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 | 533.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-06 00:58:19 | ||
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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．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
2．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
3．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．小球在A、C处的机械能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D．小球运动到C处时，速度为零，处于静止状态
4．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
5．小孩从滑梯上端沿斜面匀速滑到底部，不变的是（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．机械能
6．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）
A．a图线是重力势能——高度关系图线
B．b图线是动能——高度关系图线
C．小石块在各点时的机械能均为2J
D．小石块达到的高度可大于4m
7．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示、图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（ ）
A．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能
D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
8．一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（ ）
A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同
C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变
9．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
10．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
二、填空题
11．在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。
12．如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度。到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。则：
（1）物体从a到b点，物体的重力势能转化为___________能；
（2）物体从c到d点，弹簧的________能变大；
（3）物体在d点___________ （选填“是平衡状态”或“不是平衡状态”）。
13．2020年11月6日我国成功发射全球第一颗6G试验卫星“电子科技大学号”。当卫星在火箭的推力下加速上升时，卫星的机械能______（填“守恒”或“不守恒”）。
14．图中AOB是光滑轨道，A点的高度大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），从A点到O点的过程中______能转化为______能，小球到达B点后由于______会继续运动，它的运动轨迹a，b，c，d最符合实际的是______。
15．如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板让自己上升的更高，若运动员从离开跳板到入水的过程中_______（填离开跳板、最高点或入水）时机械能最大，离开跳板上升过程中，动能将______、重力势能将______（填变大、变小或不变）
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______。
17．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是___________。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中阶段对应的是___________。
（3）下降过程中，运动员和跳伞设备的总机械能___________。
18．为了控制疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理，无人机在疫情期间肩负着消毒作业和运输物资等任务，如图所示的无人机用时6分钟飞行3.6km就可将物资运送至武汉金银潭医院，每次可装载物资15kg，该无人机相关数据见表，求：（g取10N/kg）
机身尺寸/mm 400×300×200
机身质量/kg 25
飞机着地总面积/cm2 50
(1)无人机匀速上升过程中动能_________；重力势能_________；（两空均选填“不变”“变小”或“变大”）
(2)无人机的飞行速度为多少m/s______？
(3)无人机满载货物着地时对地面的压强_______。
19．小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动.如图甲所示，小球从A点静止释放经过B点后到达C点.
(1)小球在A、C两点的重力势能哪个大？______(填“A”“C”或“一样大”)
(2)小球在A、C两点的机械能哪个大？______(填“A”“C”或“一样大”)
(3)请在图乙中画出小球从A点到C点过程中，动能E随时间t变化的大致图像_________.
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【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。
2．A
【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。
3．C
【详解】
A. 由于不考虑空气阻力，则在摆动过程中机械能始终守恒，则小球在任何位置机械能都相等，故A错误；
B. 小球在B处受到重力及绳子的拉力，故B错误；
C. 小球由A到B过程中，质量不变，高度降低，速度增大，则重力势能转化为动能，故C正确；
D. 小球运动C处时，速度为零，所受合力不为零，则不是静止状态，故D错误。
故选C。
4．C
【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。
5．C
【详解】
A．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于滑梯对小孩做功（摩擦生热）使得小孩内能增加，故A不符合题意；
BC．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小，故B不符合题意，C符合题意。
D．由于动能与势能之和是机械能，所以，机械能减小，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
AB．由题知，a图线表示能量随高度的增加逐渐变小，b图线表示能量随高度的增加逐渐变大；石块在上升过程中，质量不变，速度减小，其动能减小，所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小，则a图线是动能随高度变化的图线；上升过程中，质量不变，高度增大，其重力势能增大，所以上升过程中重力势能随高度的增加逐渐变大，所以b图线是重力势能随高度变化的图线，故AB错误；
C．由于不计空气阻力，则小石块的机械能保持不变，机械能等于动能和势能之和，结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J，故C正确；
D．由图可知当高度为4m时，动能为0，重力势能最大，所以小石块达到的高度等于4m，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；而b→c的过程中，小明在重力作用下做减速运动；所以，a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故A错误；
B．a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b点时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故B错误；
C．b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小明的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小明的重力势能，故C错误；
D．由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小明处于最低位置，速度为0，故小明的动能为0，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故A错误；
B．获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故B错误；
C．根据可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；
D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。
故选C。
9．A
【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。
10．D
【详解】
AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；
C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；
D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。
故选D。
11． 高度 B 重力势 内
【详解】
[1]同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系。
[2]由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。
[3][4]皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，质量不变高度变小，故皮球的重力势能变小，由于和空气摩擦，重力势能转化为皮球的内能。
12． 动 弹性势 不是平衡状态
【详解】
（1）[1]物体从a到b点，物体的高度减小，速度增大，它的重力势能减小，动能增大，所以物体的重力势能转化为动能。
（2）[2]物体从c到d点，弹簧被压缩，到d点（图中未画出）开始弹回，故d点弹簧的弹性形变程度最大，故物体从c到d点，弹簧的弹性势能变大。
（3）[3]物体在d点时，速度为零，此时开始向上做加速运动，所以在d点不是平衡状态。
13．不守恒
【详解】
火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；同时高度增大，所以重力势能增大；火箭的动能和势能均能大，所以机械能不守恒。
14． 重力势 动 惯性 c
【详解】
[1][2]根据题意知道，AOB为完全光滑轨道，所以，不计空气阻力，小球运动时其机械能守恒；从A点到O点的过程中，小球质量不变，高度变小，速度变大，故重力势能变小，动能变大，小球的重力势能转化为动能。
[3]小球到达B点后由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会继续运动。
[4]小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；
c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；
d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能；
所以，符合实际的是c。
15． 离开跳板 变小 变大
【详解】
[1]运动员在离开跳板时，跳板的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，运动员在上升或下降的过程中与空气摩擦，一部分机械能转化为了内能，故离开跳板时机械能最大。
[2][3]离开跳板上升过程中，受重力作用，运动员的速度减小，高度不断增加，由于质量不变，动能将变小、重力势能将变大。
16． 变小 不变 95 不是 mg火
【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
17． 运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 ③ 变小
【详解】
（1）[1]跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，合力向下，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。
（2）[2]①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0；③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段；④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故选③。
（3）[3]因为一直克服阻力做功，所以机械能减小。
18． 不变 变大 10 8×104Pa
【详解】
(1)[1][2]无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，其动能不变；同时高度增大，所以其重力势能增大。
(2)[3]无人机飞行的平均速度
无人机的飞行速度为10m/s。
(3)[4]当无人机满载着15kg货物降落在水平地面上时，对地面的压力
对地面产生的压强
无人机满载货物着地时对地面的压强8×104Pa。
19． 一样大 —样大
【详解】
(1)[1]小球在A、C两点的高度相同，重力势能相同;
(2)[2]在没有阻力的情况下，即没有机械能损失时，机械能是守恒的，故在A、C两点的机械能相同.
(3)[3]A点的高度较大，即小球从A到B的过程中，高度减小，重力势能减小，动能增加，到B点时动能最大，从B到C的过程中，质量不变，高度增加，即重力势能增加，动能减小，动能E随时间t变化的大致图像如图示：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．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
3．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．小球在A、C处的机械能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D．小球运动到C处时，速度为零，处于静止状态
4．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
5．小孩从滑梯上端沿斜面匀速滑到底部，不变的是（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．机械能
6．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）
A．a图线是重力势能——高度关系图线
B．b图线是动能——高度关系图线
C．小石块在各点时的机械能均为2J
D．小石块达到的高度可大于4m
7．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示、图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（ ）
A．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能
D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
8．一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（ ）
A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同
C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变
9．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
10．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
二、填空题
11．在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。
12．如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度。到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。则：
（1）物体从a到b点，物体的重力势能转化为___________能；
（2）物体从c到d点，弹簧的________能变大；
（3）物体在d点___________ （选填“是平衡状态”或“不是平衡状态”）。
13．2020年11月6日我国成功发射全球第一颗6G试验卫星“电子科技大学号”。当卫星在火箭的推力下加速上升时，卫星的机械能______（填“守恒”或“不守恒”）。
14．图中AOB是光滑轨道，A点的高度大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），从A点到O点的过程中______能转化为______能，小球到达B点后由于______会继续运动，它的运动轨迹a，b，c，d最符合实际的是______。
15．如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板让自己上升的更高，若运动员从离开跳板到入水的过程中_______（填离开跳板、最高点或入水）时机械能最大，离开跳板上升过程中，动能将______、重力势能将______（填变大、变小或不变）
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______。
17．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是___________。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中阶段对应的是___________。
（3）下降过程中，运动员和跳伞设备的总机械能___________。
18．为了控制疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理，无人机在疫情期间肩负着消毒作业和运输物资等任务，如图所示的无人机用时6分钟飞行3.6km就可将物资运送至武汉金银潭医院，每次可装载物资15kg，该无人机相关数据见表，求：（g取10N/kg）
机身尺寸/mm 400×300×200
机身质量/kg 25
飞机着地总面积/cm2 50
(1)无人机匀速上升过程中动能_________；重力势能_________；（两空均选填“不变”“变小”或“变大”）
(2)无人机的飞行速度为多少m/s______？
(3)无人机满载货物着地时对地面的压强_______。
19．小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动.如图甲所示，小球从A点静止释放经过B点后到达C点.
(1)小球在A、C两点的重力势能哪个大？______(填“A”“C”或“一样大”)
(2)小球在A、C两点的机械能哪个大？______(填“A”“C”或“一样大”)
(3)请在图乙中画出小球从A点到C点过程中，动能E随时间t变化的大致图像_________.
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【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。
2．A
【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。
3．C
【详解】
A. 由于不考虑空气阻力，则在摆动过程中机械能始终守恒，则小球在任何位置机械能都相等，故A错误；
B. 小球在B处受到重力及绳子的拉力，故B错误；
C. 小球由A到B过程中，质量不变，高度降低，速度增大，则重力势能转化为动能，故C正确；
D. 小球运动C处时，速度为零，所受合力不为零，则不是静止状态，故D错误。
故选C。
4．C
【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。
5．C
【详解】
A．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于滑梯对小孩做功（摩擦生热）使得小孩内能增加，故A不符合题意；
BC．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小，故B不符合题意，C符合题意。
D．由于动能与势能之和是机械能，所以，机械能减小，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
AB．由题知，a图线表示能量随高度的增加逐渐变小，b图线表示能量随高度的增加逐渐变大；石块在上升过程中，质量不变，速度减小，其动能减小，所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小，则a图线是动能随高度变化的图线；上升过程中，质量不变，高度增大，其重力势能增大，所以上升过程中重力势能随高度的增加逐渐变大，所以b图线是重力势能随高度变化的图线，故AB错误；
C．由于不计空气阻力，则小石块的机械能保持不变，机械能等于动能和势能之和，结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J，故C正确；
D．由图可知当高度为4m时，动能为0，重力势能最大，所以小石块达到的高度等于4m，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；而b→c的过程中，小明在重力作用下做减速运动；所以，a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故A错误；
B．a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b点时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故B错误；
C．b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小明的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小明的重力势能，故C错误；
D．由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小明处于最低位置，速度为0，故小明的动能为0，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故A错误；
B．获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故B错误；
C．根据可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；
D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。
故选C。
9．A
【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。
10．D
【详解】
AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；
C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；
D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。
故选D。
11． 高度 B 重力势 内
【详解】
[1]同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系。
[2]由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。
[3][4]皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，质量不变高度变小，故皮球的重力势能变小，由于和空气摩擦，重力势能转化为皮球的内能。
12． 动 弹性势 不是平衡状态
【详解】
（1）[1]物体从a到b点，物体的高度减小，速度增大，它的重力势能减小，动能增大，所以物体的重力势能转化为动能。
（2）[2]物体从c到d点，弹簧被压缩，到d点（图中未画出）开始弹回，故d点弹簧的弹性形变程度最大，故物体从c到d点，弹簧的弹性势能变大。
（3）[3]物体在d点时，速度为零，此时开始向上做加速运动，所以在d点不是平衡状态。
13．不守恒
【详解】
火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；同时高度增大，所以重力势能增大；火箭的动能和势能均能大，所以机械能不守恒。
14． 重力势 动 惯性 c
【详解】
[1][2]根据题意知道，AOB为完全光滑轨道，所以，不计空气阻力，小球运动时其机械能守恒；从A点到O点的过程中，小球质量不变，高度变小，速度变大，故重力势能变小，动能变大，小球的重力势能转化为动能。
[3]小球到达B点后由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会继续运动。
[4]小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；
c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；
d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能；
所以，符合实际的是c。
15． 离开跳板 变小 变大
【详解】
[1]运动员在离开跳板时，跳板的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，运动员在上升或下降的过程中与空气摩擦，一部分机械能转化为了内能，故离开跳板时机械能最大。
[2][3]离开跳板上升过程中，受重力作用，运动员的速度减小，高度不断增加，由于质量不变，动能将变小、重力势能将变大。
16． 变小 不变 95 不是 mg火
【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
17． 运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 ③ 变小
【详解】
（1）[1]跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，合力向下，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。
（2）[2]①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0；③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段；④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故选③。
（3）[3]因为一直克服阻力做功，所以机械能减小。
18． 不变 变大 10 8×104Pa
【详解】
(1)[1][2]无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，其动能不变；同时高度增大，所以其重力势能增大。
(2)[3]无人机飞行的平均速度
无人机的飞行速度为10m/s。
(3)[4]当无人机满载着15kg货物降落在水平地面上时，对地面的压力
对地面产生的压强
无人机满载货物着地时对地面的压强8×104Pa。
19． 一样大 —样大
【详解】
(1)[1]小球在A、C两点的高度相同，重力势能相同;
(2)[2]在没有阻力的情况下，即没有机械能损失时，机械能是守恒的，故在A、C两点的机械能相同.
(3)[3]A点的高度较大，即小球从A到B的过程中，高度减小，重力势能减小，动能增加，到B点时动能最大，从B到C的过程中，质量不变，高度增加，即重力势能增加，动能减小，动能E随时间t变化的大致图像如图示：
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