内容正文:
机械能转化专题训练
1、哈尔滨亚冬会上,自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一,中国队在该项目中获得混合团体金牌。下图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下,在跳台起跳,完成空翻后着陆的过程(忽略空气阻力)。该过程中动能与时间的关系正确的是( )
A.B.C.D.
2、小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放,下落到达地面后,现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球动能变大
B. 乒乓球重力势能变小
C. 乒乓球机械能变大
D. 该过程不遵循能量守恒定律
3、国家跳台滑雪中心主体建筑形似中国古代摆件 “如意”,故被称作 “雪如意”。“雪如意” 其中一条主赛道的落差为 115 米,长度为 106 米。关于运动员在单板滑雪项目比赛时分析正确的是( )
A. 从坡顶滑至底端,运动员重力势能只转化为动能
B. 下滑过程中,运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 从坡顶滑至底端,运动员速度大小保持不变
D. 滑至底端后运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性
4、如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线,该物体最有可能是( )
A. 竖直向上垫起的排球 B. 离开脚后在地上滚动的足球
C. 斜向上用力抛出的铅球 D. 从空中自由下落的篮球
5、同学们在体育课进行铅球投掷训练,如图所示A→B表示铅球离开手之前的运动轨迹,B→C→D表示铅球离开手之后的运动轨迹,空气阻力忽略不计,铅球是由铅和铜制成的。下列分析正确的是( )
A. 铅球从B→C过程中,动能逐渐增大
B. 铅球不会与实验室常用的稀盐酸发生反应
C. 铅球从B→C→D过程中,没有力对它做功
D. 听到指令后开始投掷铅球属于条件反射
6、投篮时,篮球从 A 点经 B、C 点飞向 D 点,运动轨迹如图所示,若空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A. 篮球在最高点时动能为零
B. 篮球从 A 到 B 点的动能逐渐变小
C. 篮球在 B 点的动能等于在 C 点的动能
D. 篮球在整个过程中的机械能守恒
7、如图甲所示为小乐乘坐观光缆车的情景,缆车与钢缆接头处固定,随着钢缆的运动而斜向上做匀速直线运动,如图乙所示。忽略空气阻力,则此过程中( )
A.坐在缆车里的小乐相对于缆车是运动的
B.缆车的机械能保持不变
C.缆车的运动状态保持不变
D.缆车受到的重力与钢缆对其拉力是一对相互作用力
8、体育考试时,某同学将同一篮球以不同弧线从 A 点投向 B 点,空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球沿着两条弧线从 A 点运动到 B 点,机械能都先增加后减小
B.篮球在弧线 1 和弧线 2 的最高点时动能都为零
C.从 A 点到 B 点,篮球重力势能的增加量弧线 1 大于弧线 2
D.若篮球在 B 点的机械能相等,则在 A 点弧线 1 的机械能大于弧线 2
9、2025年1月20日,神舟二十号载人飞行任务标识发布(如图)。下列说法正确的是( )
A. 空间站组合体在稳定运行过程中机械能守恒
B. 漂浮在空间站中的航天员重力势能为零
C. 飞船在升空过程中,只存在动能和势能的相互转化
D. 空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行,在近地点时动能最小
10、如图所示的避险车道是高速公路上的救命道,通常设置在长下坡路段,为刹车失灵的车辆避险自救。以下分析错误的是( )
A.车辆由于惯性会继续向前运动,从而冲上避险车道
B.车辆在避险车道上减速过程中,受到的是不平衡力
C.车辆冲上避险车道时,动能全部转化为重力势能
D.避险车道一般采用碎石铺设路面是为了增大摩擦
11、缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动,从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能,开展如图所示实验,将鸡蛋从一定高度掉落(不计空气阻力),观察到鸡蛋被弹起,且没有破裂,下列说法正确的是( )
A. 从下落到刚接触鞋垫,鸡蛋的重力势能转化为动能
B. 从下落到刚接触鞋垫,鸡蛋的机械能不守恒
C. 下落到最低点时,鞋垫的弹性势能最小,鸡蛋的机械能最大
D. 从最低点上升到刚好离开鞋垫,鸡蛋的动能一直增大
12、图为桌球运动员击打白球后,白球撞击黑球的运动轨迹图,其中甲为白球被击打后瞬间,乙和丁为两球撞击后的瞬间,最终分别停留在丙点和戊点。假设两球完全一样,桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是( )
A. 白球由甲点到乙点,机械能守恒
B. 黑球由丁点到戊点,是因为受到推力作用
C. 甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和
D. 两球撞击后的瞬间,乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能
13、如图甲为运动员在tA时刻击打羽毛球后球的飞行轨迹,图乙为球的速度随时间变化曲线图,下列有关说法正确的是( )
A. 从tA→tC阶段,羽毛球的速度一直变小
B. tA、tC两个时刻比较,羽毛球的动能大小相等
C. 从tA→tC阶段,羽毛球的机械能总量不断减少
D. 从tA→tB阶段,羽毛球的动能全部转化为重力势能
14、某同学通过单摆实验探究能量、运动和力的关系(如图),A、C 是等高且最高的两点,B 是最低点(忽略摩擦力和空气阻力)。下列说法正确的是( )
A. 小球在 A、C 两点均受到平衡力的作用
B. 从 A 运动到 C 的过程中,小球的机械能减小
C. 若小球从 A 点静止释放,小球到达 B 点时动能最大
D. 若小球运动到 C 点时绳子突然断裂,则将静止在 C 处
15、如图为游乐园中的 “空中飞人” 项目:甲躺在弹性垫上,乙从高处的跳板跳下,通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度,以下方法无效的是( )
A. 仅增加乙的体重
B. 仅增加甲的体重
C. 仅增加乙起跳速度
D. 仅增加跳板的高度
16、天荒坪是很多骑行爱好者的爬坡胜地,如图所示,小科在盘山公路的某一段上坡路段上骑行,该路段长约 10.88 公里,爬升高度达到 528 米。在这段上坡路线骑行的过程中,下列说法错误的是( )
A. 自行车在做曲线运动
B. 自行车的重力势能增加
C. 自行车受到的重力和支持力是一对平衡力
D. 自行车受到的支持力不做功
17、如图甲为一轻质弹簧自然伸长时的状态,图乙为弹簧上放一个10N的钢球静止时的状态,已知AB=8cm,BC=4cm,且弹簧的缩短量与受到的压力成正比。当钢球从高处自由落下到最低点C位置时,弹簧对钢球向上的力是_______N;钢球从C位置向上运动到A位置的过程中,弹簧的弹性势能转化为_______能。
18、神舟十八号为多级运载火箭 (如图所示),多级火箭在飞行过程中会将空的燃料仓抛弃,在燃料总质量相同的情况下,多级火箭比单级火箭能获得更大的速度,请从能量转化的角度解释其中的原理。
19、某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏,参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放,滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶,撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问:保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关?于是设计了如图甲所示的装置。
(1) 若不考虑阻力,保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能____________(填 “增大”“减小” 或 “不变”)。
(2) 为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变,小明的做法是______________________。
(3) 经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(θ = 0),保龄球撞击的塑料瓶数量最多,其依据是________________________________________________________。
(4) 若将保龄球置于θ点由静止释放,请分析是否能完成以上实验,并说明理由:_________
________________________________________________________________________。
参考答案
1-5:BCDCD
6-10:BCDAC
11-16:ADCCBC
17: 15 ,动能和重力势能
18:燃料总量相同,完全燃烧后放出的热量相等,内能转化成的动能一样多。但多级火箭在一级燃料耗尽后,分离一级箭体,多级火箭的质量小于单级火箭的质量,在动能相同时,质量小的速度更大,所以燃料总量相同时,多级火箭的最大飞行速度比单级火箭快。
19:(1)不变;(2) 让保龄球从同一位置由静止释放;(3) 斜坡倾角越小,保龄球撞击的塑料瓶数量越多;(4) 因为机械能守恒,保龄球在右侧能到达的最高点与 Q 点等高,而塑料瓶的位置高于 Q 点,所以保龄球无法撞击到塑料瓶,不能完成实验。
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