人教版八年级下11.4机械能及其转化 同步练习（含解析）
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（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-03 23:14:29 | ||
图片预览
文档简介
人教版八年级下 11.4 机械能及其转化
一、单选题
1．位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦，如图，高度为186米，它是目前粤东第一高楼，是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末，小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景，当她乘坐的电梯匀速上升时，下列描述正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变
2．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中势能转化为动能
3．图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（ ）
A．动能减少 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变
4．下列情景中，属于动能转化为重力势能的是（ ）
A．火箭加速升空 B．小朋友滑滑梯
C．弹弓弹射子弹 D．上升的滚摆
5．投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．在最高点b点时，铅球的重力势能最大，动能为零
B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的动能先减小后增大
C．在从a点到b点的过程中，铅球的动能增大，重力势能减小
D．在从b点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小
6．2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
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．撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
9．立定跳远是我市体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是（ ）
A．起跳时，没有受到地面对他的作用力
B．起跳后，能继续往前是由于他具有惯性
C．腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零
D．落地后站稳，机械能全部转化为化学能
10．如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（ ）
A．D点与C点相比，机械能增大
B．B点的动能一定大于A点的动能
C．B点的动能可能等于D点的动能
D．A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能
二、填空题
11．如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，______能会先减小后增大；机械能总和______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．篮球在自由下落的运动过程中，是______能转化为______能。
13．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，并成功入轨对接中国空间站。加速上升过程中，火箭燃料的 _____能转化为燃气的内能，卫星的动能 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），机械能将 _____。
14．2021年5月29日，“天舟二号”货运飞船在海南文昌成功发射，在约8小时后与“天和一号”核心舱在太空中完成精准对接，如图所示。若不计燃料和外壳的质量损耗，在加速升空过程中，“天舟二号”的重力势能______，在减速对接过程中，“天舟二号”的动能______（均选填“变大”、“变小”、“不变”）。
15．如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是______J，对他做功的功率是______W，小华上升过程中动能大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题
“嫦娥”飞天，惊艳全球
2020年11月24日，中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭点火，箭体直冲云霄，成功将嫦娥五号月球探测器送达地月转移轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，工作中组成两个组合体，如图所示。在经历地月转移、近月制动、环月飞行后、两组合体分离。组合体2留轨运行，组合体1在月球正面预选区域软着陆，自动完成月面采样、样品封装等操作。然后，上升器携带样品升空，与环月轨组合体2-道上的组合体2对接，将样品转移到返回器中。随后，轨道器携带返回器向地球返航。在接近大气层之前，返回器与轨道器成功分离，并于2020年12月17日凌晨在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。
（1）嫦娥五号探测器由四部分组成，完成探月任务后，________仍留在月球表面，未返回地球。
（2）嫦娥五号在月球钻取了1731g月壤样品，带回地球后，它的质量_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）长征五号遥五运载火箭点火加速升空的过程中，嫦娥五号月球探测器的机械能_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．阅读下列短文，回答问题：
过山车
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，但在第一次下行起，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，它的重力势能不断减小，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）过山车要通过A点向上运动的过程中，动能______，重力势能______（均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中，机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）在过山车旅行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于______；
（4）过山车第一次下行后，是利用______能作为“发动机”的动力；
（5）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是选择______作为参照物的。
18．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、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。
“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，探测器的动能______，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，探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______。
19．阅读短文，回答问题。
单摆
单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆，单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。
如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示，把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点，我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O—B—O—A—O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期，单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。
小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验，实验数据如下：
摆长L（cm） 质量为50g的小球 30个周期T30（s） 1个周期T（s） 质量为100g的小球的T30（s） 1个周期T（s）
93.76 58.35 1.945 58.30 1.943
83.68 55.05 1.835 55.08 1.836
73.46 51.55 1.718 51.51 1.717
63.44 47.50 1.583 47.56 1.585
53.71 44.70 1.490 44.70 1.490
图2是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。
(1)关于单摆的说法中，正确的是( )
A．单摆能够产生往复的振动
B．单摆的摆绳可以用橡皮筋
C．单摆的摆球应该用密度较大的金属球
D．单摆在工作时，摆球应该在角度较大范围内摆动
(2)关于生活中的钟表，下列说法中正确的是( )
A．石英手表的原理与钟摆的原理相同
B．钟摆可以竖直放置，也可以水平放置
C．钟摆的摆球不可能一直摆动下去
D．生活中的钟摆只有重力势能和动能之间相互转化
(3)单摆是一种理想模型，它的机械能W随时间t的变化图像是( )
A． B． C． D．
(4)从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是______；
(5)夏天天气炎热，钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变______（填“快”或“慢”）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
小丽乘坐的电梯匀速上升时，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，机械能为动能与重力势能之和，则机械能增加，故ABD错误， C正确。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
从A运动到D点，D点低于A，说明运动过程中机械能在逐渐较小，原因是受到空气的阻力作用，秋千在摆动的过程中，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为势能，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；
B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；
CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．火箭加速上升，速度增大，所处高度增大，其动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故A不符合题意；
B．小朋友滑滑梯，所处高度减小，其重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能，故B不符合题意；
C．弹弓弹射子弹，弹弓的弹性势能减小，子弹的动能增大，弹弓的弹性势能转化为子弹的动能，故C不符合题意；
D．上升的滚摆，速度越来越慢，动能减小，高度越来越高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D符合题意。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．在最高点b点时，铅球的质量不变，高度最高，重力势能最大，铅球的速度不为0，动能不为零，故A错误；
B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的质量不变，速度先变小后变小，动能先减小后增大，故B正确；
C．在从a点到b点的过程中，铅球的质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势能增大，故C错误；
D．在从b点到c点的过程中，铅球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能增大，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做功，故A错误；
B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；
C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。
故选C。
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．D
【解析】
【分析】
【详解】
图示中，不计空气阻力，竿从弹性形变最大到运动员松开竿的过程中，竿逐渐恢复原状，则竿的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．起跳时，运动员用力向下蹬地，同时，地对运动员有向上的力，故A错误；
B．起跳后，由于惯性，运动员要保持原来的运动状态，所以仍继续向前运动，故B正确；
C．运动员腾空到达最高点时，有水平方向的速度，故C错误；
D．落地后站稳，运动员的机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．木块从C点到D点由于与空气存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故A错误；
B．木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B点的动能可能等于A点的动能，故B错误；
C．若BC段粗糙或受到空气阻力作用，B的速度一定大于C的速度，但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能可能转化为动能，可能使木块在D点的动能等于在B点的动能，故C正确；
D．A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故D错误。
故选C。
11． 重力势能 不变
【解析】
【详解】
[1]从A点摆到C点的过程中，高度先减小后增大，重力势能与高度有关，因此重力势能先减小后增大。
[2]不计空气阻力，只有动能与重力势能间相互转化，机械能守恒，机械能总和保持不变。
12． 重力势 动
【解析】
【详解】
[1][2]篮球在自由下落的运动过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
13． 化学 增大 增大
【解析】
【详解】
[1]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[2][3]卫星加速上升过程中，卫星质量不变，高度和速度变大，则其重力势能和动能增大，机械能是动能和势能之和，所以卫星的机械能也增大。
14． 变大 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]天舟二号在升空过程，高度增大，质量不变，重力势能变大。
[2]天舟二号在对接过程，做减速运动，所以动能变小。
15． 1500 300 不变 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]小华的重力G=500N，扶梯对他做的功
W=Gh=500N×3m=1500J
[2]根据勾股定理可知，扶梯移动距离
从商场一楼到二楼的时间
扶梯对他做功的功率
[3]在上升的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，所以其动能不变。
[4]高度升高，所以其重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大。
16． 着陆器 不变 变大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]轨道器携带返回器向地球返航，在接近大气层之前，返回器与轨道器成功分离，着陆器仍留在月球表面。
（2）[2]月壤样品带回地球后，位置发生变化，但所含物质的多少不变，它的质量不变。
（3）[3]火箭点火加速升空的过程中，高度增加，重力势能增加，速度增大，动能增大，故机械能增大。
17． 变小 变大 变小 安装了机械制动装置 重力势能 过山车
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]过山车要通过A点向上运动的过程中，速度减小，动能变小；高度增加，重力势能变大。
（2）[3]过山车在运动过程中，受到摩擦阻力作用，部分机械能转化为内能，机械能变小。
（3）[4]过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置，能够强力使其停止下来。
（4）[5]第一次是靠一个机械装置推上最高点的，后面就可以把重力势能转化为动能继续运动，然后动能又转化为重力势能，但因有部分机械能转化为内能，所以后面的高度将有所降低。
（5）[6]天、地相对于过山车位置在不断变化，当以过山车为参照物时，天、地是运动的，所以小明感到天旋地转。
18． 变小 不变 95 不是 mg火
【解析】
【详解】
(1) [1][2]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，动能减小，机械能不变。
(2)[3]由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至342km/h，合95m/s。
(3)[4]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是一对相互作用力。
(4)[5]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
19． C C A 摆球的质量 慢
【解析】
【详解】
(1)[1] A．单摆是能够产生往复摆动的一种装置，而不是往复的振动，故A错误；
B．单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供，故B错误；
C．为减小空气阻力的影响，摆球的体积应较小，则密度应较大，故C正确；
D．球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°，故D错误。
故选C。
(2)[2] A．石英钟表原理和单摆不相同，故A错误；
B．钟摆不能水平放置，故B错误；
C．钟摆在摆动过程中需要克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，钟摆的摆球不可能一直摆动下去，故C正确；
D．生活中的钟摆需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，故D错误。
故选C。
(3)[3]单摆看做理想模型，则不考虑摩擦等因素，单摆运动过程中只有动能和势能的转化，机械能总量守恒。
故选A。
(4)[4]分析实验数据可知，摆球的质量不影响单排的周期。
(5)[5]分析实验数据可知，摆杆的长度越长，周期越长，所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变慢。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦，如图，高度为186米，它是目前粤东第一高楼，是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末，小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景，当她乘坐的电梯匀速上升时，下列描述正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变
2．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中势能转化为动能
3．图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（ ）
A．动能减少 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变
4．下列情景中，属于动能转化为重力势能的是（ ）
A．火箭加速升空 B．小朋友滑滑梯
C．弹弓弹射子弹 D．上升的滚摆
5．投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．在最高点b点时，铅球的重力势能最大，动能为零
B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的动能先减小后增大
C．在从a点到b点的过程中，铅球的动能增大，重力势能减小
D．在从b点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小
6．2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
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．撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
9．立定跳远是我市体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是（ ）
A．起跳时，没有受到地面对他的作用力
B．起跳后，能继续往前是由于他具有惯性
C．腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零
D．落地后站稳，机械能全部转化为化学能
10．如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（ ）
A．D点与C点相比，机械能增大
B．B点的动能一定大于A点的动能
C．B点的动能可能等于D点的动能
D．A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能
二、填空题
11．如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，______能会先减小后增大；机械能总和______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．篮球在自由下落的运动过程中，是______能转化为______能。
13．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，并成功入轨对接中国空间站。加速上升过程中，火箭燃料的 _____能转化为燃气的内能，卫星的动能 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），机械能将 _____。
14．2021年5月29日，“天舟二号”货运飞船在海南文昌成功发射，在约8小时后与“天和一号”核心舱在太空中完成精准对接，如图所示。若不计燃料和外壳的质量损耗，在加速升空过程中，“天舟二号”的重力势能______，在减速对接过程中，“天舟二号”的动能______（均选填“变大”、“变小”、“不变”）。
15．如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是______J，对他做功的功率是______W，小华上升过程中动能大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题
“嫦娥”飞天，惊艳全球
2020年11月24日，中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭点火，箭体直冲云霄，成功将嫦娥五号月球探测器送达地月转移轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，工作中组成两个组合体，如图所示。在经历地月转移、近月制动、环月飞行后、两组合体分离。组合体2留轨运行，组合体1在月球正面预选区域软着陆，自动完成月面采样、样品封装等操作。然后，上升器携带样品升空，与环月轨组合体2-道上的组合体2对接，将样品转移到返回器中。随后，轨道器携带返回器向地球返航。在接近大气层之前，返回器与轨道器成功分离，并于2020年12月17日凌晨在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。
（1）嫦娥五号探测器由四部分组成，完成探月任务后，________仍留在月球表面，未返回地球。
（2）嫦娥五号在月球钻取了1731g月壤样品，带回地球后，它的质量_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）长征五号遥五运载火箭点火加速升空的过程中，嫦娥五号月球探测器的机械能_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．阅读下列短文，回答问题：
过山车
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，但在第一次下行起，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，它的重力势能不断减小，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）过山车要通过A点向上运动的过程中，动能______，重力势能______（均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中，机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）在过山车旅行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于______；
（4）过山车第一次下行后，是利用______能作为“发动机”的动力；
（5）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是选择______作为参照物的。
18．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、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。
“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，探测器的动能______，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，探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______。
19．阅读短文，回答问题。
单摆
单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆，单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。
如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示，把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点，我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O—B—O—A—O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期，单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。
小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验，实验数据如下：
摆长L（cm） 质量为50g的小球 30个周期T30（s） 1个周期T（s） 质量为100g的小球的T30（s） 1个周期T（s）
93.76 58.35 1.945 58.30 1.943
83.68 55.05 1.835 55.08 1.836
73.46 51.55 1.718 51.51 1.717
63.44 47.50 1.583 47.56 1.585
53.71 44.70 1.490 44.70 1.490
图2是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。
(1)关于单摆的说法中，正确的是( )
A．单摆能够产生往复的振动
B．单摆的摆绳可以用橡皮筋
C．单摆的摆球应该用密度较大的金属球
D．单摆在工作时，摆球应该在角度较大范围内摆动
(2)关于生活中的钟表，下列说法中正确的是( )
A．石英手表的原理与钟摆的原理相同
B．钟摆可以竖直放置，也可以水平放置
C．钟摆的摆球不可能一直摆动下去
D．生活中的钟摆只有重力势能和动能之间相互转化
(3)单摆是一种理想模型，它的机械能W随时间t的变化图像是( )
A． B． C． D．
(4)从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是______；
(5)夏天天气炎热，钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变______（填“快”或“慢”）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
小丽乘坐的电梯匀速上升时，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，机械能为动能与重力势能之和，则机械能增加，故ABD错误， C正确。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
从A运动到D点，D点低于A，说明运动过程中机械能在逐渐较小，原因是受到空气的阻力作用，秋千在摆动的过程中，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为势能，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；
B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；
CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．火箭加速上升，速度增大，所处高度增大，其动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故A不符合题意；
B．小朋友滑滑梯，所处高度减小，其重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能，故B不符合题意；
C．弹弓弹射子弹，弹弓的弹性势能减小，子弹的动能增大，弹弓的弹性势能转化为子弹的动能，故C不符合题意；
D．上升的滚摆，速度越来越慢，动能减小，高度越来越高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D符合题意。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．在最高点b点时，铅球的质量不变，高度最高，重力势能最大，铅球的速度不为0，动能不为零，故A错误；
B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的质量不变，速度先变小后变小，动能先减小后增大，故B正确；
C．在从a点到b点的过程中，铅球的质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势能增大，故C错误；
D．在从b点到c点的过程中，铅球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能增大，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做功，故A错误；
B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；
C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。
故选C。
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．D
【解析】
【分析】
【详解】
图示中，不计空气阻力，竿从弹性形变最大到运动员松开竿的过程中，竿逐渐恢复原状，则竿的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．起跳时，运动员用力向下蹬地，同时，地对运动员有向上的力，故A错误；
B．起跳后，由于惯性，运动员要保持原来的运动状态，所以仍继续向前运动，故B正确；
C．运动员腾空到达最高点时，有水平方向的速度，故C错误；
D．落地后站稳，运动员的机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．木块从C点到D点由于与空气存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故A错误；
B．木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B点的动能可能等于A点的动能，故B错误；
C．若BC段粗糙或受到空气阻力作用，B的速度一定大于C的速度，但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能可能转化为动能，可能使木块在D点的动能等于在B点的动能，故C正确；
D．A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故D错误。
故选C。
11． 重力势能 不变
【解析】
【详解】
[1]从A点摆到C点的过程中，高度先减小后增大，重力势能与高度有关，因此重力势能先减小后增大。
[2]不计空气阻力，只有动能与重力势能间相互转化，机械能守恒，机械能总和保持不变。
12． 重力势 动
【解析】
【详解】
[1][2]篮球在自由下落的运动过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
13． 化学 增大 增大
【解析】
【详解】
[1]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[2][3]卫星加速上升过程中，卫星质量不变，高度和速度变大，则其重力势能和动能增大，机械能是动能和势能之和，所以卫星的机械能也增大。
14． 变大 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]天舟二号在升空过程，高度增大，质量不变，重力势能变大。
[2]天舟二号在对接过程，做减速运动，所以动能变小。
15． 1500 300 不变 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]小华的重力G=500N，扶梯对他做的功
W=Gh=500N×3m=1500J
[2]根据勾股定理可知，扶梯移动距离
从商场一楼到二楼的时间
扶梯对他做功的功率
[3]在上升的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，所以其动能不变。
[4]高度升高，所以其重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大。
16． 着陆器 不变 变大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]轨道器携带返回器向地球返航，在接近大气层之前，返回器与轨道器成功分离，着陆器仍留在月球表面。
（2）[2]月壤样品带回地球后，位置发生变化，但所含物质的多少不变，它的质量不变。
（3）[3]火箭点火加速升空的过程中，高度增加，重力势能增加，速度增大，动能增大，故机械能增大。
17． 变小 变大 变小 安装了机械制动装置 重力势能 过山车
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]过山车要通过A点向上运动的过程中，速度减小，动能变小；高度增加，重力势能变大。
（2）[3]过山车在运动过程中，受到摩擦阻力作用，部分机械能转化为内能，机械能变小。
（3）[4]过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置，能够强力使其停止下来。
（4）[5]第一次是靠一个机械装置推上最高点的，后面就可以把重力势能转化为动能继续运动，然后动能又转化为重力势能，但因有部分机械能转化为内能，所以后面的高度将有所降低。
（5）[6]天、地相对于过山车位置在不断变化，当以过山车为参照物时，天、地是运动的，所以小明感到天旋地转。
18． 变小 不变 95 不是 mg火
【解析】
【详解】
(1) [1][2]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，动能减小，机械能不变。
(2)[3]由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至342km/h，合95m/s。
(3)[4]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是一对相互作用力。
(4)[5]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
19． C C A 摆球的质量 慢
【解析】
【详解】
(1)[1] A．单摆是能够产生往复摆动的一种装置，而不是往复的振动，故A错误；
B．单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供，故B错误；
C．为减小空气阻力的影响，摆球的体积应较小，则密度应较大，故C正确；
D．球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°，故D错误。
故选C。
(2)[2] A．石英钟表原理和单摆不相同，故A错误；
B．钟摆不能水平放置，故B错误；
C．钟摆在摆动过程中需要克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，钟摆的摆球不可能一直摆动下去，故C正确；
D．生活中的钟摆需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，故D错误。
故选C。
(3)[3]单摆看做理想模型，则不考虑摩擦等因素，单摆运动过程中只有动能和势能的转化，机械能总量守恒。
故选A。
(4)[4]分析实验数据可知，摆球的质量不影响单排的周期。
(5)[5]分析实验数据可知，摆杆的长度越长，周期越长，所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变慢。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页