
C.D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车机械能没有转化为内能
D.过山车的机械能在B点最大
【答案】D
【解答】解:A、由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定速度,所以若此时一切外力消失,过山车将做匀速直线运动,故A错误;
BD、整个过程中,小车克服阻力做功,机械能逐渐变小,过山车的机械能在B点最大,故B错误,D正确;
C、D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车重力势能转化为动能,克服阻力做功,一部分机械能转化为内能,故C错误。
故选:D。
31.(2024•泸州模拟)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
【答案】C
【解答】解:A、木块在AB段运动得越来越快是因为受到的拉力大于摩擦力,这一过程中,木块的机械能越来越大;但此过程中,木块与桌面之间存在摩擦,也有一部分机械能转化为内能,木块在BC段运动得越来越慢,是由于摩擦力改变了木块的运动状态,摩擦力的大小不变,故A错误;
BCD、木块在BC段运动得越来越慢,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,使得机械能逐渐减小,故C正确,BD错误;
故选:C。
32.(2023秋•金沙县校级期中)如图所示是我国古代发明的取火器的模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内的空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能。
【答案】内。
【解答】解:把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中推杆对空气做功,使套筒内气体的内能增加,温度升高,从而点燃艾绒。
故答案为:内。
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