内容正文:
11.4机械能及其转化同步练习题
一、选择题(第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求)
1.(2024·内蒙古通辽)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·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
3.(2024·甘肃兰州)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示,科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化,根据图片信息,下列说法中正确的是( )
A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B.S2恒星在运动过程中所受合力为零
C.S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D.S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
4.(2024·黑龙江绥化)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中,机械能是守恒的,当卫星从远地点向近地点运动时,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能增大 B.动能转化为重力势能
C.动能增大,重力势能减小 D.卫星的速度一直在减小
5.(2024·河北)2024年5月7日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
6.(2023·江苏盐城)小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中( )
A.动能转化为弹性势能 B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为弹性势能 D.弹性势能转化为重力势能
7.(2024·山东青岛)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
8.(2024·山东潍坊)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
9.(2023·山东日照)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
二、填空题
10. 2025年2月27日,长征二号将目前我国空间分辨率最高的商业遥感卫星四维高景一号03、04星顺利送入预定轨道。如图,运载火箭点火后向下喷出熊熊烈焰,使火箭上升,说明力的作用是 的。火箭升空的速度越来越快,此过程中,03、04星的重力势能 ,机械能 。(后两空填“增大”“减小”或“不变”)
11.如图,篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后最高只能回到与M点等高的N点。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek,重力势能为Ep。
(1)从水平地面回弹到N点过程中,篮球动能 (选填“减小”“不变”“增大”)。
(2)M到N过程中减少的机械能E减= (选填“E-Ep”“E-Ek”)。
12. 2025年央视春晚《秧BOT》震撼来袭,一群穿花棉袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,动能转化为 。机器人静止站在舞台上时,重力与支持力是一对 力(选填“平衡”或“相互作用”),机器人所受重力的方向是 。
13.如图所示,紧急避险车道是道路上为失控车辆所设置的紧急避险通道。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石,失控车辆冲上避险车道直至停止的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
14.篮球从A点抛出,飞过最高点C到达D点过程中,被频闪照相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来,如图所示,球在B点和D点的高度 ;球从B点和C点球的机械能 (选填“不变”“变小”或“变大”)。
15.如图所示是一种“回力”玩具车,先用手按住它在水平地面上往后拉一下,松手后它就能往前跑。“用手按住它在地面往后拉一下”,可能使小车存贮了 ;“松手后它就能往前跑”,说明存贮的能量转化为 。(均选填“动能”“弹性势能”或“重力势能”)
16.图甲是蹦蹦杆的结构示意图,其下方有一根弹簧。如图乙所示,小明玩蹦蹦杆的过程,可以分为:A.挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置;B.获得一个向上的速度;C.向上运动到达最高位置。小明在挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置时,原有的重力势能转化为 储存在弹簧中。在B→C阶段,机械能转化情况是 。
17.如图所示的是我国古代的一种攻击武器——床弩。被拉弯的弩弦具有 能,射出的箭斜向上运动时动能转化为 能。
三、实验题
18.(1)如图甲所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆的运动过程,不计空气阻力和摩擦,在滚摆下降的过程中,动能 ,重力势能 (前两空均选填“增大”“减小”或“不变”),整个过程中机械能是 的。
(2)如图乙所示,小球从A点下落到B点,重力势能逐渐转化为 ,到最低点B时 能最大,之后又从B点上升到C点,动能逐渐转化为 。
19.蹦床是奥运会正式比赛项目之一、在比赛过程中,运动员借助弹力床的弹力将身体弹向空中,在空中做各种体操动作和翻筋斗的竞技运动。
(1)当运动员从高处落向蹦床的过程中, 能转化为 能;
(2)当运动员落在蹦床上后,蹦床逐渐向下凹陷,说明了力可以改变物体的 ;当蹦床被压到最低位置时,蹦床具有的 能最大;
(3)当运动员从最低位置竖直向上运动到离开蹦床的过程中,蹦床的弹性势能转化为 能,当他离开蹦床向上运动达到最大高度时, (选填是/不是)处于平衡状态,若此时运动员受到的所有力突然消失,运动员将 。
四、综合题
20.阅读短文,完成相应问题。
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能,过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示)。像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
(1)过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体的动能与 有关,过山车上升阶段,其重力势能 (选填“增加”、“减少”或“不变”);
(2)过山车通过A点向上运动过程中,动能 (选填“增加”、“减少”或“不变”);后面的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低,是由于过山车在运动过程中会将部分机械能转化为 ,机械能 (选填“守恒”、“不守恒”)的;
(3)过山车第一次下行后,是利用 作为“发动机”。
21.蹦极是一项极限运动。质量为的小吴参加蹦极,他从平台上点由静止开始下落,下降到点时弹性绳刚好自然伸直,到达点时速度最大,点是蹦极过程中的最低点,如图所示。(不变,且取)
(1)小吴在点受到的重力为 ;他在点时的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)其在点时的重力;
(2)他在点 (选填“”“”或“”)时的动能最大;
(3)他从点反弹后,能不能重新上升到点处? ;
(4)若忽略空气阻力,他在点的机械能与在点的机械能是否相等? 。
11.4机械能及其转化同步练习题参考答案
一、选择题
1. B
2.B
3. D
4.C
5.B
6.A
7.ABD
8.AC
9.AB
二、填空题
10. 相互 增大 增大
11. (1)减小 (2)E-Ep
12. 重力势能 平衡 竖直向下
13. 减小 增大 减小
14. 相等 变小
15. 弹性势能 动能
16. 弹性势能 动能转化为重力势能
17. 弹性势 重力势
三、实验题
18.(1) 增大 减小 守恒
(2) 动能 动 重力势能
19.
(1) 重力势 动
(2) 形状 弹性势
(3) 重力势能和动 不是 静止
四、综合题
20.
(1) 速度 增加
(2) 减少 内能 不守恒
(3) 重力势能
21. (1) 500N 等于
(2) B
(3) 不能
(4) 不相等
试卷第8页,共9页
试卷第1页,共9页
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