内容正文:
2026年中考科学一轮复习-机械能守恒专项练习
一.选择题(共13小题)
1.(2024秋•杭州期末)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.篮球从A点投出到B点,篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
B.篮球在弧线1和弧线2的最高点的动能都为零
C.篮球沿着两条弧线运动,重力势能均一直增大
D.若图中两次投篮,篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能,则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小
2.(2025秋•杭州校级月考)弹簧置于竖直光滑管内,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.向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒
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
3.(2025秋•西湖区校级月考)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.(2025秋•杭州校级月考)如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示,下列说法正确的是( )
A.t1~t2过程中,小球做先减速后加速运动
B.t1~t3运动过程中,小球的机械能守恒
C.t2~t3过程中,小球的动能先增加后减小
D.t2~t3这段时间内,小球的机械能先增大后减小
5.(2025秋•西湖区校级月考)如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A.受到的弹力始终不变
B.运动过程中动能一直增大
C.运动过程中机械能不变
D.在b点时重力等于弹力
6.(2025秋•钱塘区期中)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能不变,机械能增加
B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
7.(2025秋•拱墅区校级月考)《天工开物》中记载“凡河滨有制铜车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一倾于视(引水的竹、木管子)内,流入亩中。”其描述的是筒车(如图甲所示)这样一种以水流为动力来取水的机械,模型如图乙。若筒车转动速度不变且从取水处至倒水处水未流出时,则关于筒车取水的说法正确的是( )
A.筒车转动速度越快,对水做功越多
B.整个装置的原理是取水筒内水的动能转化为重力势能
C.水的流速一定时,水轮的自重越大,提水时的机械效率越高
D.从取水处至倒水处,取水筒内水的机械能一直在增大
8.(2025秋•上城区校级月考)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球,若不计空气阻力,达到最高点时三个球的速度大小关系( )
A.va>vb>vc
B.vb>vc>va
C.vc>vb>va
D.va=vb=vc
9.(2025春•拱墅区校级月考)一番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图),同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能( )
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.小于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.大于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
10.(2024秋•杭州校级月考)疫情期间为减少人员外出接触,社区服务人员用无人机给居家隔离人员送货。如图是一架自重5kg(含货篮)的对称臂(翼)无人机,其最大载重10kg。超市给小柯家送来10kg大米和5kg面粉,需要通过这架无人机送到10楼的小柯家(高30米)。下列相关说法不正确的是( )
A.无人机上升时的动力来自空气
B.无人机满载后匀速上升时,机翼对空气的总推力为150牛
C.把全部货物送到10楼小丽家,无人机至少需要做功约为6000焦
D.无人机带着货物匀速上升过程中,无人机及货物机械能一直增大
11.(2024秋•滨江区校级期中)2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医生确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。返回舱在减速下降过程中( )
A.动能增加
B.重力势能增加
C.机械能增加
D.机械能减少
12.(2024秋•拱墅区校级月考)如图在跳板跳水比赛中,运动员向下压跳板使之弯曲,跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起,下列说法正确的是( )
A.运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B.运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C.运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D.运动员在空中上升过程中,机械能逐渐增大
13.(2024秋•拱墅区校级期中)蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动,深受广大青少年喜爱。图甲为蹦床运动简化示意图,O点是小滨由静止开始自由落下的起始位置,C点是小滨到达的最低点。从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图乙所示(速度为负值,表示运动方向向上,整个过程忽略空气阻力)则下列说法不正确的是( )
A.从O点下落到A点的过程中,小滨的机械能不变
B.小滨整个过程中动能增大的时间段为0~t2,t3~t4
C.从A点下落到C点的过程中,蹦床的弹性势能增大
D.在t3时刻时小滨所受的重力和蹦床对他的弹力相等
二.填空题(共6小题)
14.(2023•拱墅区校级模拟)如图所示,为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s,A、C两水平面点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
(1)物体从A点滑到B点的过程中,机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为 。(用字母表示,下同)
(3)物体在水平面上所受摩擦力大小为 。
15.(2023•上城区模拟)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑,仅依靠滑行,滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1)整个过程中动能最大的位置是 ,机械能最大的位置是 (选填“A”、“O”或“B”)。
(2)若想滑到C点,小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现,则在 (选填“A”、“O”或“B”)点起跳有可能达到该目的。
16.(2024秋•西湖区校级期末)如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”);小球离开B后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
17.(2025秋•西湖区期末)如图所示,将质量为0.1kg的小球从轻质弹簧原长A点处静止释放,压缩弹簧至最低点B。AB长度为0.1m,小球在运动过程中机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。科学上通常用“功”来量度物体能量的转化,小球到达最低点B时,弹簧具有的弹性势能为 J。(不计能量损失)
18.(2023秋•西湖区校级月考)(1)甲、乙是两个完全相同的网球。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。抛出时两球机械能 (填“相等”或“不相等”);甲球下落过程中的动能 (填“增大”、“不变”或“减小”)。两球即将接触地面时速度v甲 v乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如图甲所示,有一半径为R的光滑的四分之一圆弧槽与一粗糙的水平面相连接,将重力为G的物体从斜面顶端由静止释放,停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的四分之一圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接,将图甲中重力为G的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放,停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2,用题中所给字母表示:
①甲图中重力对物体做的功W= 。
②乙图中物体在水平面上的摩擦力f= 。
19.(2023秋•拱墅区校级月考)如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC从底部匀速推至顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2。在不考虑摩擦的情况下:物体在上升过程中的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),F1 F2(选填“>”“<”或“=”),P1 P2。(选填“>”“<”或“=”)
三.实验探究题(共4小题)
20.(2025秋•杭州期中)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Q点由静止释放,请分析是否能完成以上实验,并说明理由: 。
21.(2025•萧山区校级模拟)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明利用圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系,实验数据记录如下表。
序号
钩码质量(g)
弹簧压缩量x(mm)
弹簧弹力F(N)
k
1
50
2
0.5
0.25
2
100
4
1
0.25
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段。
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落。
(1)实验一表中的“k”应该填入的项目是: 。
(2)为使得到的实验结论更可靠,需进行 。
(3)笔在上升过程中,笔的外壳的最大速度处于位置 之间。(选填“ab”或“bc”)
(4)若不计一切摩擦,请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况。
22.(2024秋•富阳区校级期中)如图1安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成(如图甲)。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧(如图乙)使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的 能也急剧变化。
(2)将安全带拉伸,卷收器弹簧的弹性势能将 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
(3)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像(如图2)是 。
23.(2023秋•余杭区期中)在同一粗糙水平面固定两个不同斜面,小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动,用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置,图上数字为闪光时刻编号,位置间距如图所示。
(1)甲图中A球在斜面上运动的速度 (选填“增大”、“减小”或“不变”),机械能 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
(2)乙图中小球B沿斜面运动过程中的动能 ,重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞,碰撞之后图 (选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
四.解答题(共5小题)
24.(2025秋•杭州月考)阅读以下材料,回答问题。
“天梦一号”巡梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”成功发射,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道。
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行,“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选者陆区。5月22日,“祝融号”(如图2)火星车安全驶离“天问一号”,到达火星表面,开始巡视探测。
(1)如图1火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,不受空气阻力,故探测器的机械能 (填“增大”、“不变”或“减小”),运动轨道上有一个近火点(距离火星最近的点)和远火点(距离火星最远的点)。那么火星探测器在 (填“近”或“远”)火点的动能较大。
(2)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上 (填“长”或“短”)。
25.(2024秋•杭州期中)某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图1所示,小球在运动过程中经过M、N两点,对应图1中①②③点处的某两个位置,其动能和重力势能的参数如图2所示。
(1)从小球的运动轨迹图可知,小球的机械能 。(填“守恒”或“不守恒”)
(2)根据图2计算小球在N点的机械能是多少焦?
(3)通过计算分析说明,M点在对应图1中①②③的哪个位置?
26.(2024秋•杭州期中)阅读材料并回答问题:
材料一:中国人首先发明火箭这一事实被世界所公认。宋朝时的爆竹、明朝时出现的“火龙出水”火箭是近代火箭的始祖。明朝的万户进行了最早的火箭升空试验(如图甲),成为载人飞行先驱。
材料二:2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭(如图乙)成功发射嫦娥五号探测器,开启中国首次地外天体采样返回之旅。
材料三:现代火箭的飞行原理与万户的升空试验原理基本相同。现代火箭大多是利用喷气发动机(如图丙)升空的,而喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧,燃气经喷管向后高速喷出,从而获得向前的动力。
(1)爆竹被点燃时,爆竹发生了 变化。(填“物理”或“化学”)
(2)如图甲,万户升空试验所用火箭的燃料为“黑火药”,黑火药爆炸的原理为:2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑,从物质的分类看X属于 ;从化肥类型的角度分析,反应物硝酸钾属于 肥。
(3)如图乙,火箭上升过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为火箭的 能。
(4)若万户升空后有一段时间处于匀速上升状态,则此时间段内他的机械能是 (填“不断增加”“不断减小”或“保持不变”)。
27.(2023秋•上城区校级期中)如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如图乙为其截面图。做好后如图丙所示,将该罐子从斜面A点由静止释放,滚到水平面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上。橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大;第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
28.(2023秋•西湖区校级期中)2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继星传回了近距离拍摄的月背影像图(如图甲所示),揭开了月背的神秘面纱。
(1)“嫦娥四号”探测器在着陆过程中逐渐减速,在距月面100米处开始悬停,选定相对平坦区域后开始匀速缓慢垂直下降。在此过程中,若不考虑其质量变化,它的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”);“嫦娥四号”探测器质量为 1.0×103kg 重力做功为 J。(月球表面的物体重力和质量的比值g月=1.63N/kg)
(2)玉兔号是中国首辆月球车,能源除了来自太阳能外,也备用了新型氢氢分子燃料电池,它不是利用氢气燃烧获取能量,而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能。其燃料电池工作原理如图。请回答:
①新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是 。
②玉兔号新型氢燃料电池技术可转化为民用,在环保方面最大的优点是 (写一点即可)。
答案:
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
D
C
B
C
D
B
D
8
9
10
11
12
13
C
C
C
D
C
D
二、填空题
14. (1)减小;(2)mgH;(3)
15. (1)O;A;(2)A、O
16. 等于;c。
17. 不守恒;0.1
18. (1)相等;增大;等于;(2)GR;(2)
19. 增大;<;=。
三、实验探究题
20. (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)因为受摩擦力和空气阻力影响,机械能不守恒,保龄球在右侧能到达的最高点小于与Q点等高点,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。
21. (1)弹簧的劲度系数k(N/mm);(2)多次实验;(3)ab;(4)先不变后增大
22. (1)动;(2)变大;(3)B
23. (1)不变;减小;(2)增大;减小;(3)乙。
四、解答题
24. (1)不变;近;(2)不变;(3)长。
25. (1)不守恒;(2)小球在N点的机械能是500J;(3)M点对应图1的③。
26. (1)化学;
(2)化合物 复合;
(3)机械;
(4)不断增加。
27. D;大于。
28. (1)减少;1.63×105;
(2)①H+;②零排放(合理即可)。
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