人教版八年级下11.4机械能及其转化同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下11.4机械能及其转化同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 808.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 08:18:36 | ||
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文档简介
11.4 机械能及其转化
一、单选题
1．“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（ ）
A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变
2．小明在体育课上掷铅球，掷出去的铅球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处，不计空气阻力，则铅球（ ）
A．从a处到b处动能减小，重力势能增大
B．从b处到c处动能增大，机械能增大
C．a处的机械能小于c处的机械能
D．在d、e处机械能相等
3．关于如图所示的各种现象说法正确的是
A．甲图中，自行车运动员在爬坡过程中重力势能增加，动能一定减小
B．乙图中，火箭加速升空，机械能不变
C．丙图中，跳水运动员加速下落过程中，重力势能转化为动能
D．丁图中，跳伞运动员在空中匀速降落过程中动能减小
4．如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A．v1=v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．无法比较
5．如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．下列说法错误的是（ ）
A．嫦娥五号从月球取回1731g土壤，回到地球后土壤的重力不变
B．1个标准大气压的值与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等
C．“天宫二号”在太空围绕地球运转的过程中，机械能守恒
D．放在水平桌面上的物理课本受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
7．如图所示是物理爱好者小明同学在实验时观察到的情景，则下列分析正确的是（ ）
A．小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
B．小球从斜面滚下的过程中，动能转化为势能
C．小球在水平桌面运动时，竖直方向受到平衡力的作用
D．小球在水平桌面上做曲线运动，说明力可以改变物体的形状
8．如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是 （ ）
A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B．箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能
C．射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
9．如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（ ）
A．钩码落地前，的机械能增大
B．钩码落地前，的机械能增大
C．钩码落地后，的机械能不变
D．钩码落地后，的机械能减小
10．网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1、位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则（ ）
①该网球在位置1、2和3的动能越来越小
②该网球在位置1、2和3的重力势能越来越小
③该网球在位置1、2和3的机械能越来越小
④该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大
A．①③ B．①④ C．②③ D．①④
二、填空题
11．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、C是同一高度的两点，则A点的机械能______B点的机械能，A点的动能______C点的动能，A点的重力势能______C点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
12．如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中，它的_______转化为动能；弹性小球在B点的机械能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能。
13．如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮的速度大小不变，则她从最低点上升到最高点过程中机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）
14．跳伞运动员跳离飞机后先加速下降，离地一定高度时打开降落伞，一段时间后匀速下降。在运动员匀速下降的过程中，其动能 ______，重力势能 ______，机械能 ______。（选填“增大”“减小”或“不变”）
15．某中学男子篮球队队员们顽强拼搏的运动精神，在学习与生活上不断激励着同学们拼搏奋进。
（1）篮球内胆是用弹性较好的橡胶制作的，橡胶属于______（填“金属材料”、“无机非金属材料”、“有机合成材料”）；
（2）篮球队员们经常通过引体向上来锻炼自己的臂力，队员小叶的质量为m，他在引体向上的过程中悬垂时重心离开地面高度为H，过杆后重心离开地面的高度为H′，小叶完成16次标准动作所用时间为t，请问整个过程小叶克服重力做功的功率为______；
（3）小李接过队员的传球、投篮得分的过程中，小李对篮球没有做功的是______；
A．将篮球举起
B．手用力将篮球抛出
C．篮球在空中飞行
D．篮球进入篮筐
（4）从篮球出手到入篮得分的过程中，下列选项中能正确反映篮球动能（E动）与时间（t）的关系的是______。
A． B．C． D．
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，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4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。
“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点。
“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0。我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至342km/h；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至3.6m/s：第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察寻找合适的位置着陆。
“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的机械能_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至_____________m/s；
（3）巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力_________（选填“是”或“不是”）一对平衡力；
（4）在火星上重力与质量的比值为g火，测器在火星上空悬停时其质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为_____________。
17．随着智能科技的发展，深圳、武汉、郑州等许多城市对无人驾驶汽车都进行了试点运行；如图所示是一款纯电动无人驾驶小型公交车，空车质量为6×103kg，它依靠激光雷达、摄像头以及5G网络等设备来实现自动驾驶；
（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能 ______，机械能 ______；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）空车停在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.4m2，则车对地面的压强为多少？（g=10N/kg）______
（3）已知空车行驶时牵引力的功率为30kW，测试道路长1.5km，空车匀速走完全程用时5min，则空车走完全程做的功是多少？所受阻力为多少？______
18．甲、乙两个质量不同的小球，分别在相同大小力的作用下，从地面由静止开始竖直向上加速运动，如图所示，并分别经过相同高度的a和b点，若忽略空气阻力，则有：
（1）甲小球在上升过程中，其机械能______；（选填“增大”、“不变”、“减小”）
（2）小明认为“甲、乙小球在a、b点时，重力势能的大小相同”，你认为小明的判断是否正确，并说明理由。______
19．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动．由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置．
已知从开始下落到第一次下落高度达到最大的过程中，空气阻力可以忽略不记．小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示．请根据图象解答下列问题．
（1）弹性细绳原长为_______m，小球下落的最大高度为_______m．
（2）小球最终停在h=_______m的位置．
（3）已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功．不计空气阻力，求弹性细绳的最大弹性势能_____________．
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
A．铅球从a处到b处，质量不变，速度变小，则动能减小，同时高度变大，重力势能增大，故A符合题意；
B．铅球从b处到c处，质量不变，速度变大，则动能增大，因不计空气阻力，所以球在空中运动时的机械能守恒（即机械能不变），故B不符合题意；
C．不计空气阻力，说明球在空中的机械能是守恒的，所以在a、c两处的机械能相等，故C不符合题意；
D．从d处到e处，铅球需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以在d处机械能大于e处，故D不符合题意。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
A．自行车运动员在爬坡过程中，质量不变，高度增加，因此重力势能增大；但速度大小不定，动能不一定减小，故A正确；
B．乙图中，火箭加速升空，动能增加，高度增加，重力势能增大，机械能增大，故B错误；
C．丙图中，跳水运动员加速下落过程中，速度越来越大，动能越大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．丁图中，跳伞运动员在空中匀速降落，速度不变，故动能不变，故D错误；
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同。
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；
B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；
C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；
D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。故A错误，符合题意；
B．1个标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压，1644年由物理学家托里拆利实验测出，其值为101.325kPa，与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等。故B正确，不符合题意；
C．“天宫二号”在太空中绕地球运转的的过程中，动能和势能相互转化，由于太空是真空，不需要克服额外阻力做功，所以总机械能守恒。故C正确，不符合题意；
D．放在水平桌面上的物理课本，在竖直方向上受到重力和桌面对物理课本的支持力而静止，处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球在水平桌面上是滚动向前的，所受的摩擦是滚动摩擦，故A错误；
B．小球从斜面滚下时，重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C．水球在水平桌面做的变速运动，所受的水平方向的力不是平衡力，但在竖直方向的两个力：重力和支持力是一对平衡力，故C正确；
D．小球在水平桌面上做曲线运动，是运动状态发生改变，所以小球受到的磁力让它的运动状态发生改变，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．用力将弓拉弯，弓的形状发生了变化，故说明力可以改变物体的形状，故A正确；
B．箭被射出的过程中，弹性势能变小，动能变大，故弹性势能转化为动能，故B错误；
C．射出的箭可以继续向前运动是因为惯性，而不是惯性作用，因为惯性不是力，故C错误；
D．斜向上射出的箭在空中飞行时，高度变大，故重力势能变大，故D错误。
故选A。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则
所以绳上的拉力为，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
网球在位置1、2，高度相等，势能也相等，在弹跳的过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小，所以1位置的机械能是最大的；3的位置高于1和2的位置，所以3处的重力势能要大于1和2处的重力势能，由于机械能是逐渐变小的，则3处的动能要小于1和2处的动能，故①③正确。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11． 大于 大于 等于
【解析】
【详解】
[1][2][3]由图可知，每次球弹起的高度都会降低，说明此过程中机械能不守恒，受摩擦力做功影响机械能一直减小，A、C是同一高度的两点，重力势能相同，但A点的动能较大，则其机械能较大；A点在B点之前，则A点机械能较大。
12． 重力势 大于
【解析】
【详解】
[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度下降，速度变大，将重力势能转化为动能。
[2]由图可知，弹性小球从左到右弹起的高度逐渐下降，机械能逐渐减小，故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
13．变大
【解析】
【详解】
摩天轮的质量和速度不变，当从最低点到最高点的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量和速度不变，动能不变，，重力势能变大，动能不变，所以机械能变大。
14． 不变 减小 减小
【解析】
【详解】
[1]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量和速度都不变，所以运动员的动能不变。
[2]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减小。
[3]机械能等于动能和势能之和，运动员下降时不具有弹性势能，此时机械能等于动能和重力势能之和，动能不变，重力势能减小，机械能减小。
15． 有机合成材料 CD D
【解析】
【详解】
（1）[1]橡胶的主要成分是有机物，故属于有机合成材料。
（2）[2]由题意可知，完成一个引体向上，小叶克服重力做的功为
故完成16次标准动作所做的功为
所用时间为t，故整个过程小叶克服重力做功的功率为
（3）[3]A．将篮球举起，有力且在力的方向上移动距离，对篮球做了功，故A不符合题意；
B．用力将篮球抛出，有力，且篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做了功，故B不符合题意；
CD．篮球在空中飞行、篮球进入篮筐是篮球具有惯性，人与篮球间没有力的作用，对篮球不做功，故CD符合题意。
故选CD。
（4）[4]篮球离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后篮球向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于篮球在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故可知ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16． 不变 95 不是 mg火
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小，机械能不变。
（2）[2]由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至
342km/h=342×m/s=95m/s
（3）[3]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，但巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。
（4）[4]在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，探测器在火星上空悬停时受到的重力为G火=mg火，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体对探测器的作用力大小为
F=G火=mg火
17． 不变 变大 1.5×105Pa 6×103N
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）[1][2]当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的质量不变，速度不变，高度变高，所以汽车的动能不变，重力势能变大，机械能变大。
（2）[3]空车对水平路面的压力等于其自身的重力，即
F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N
空车对水平路面的压强
（3）[4]空车走完全程做的功
W=Pt=30×1000W×5×60s=9×106J
空车匀速走完全程，汽车受到的阻力等于牵引力
答：（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能不变，机械能变大；
（2）车对地面的压强为1.5×105Pa；
（3）汽车受到的阻力为6×103N。
18． 增大 小明的判断不正确，因为甲和乙的质量不同
【解析】
【详解】
（1）[1]甲小球在上升过程中，由于做加速运动，其速度增大动能变大，高度增大重力势能变大，故其机械能增大。
（2）[2]重力势能大小与质量和高度有关，甲、乙小球在a、b点时，高度相同，但甲、乙的质量不同，所以甲和乙的重力势能不同。
19． 1.2 2.4 1.5 7.2J
【解析】
【详解】
（1）由图丙可知，当下落高度达到1.2m，绳子开始产生拉力的作用，说明弹性细绳原长为1.2m；
小球下落的高度最大时到达最低点，速度为零，由图乙知小球下落的最大高度为2.4m；
（2）根据力和运动的关系知，当拉力逐渐增大到与重力相等时，速度最大，拉力大于重力时，做减速运动．
由图乙知速度最大时，高度为1.5m，此时拉力等于重力；
小球最终停止时，也是平衡状态，拉力等于重力，则小球最终停在h=1.5m的位置；
（3）根据图丙知，当h=1.5m时，拉力F=3N，二力平衡可得，小球重为：G=3N；
根据题意，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，故最大弹性势能为：
．
【点睛】
蹦极运动中判断速度的变化是个难点，关键是利用好运动和力的关系，即当绳子产生的弹力与重力相等时（注意不是绳长的位置），速度不再增大，之后弹力大于重力，速度减小，动能减小，即判断出平衡点的位置是解题的关键．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（ ）
A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变
2．小明在体育课上掷铅球，掷出去的铅球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处，不计空气阻力，则铅球（ ）
A．从a处到b处动能减小，重力势能增大
B．从b处到c处动能增大，机械能增大
C．a处的机械能小于c处的机械能
D．在d、e处机械能相等
3．关于如图所示的各种现象说法正确的是
A．甲图中，自行车运动员在爬坡过程中重力势能增加，动能一定减小
B．乙图中，火箭加速升空，机械能不变
C．丙图中，跳水运动员加速下落过程中，重力势能转化为动能
D．丁图中，跳伞运动员在空中匀速降落过程中动能减小
4．如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A．v1=v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．无法比较
5．如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．下列说法错误的是（ ）
A．嫦娥五号从月球取回1731g土壤，回到地球后土壤的重力不变
B．1个标准大气压的值与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等
C．“天宫二号”在太空围绕地球运转的过程中，机械能守恒
D．放在水平桌面上的物理课本受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
7．如图所示是物理爱好者小明同学在实验时观察到的情景，则下列分析正确的是（ ）
A．小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
B．小球从斜面滚下的过程中，动能转化为势能
C．小球在水平桌面运动时，竖直方向受到平衡力的作用
D．小球在水平桌面上做曲线运动，说明力可以改变物体的形状
8．如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是 （ ）
A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B．箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能
C．射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
9．如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（ ）
A．钩码落地前，的机械能增大
B．钩码落地前，的机械能增大
C．钩码落地后，的机械能不变
D．钩码落地后，的机械能减小
10．网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1、位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则（ ）
①该网球在位置1、2和3的动能越来越小
②该网球在位置1、2和3的重力势能越来越小
③该网球在位置1、2和3的机械能越来越小
④该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大
A．①③ B．①④ C．②③ D．①④
二、填空题
11．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、C是同一高度的两点，则A点的机械能______B点的机械能，A点的动能______C点的动能，A点的重力势能______C点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
12．如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中，它的_______转化为动能；弹性小球在B点的机械能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能。
13．如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮的速度大小不变，则她从最低点上升到最高点过程中机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）
14．跳伞运动员跳离飞机后先加速下降，离地一定高度时打开降落伞，一段时间后匀速下降。在运动员匀速下降的过程中，其动能 ______，重力势能 ______，机械能 ______。（选填“增大”“减小”或“不变”）
15．某中学男子篮球队队员们顽强拼搏的运动精神，在学习与生活上不断激励着同学们拼搏奋进。
（1）篮球内胆是用弹性较好的橡胶制作的，橡胶属于______（填“金属材料”、“无机非金属材料”、“有机合成材料”）；
（2）篮球队员们经常通过引体向上来锻炼自己的臂力，队员小叶的质量为m，他在引体向上的过程中悬垂时重心离开地面高度为H，过杆后重心离开地面的高度为H′，小叶完成16次标准动作所用时间为t，请问整个过程小叶克服重力做功的功率为______；
（3）小李接过队员的传球、投篮得分的过程中，小李对篮球没有做功的是______；
A．将篮球举起
B．手用力将篮球抛出
C．篮球在空中飞行
D．篮球进入篮筐
（4）从篮球出手到入篮得分的过程中，下列选项中能正确反映篮球动能（E动）与时间（t）的关系的是______。
A． B．C． D．
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，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4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。
“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点。
“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0。我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至342km/h；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至3.6m/s：第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察寻找合适的位置着陆。
“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的机械能_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至_____________m/s；
（3）巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力_________（选填“是”或“不是”）一对平衡力；
（4）在火星上重力与质量的比值为g火，测器在火星上空悬停时其质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为_____________。
17．随着智能科技的发展，深圳、武汉、郑州等许多城市对无人驾驶汽车都进行了试点运行；如图所示是一款纯电动无人驾驶小型公交车，空车质量为6×103kg，它依靠激光雷达、摄像头以及5G网络等设备来实现自动驾驶；
（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能 ______，机械能 ______；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）空车停在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.4m2，则车对地面的压强为多少？（g=10N/kg）______
（3）已知空车行驶时牵引力的功率为30kW，测试道路长1.5km，空车匀速走完全程用时5min，则空车走完全程做的功是多少？所受阻力为多少？______
18．甲、乙两个质量不同的小球，分别在相同大小力的作用下，从地面由静止开始竖直向上加速运动，如图所示，并分别经过相同高度的a和b点，若忽略空气阻力，则有：
（1）甲小球在上升过程中，其机械能______；（选填“增大”、“不变”、“减小”）
（2）小明认为“甲、乙小球在a、b点时，重力势能的大小相同”，你认为小明的判断是否正确，并说明理由。______
19．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动．由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置．
已知从开始下落到第一次下落高度达到最大的过程中，空气阻力可以忽略不记．小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示．请根据图象解答下列问题．
（1）弹性细绳原长为_______m，小球下落的最大高度为_______m．
（2）小球最终停在h=_______m的位置．
（3）已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功．不计空气阻力，求弹性细绳的最大弹性势能_____________．
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参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
A．铅球从a处到b处，质量不变，速度变小，则动能减小，同时高度变大，重力势能增大，故A符合题意；
B．铅球从b处到c处，质量不变，速度变大，则动能增大，因不计空气阻力，所以球在空中运动时的机械能守恒（即机械能不变），故B不符合题意；
C．不计空气阻力，说明球在空中的机械能是守恒的，所以在a、c两处的机械能相等，故C不符合题意；
D．从d处到e处，铅球需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以在d处机械能大于e处，故D不符合题意。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
A．自行车运动员在爬坡过程中，质量不变，高度增加，因此重力势能增大；但速度大小不定，动能不一定减小，故A正确；
B．乙图中，火箭加速升空，动能增加，高度增加，重力势能增大，机械能增大，故B错误；
C．丙图中，跳水运动员加速下落过程中，速度越来越大，动能越大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．丁图中，跳伞运动员在空中匀速降落，速度不变，故动能不变，故D错误；
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同。
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；
B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；
C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；
D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。故A错误，符合题意；
B．1个标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压，1644年由物理学家托里拆利实验测出，其值为101.325kPa，与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等。故B正确，不符合题意；
C．“天宫二号”在太空中绕地球运转的的过程中，动能和势能相互转化，由于太空是真空，不需要克服额外阻力做功，所以总机械能守恒。故C正确，不符合题意；
D．放在水平桌面上的物理课本，在竖直方向上受到重力和桌面对物理课本的支持力而静止，处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球在水平桌面上是滚动向前的，所受的摩擦是滚动摩擦，故A错误；
B．小球从斜面滚下时，重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C．水球在水平桌面做的变速运动，所受的水平方向的力不是平衡力，但在竖直方向的两个力：重力和支持力是一对平衡力，故C正确；
D．小球在水平桌面上做曲线运动，是运动状态发生改变，所以小球受到的磁力让它的运动状态发生改变，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．用力将弓拉弯，弓的形状发生了变化，故说明力可以改变物体的形状，故A正确；
B．箭被射出的过程中，弹性势能变小，动能变大，故弹性势能转化为动能，故B错误；
C．射出的箭可以继续向前运动是因为惯性，而不是惯性作用，因为惯性不是力，故C错误；
D．斜向上射出的箭在空中飞行时，高度变大，故重力势能变大，故D错误。
故选A。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则
所以绳上的拉力为，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
网球在位置1、2，高度相等，势能也相等，在弹跳的过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小，所以1位置的机械能是最大的；3的位置高于1和2的位置，所以3处的重力势能要大于1和2处的重力势能，由于机械能是逐渐变小的，则3处的动能要小于1和2处的动能，故①③正确。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11． 大于 大于 等于
【解析】
【详解】
[1][2][3]由图可知，每次球弹起的高度都会降低，说明此过程中机械能不守恒，受摩擦力做功影响机械能一直减小，A、C是同一高度的两点，重力势能相同，但A点的动能较大，则其机械能较大；A点在B点之前，则A点机械能较大。
12． 重力势 大于
【解析】
【详解】
[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度下降，速度变大，将重力势能转化为动能。
[2]由图可知，弹性小球从左到右弹起的高度逐渐下降，机械能逐渐减小，故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
13．变大
【解析】
【详解】
摩天轮的质量和速度不变，当从最低点到最高点的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量和速度不变，动能不变，，重力势能变大，动能不变，所以机械能变大。
14． 不变 减小 减小
【解析】
【详解】
[1]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量和速度都不变，所以运动员的动能不变。
[2]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减小。
[3]机械能等于动能和势能之和，运动员下降时不具有弹性势能，此时机械能等于动能和重力势能之和，动能不变，重力势能减小，机械能减小。
15． 有机合成材料 CD D
【解析】
【详解】
（1）[1]橡胶的主要成分是有机物，故属于有机合成材料。
（2）[2]由题意可知，完成一个引体向上，小叶克服重力做的功为
故完成16次标准动作所做的功为
所用时间为t，故整个过程小叶克服重力做功的功率为
（3）[3]A．将篮球举起，有力且在力的方向上移动距离，对篮球做了功，故A不符合题意；
B．用力将篮球抛出，有力，且篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做了功，故B不符合题意；
CD．篮球在空中飞行、篮球进入篮筐是篮球具有惯性，人与篮球间没有力的作用，对篮球不做功，故CD符合题意。
故选CD。
（4）[4]篮球离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后篮球向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于篮球在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故可知ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16． 不变 95 不是 mg火
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小，机械能不变。
（2）[2]由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至
342km/h=342×m/s=95m/s
（3）[3]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，但巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。
（4）[4]在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，探测器在火星上空悬停时受到的重力为G火=mg火，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体对探测器的作用力大小为
F=G火=mg火
17． 不变 变大 1.5×105Pa 6×103N
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）[1][2]当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的质量不变，速度不变，高度变高，所以汽车的动能不变，重力势能变大，机械能变大。
（2）[3]空车对水平路面的压力等于其自身的重力，即
F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N
空车对水平路面的压强
（3）[4]空车走完全程做的功
W=Pt=30×1000W×5×60s=9×106J
空车匀速走完全程，汽车受到的阻力等于牵引力
答：（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能不变，机械能变大；
（2）车对地面的压强为1.5×105Pa；
（3）汽车受到的阻力为6×103N。
18． 增大 小明的判断不正确，因为甲和乙的质量不同
【解析】
【详解】
（1）[1]甲小球在上升过程中，由于做加速运动，其速度增大动能变大，高度增大重力势能变大，故其机械能增大。
（2）[2]重力势能大小与质量和高度有关，甲、乙小球在a、b点时，高度相同，但甲、乙的质量不同，所以甲和乙的重力势能不同。
19． 1.2 2.4 1.5 7.2J
【解析】
【详解】
（1）由图丙可知，当下落高度达到1.2m，绳子开始产生拉力的作用，说明弹性细绳原长为1.2m；
小球下落的高度最大时到达最低点，速度为零，由图乙知小球下落的最大高度为2.4m；
（2）根据力和运动的关系知，当拉力逐渐增大到与重力相等时，速度最大，拉力大于重力时，做减速运动．
由图乙知速度最大时，高度为1.5m，此时拉力等于重力；
小球最终停止时，也是平衡状态，拉力等于重力，则小球最终停在h=1.5m的位置；
（3）根据图丙知，当h=1.5m时，拉力F=3N，二力平衡可得，小球重为：G=3N；
根据题意，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，故最大弹性势能为：
．
【点睛】
蹦极运动中判断速度的变化是个难点，关键是利用好运动和力的关系，即当绳子产生的弹力与重力相等时（注意不是绳长的位置），速度不再增大，之后弹力大于重力，速度减小，动能减小，即判断出平衡点的位置是解题的关键．
答案第1页，共2页
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