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第3章 能量的转化与守恒
第2节 机械能(第1课时)
1. 2022年11月,我国首款齿轨列车上线。该齿轨列车能以40千米/时匀速登上
48°的斜坡(如图)。这一过程中,齿轨列车的( C )
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
第1题图
C
2. 无人机已被应用于诸多领域,如图所示为一款四翼无人机。在无人机匀速
上升过程中,对其分析正确的是( C )
A. 质量增加 B. 动能增加
C. 重力势能增加 D. 机械能不变
第2题图
3. 若甲物体的速度比乙物体的速度大,则( D )
A. 甲物体的动能一定比乙物体的动能大
B. 乙物体的动能一定比甲物体的动能大
C. 甲、乙两物体的动能一定相等
D. 甲、乙两物体的动能无法比较
C
D
4. 小松妈妈去百货大楼购物,自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中,
她的( D )
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B. 动能增大,势能增大,机械能不变
C. 动能不变,势能增大,机械能不变
D. 动能不变,势能增大,机械能增大
D
5. 在北京举办的第24届冬奥会上,我国健儿取得佳绩。如图是高台跳雪运动
员在空中加速下落的情景。关于加速下落的过程,下列分析正确的是
( C )
A. 动能减小,重力势能减小
B. 动能增大,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能减小
D. 动能不变,重力势能不变
第5题图
C
6. 篮球场上,运动员练习投篮,篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐,球的轨
迹如图中虚线所示。当篮球上升到最高点时,篮球的动能( B )
A. 最大
B. 不为零
C. 为零
D. 以上都有可能
第6题图
B
7. 如图所示是小华在探究物体动能的大小与哪些因素有关时的情景,下列说
法正确的是( D )
A. 实验探究的是木块的动能
B. 实验应用了等效替代法
C. 甲、丙实验探究的是动能大小与速度的关系
D. 甲、乙实验可知对公路上行驶的汽车限速的必要性
第7题图
D
8. 你一定剪过指甲吧!为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来,而是“飞”
出去?原来,指甲受到指甲钳的挤压,改变了 ,当指甲被指甲钳剪
断后,指甲的 转化为指甲的动能,让指甲“飞”出去。
形状
弹性势能
第9题图
(1)小强通过观察 来判断小球动能的大小。
木块B移动的距离长短
9. 小强在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同
的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)静止
开始滚下撞击木块B,实验过程如图所示。
(2)甲、乙实验中分别让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是使
小球 ;由甲、乙两图实验现象可得结
论: 。
(3)分析 和 两图实验现象可得结论:物体的动能与质量有关。
(4)实验中若使用的木块质量较大,为确保实验仍有较明显的现象,有很多
种方法,请你写出一种: 。
(5)若水平面绝对光滑,本实验将 (填“能”或“不能”)达到探
究目的,理由是小球和木块将 。
到达斜面底部时的速度不同
在质量一定时,物体的速度越大,动能越大
乙
丙
增大小球下滑的高度
不能
做匀速直线运动
第9题图
10. (杭州中考)如图所示为蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最
高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( C )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C. 动能先增大后减小,重力势能增大
D. 动能先减小后增大,重力势能减小
第10题图
C
11. 频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法。频闪摄影的重要特点
在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次,我们能够从这些不
连续的图像中发现、揭示物体运动的规律。如图所示为一张网球运动员击球
过程的频闪摄影照片。根据频闪摄影的特点,观察球拍在a、b、c、d的运动
情况,比较运动员在击球过程中,球拍具有最大动能的位置是( C )
A. a B. b C. c D. d
第11题图
C
12. 小科为了验证物体动能大小是否与物体质量有关,用如图所示的装置进行
实验。实验器材:一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块挡
板、三块足够厚的橡皮泥。
第12题图
(1)实验时,将质量不同的铁球由同一斜面的同一高度处静止释放。通过观
察比较 来判断铁球动能大小。
橡皮泥的凹陷程度
(2)小宁认为小科用三个实心铁球不合理。应调整用相同 、质量不
相同的金属球做上述实验。
(3)改正后,预期观察到的实验现象是
。
体积
体积相同、质量不相同的金属球从
同一斜面的同一高度滑下,金属球的质量越大,撞击橡皮泥时橡皮泥的凹陷
程度越大
第12题图
13. 如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一
端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原
长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦
极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
第13题图
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能 (填“增大”“减
小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 (填“增大”“减
小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能
。
不变
增大
先增大后减
小
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第3章 能量的转化与守恒
第2节 机械能(第2课时)
1. 如图所示,水平桌面上有一个圆形的磁铁导轨,导轨正上方有一个超导体
物块,该物块以大小恒定的速度绕着圆形导轨运动,忽略空气阻力,下列关
于该物块的说法,错误的是( A )
A. 运动状态不变 B. 机械能不变
C. 动能不变 D. 受力不平衡
第1题图
A
2. 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( D )
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
第2题图
D
3. 如图所示,晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发,经过最低点B和与A点
等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,D点高于A点和C点。晨光同学
从A到D的过程中,下列判断正确的是( D )
A. A点和D点机械能相等
B. 在此过程中,只有机械能与内能之间相互转化
C. 晨光能从A点到达D,是因为受到惯性
D. 到达C点时的速度大于A点的速度
第3题图
D
4. 下列说法错误的是( A )
A. 在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变
B. 在空中下落的排球,运动得越来越快,排球增加的动能是由重力势能转化
来的
C. 加速运动的皮球,其机械能可能在不断减小
D. 在水平路面上向右运动的物体,所受摩擦力的方向有可能水平向右
A
5. 如图所示,在蹦床运动中,A点是运动员到达的最低点,B点是蹦床恢复原
状的位置。运动员从A点运动到B点的过程中(不计空气阻力),下列判断正
确的是( D )
A. 蹦床的弹性势能全部转化为运动员的动能
B. 蹦床的弹性势能全部转化为运动员的重力势能
C. 运动员的机械能保持不变
D. 运动员的机械能逐渐增大
第5题图
D
6. 如图1所示,离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点,在 点动能最
大。图2为它在等高点B和D的能量柱状图,则篮球在B点的机械能
(填“大于”“等于”或“小于”)在D点的机械能。整个过程能量的总
量 (填“守恒”或“不守恒”)。
第6题图
A
大于
守恒
7. 小源用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如图1所示,它在
落回地面过程中,先后经过M、N和S三点,其中M、S两点的能量如图2所
示。则M、S两点位置关系可能是 (填图1序号),N点机械能大小
范围可能是 J;小球到最高点时,若所受的力全部消失,则小球
将 (填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”)。
甲、乙
1~1.2
匀速直线运动
第7题图
8. 将一只乒乓球从O点由静止释放,竖直下落撞击到升降台上,弹起的最高
点为M;若只将升降台升高至图乙位置,乒乓球下落弹起后到达的最高点为
N,不计碰撞过程中的能量损失。则N点( C )
A. 在M点的下方 B. 与M点重合
C. 在M点和O点之间 D. 与O点重合
第8题图
C
9. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程
中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确
的是( D )
第9题图
A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④
D
10. 如图所示,轨道AOB由光滑金属杆组成,其中A点的高度H大于B点的高度
h。让小球从端点A由静止释放,沿轨道AOB运动,到达B点后离开轨道(不
计空气阻力),曲线a、b、c、d是小球离开轨道上的B点后可能的运动轨迹。
其中曲线b的最高点与A点相平,则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的
是 ,你的理由是
。
c
小球离开B点后由于惯性会继续向斜上方运动,同时
小球上升到最高点时,水平方向速度不为0,即动能不等于0,重力势能小于
起始点
第10题图
11. 如图甲,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻
阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感
器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数
是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到
弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下
落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像
如图乙所示。回答下列问题。
(1)0~t1这段时间内,说明小球的动能和重力势能变化及理由。
第11题图
【答案】(1)0~t1这段时间内, 小球的重力势能转
化为动能,并且减小的重力势能等于增大的动能。理
由:0~t1这段时间内,电流表示数为I0,表示压力传感
器不受力,也就是小球没有落在弹簧上,小球处于下
落状态,在此过程中,不计能量损失时,重力势能转
化为动能。
第11题图
(2)说明弹性势能最大的时刻及理由。
【答案】(2)弹性势能最大的时刻为t2时刻。因为
t2时刻电流表示数最大,即电阻值最小,表明压力
传感器所受压力最大,即弹簧被压缩程度最大,弹
性势能最大。
第11题图
$$