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 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 12:57:52 | ||
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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．体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大
2．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
3．如图是乒乓球落地后又弹起的示意图，乒乓球依次经过A、B、C、D四个位置，四个位置的高度关系为hB＞hA＝hC＞hD，分析可知，乒乓球（ ）
A．在A点时机械能最大
B．在B点动能为零
C．在C点与在A点动能相等
D．在D点的机械能与在A的机械能相等
4．一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
5．如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能逐渐增大，机械能增大 B．势能逐渐减小，机械能减小
C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
6．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
7．如图示，孩子坐着雪橇从高高的雪坡上滑下，最终停下来。这一过程中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A．雪橇会停下来是因为受到惯性的作用
B．雪橇受到的重力与雪坡对雪橇的支持力是一对平衡力
C．整个过程中，孩子的机械能保持不变
D．雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力是一对相互作用力
8．如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
9．如图斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（ ）
A．小物块从P向M运动过程中，机械能一定减少
B．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最小
C．小物块整个运动过程中，机械能一定减少
D．小物块从P向M运动过程中，动能减小
10．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功 返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（ ）
A．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
二、填空题
11．如图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋。将卡片反过来，用手把它在桌面上压平，使橡皮筋伸长，迅速松开手，看到卡片跳了起来，在此过程中橡皮筋的______能转化为卡片的______能，再转化为______能。
12．如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的___________能转化为___________能，在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹性势能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
13．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”）。
14．如图所示，小球由B点向C点运动过程中，______能逐渐减小，小球摆到______点时动能最大。
15．如图所示，在粗糙水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球在O点，现通过小球压缩弹簧到A位置，由静止释放小球，小球从A点开始向右运动，最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为______，长度AO______OB（>/=/<）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题。
月背“软着陆”“嫦娥”硬功夫
2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器降落在月球背面的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。“嫦娥四号”成为人类第一个着陆月球背面的探测器。
2018年12月30日，飞行控制中心对“嫦娥四号”实施降轨控制，使其进入月近点高度约15公里。远月点高度约100公里的绕月椭圆形着陆准备轨道。2019年1月3日早上，在近月轨道15公里处调整登陆姿态。由于月球上没有空气，所以用反推火箭发动机作用，垂直下降。在距离月面100米处，“嫦娥”稍作停留，悬停在空中，用激光探测器进行测距和定位，而后缓缓落下，10时26分精准立在月背着陆点之上。22时22分，“嫦娥四号”着陆器与巡视器顺利分离，“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面，着陆器上监视相机拍下了“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”，通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。
(1)反推发动机制动原理是根据力的作用是_____的。不能用回声定位测距是因为_____；
(2)“嫦娥四号”在绕月着陆准备轨道从远月点向近月点运动过程中速度_____，机械能_____；（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
(3)如图，若地面测控中心与“鹊桥”相距46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，他们之间是利用_____通讯的，着陆器把图像信号传回测控中心大约需要_____s。
17．2020 年 12 月17 日1时 59 分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。嫦娥回家经历了多个阶段，主要阶段有：一是发射入轨阶段。嫦娥五号将由运裁火箭发射，进入到地月转移轨道的飞行阶段。二是地月转移阶段。嫦娥五号完成器简分离，并展开相应太阳翼。三是近月制动阶段。始娥五号继续在目标环月飞行轨道正常行进，并在近月点进行减速制动。四是环月飞行阶段。嫦娥五号在环月飞行轨道中行进到动力下降初始点，并在该阶段完成轨道返回组合体和着陆上升组合体的分离，着陆上升组合体分离后要进行降轨、变轨，轨道返回组合体将缝续环月飞行，等待上升器的到来。五是着陆下降阶段。嫦娥五号着陆上升组合体将从下降初始点开始进行月面软着陆，并经过主减速段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段和自由下落段等多个阶段，寻找合适的月面完成软着陆。六是再入回收阶段。嫦娥五号返回器与轨道器分离后，轨道器进行规避机动，返回器则要经历惯性滑行、地球大气再入、回收着陆三个阶段完成最后的降落。返回器首先以第二宇审速度冲向地球，在进入地球大气后，通过半弹道跳跃式再入返回技术重新跳出大气层，再以第一宇宙速度进行降落，最终返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点。
请指出描述中与物理有关的现象，并用所学知识解释这一物理现象。（不得与示例重复）
示例：物理现象：嫦娥五号在内蒙古安全着陆
物理知识：下降时重力势能转化为动能
作答：物理现象：___________；
物理知识：___________。
18．阅读材料，回答问题。
新华社电：2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星，它运行在位于地球赤道上空约36000km的圆形轨道上，运行方向与地球自转方向相同，运行一周的时间与地球自转一周的时间相等。卫星电话使“天涯若比邻”成为了现实，两人通过卫星电话通话时，发出“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差，称之为“延迟时间”。
(1)火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体是______。火箭加速上升过程中，动能______，重力势能______；
(2)地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是______（选填“运动”或“静止”）的，此时卫星_____（选填“处于”或“不处于”）平衡状态；
(3)卫星电话是通过______（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的请你估算出使用卫星电话通话的“延迟时间”至少为______s。
19．（1）2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空，其运动轨迹如图所示。在探测器绕月飞行时，它的运动状态_______（选填“改变”或“不变”）；探测器登月前需要减速，向_______（选填“运动方向”或“运动反方向”）喷射高速气体，以获得制动力。
（2）2020年11月10日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中，浮力_______重力（填“大于”“等于”或“小于”），下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为_______Pa。（g取10N/kg，海水密度取1.03×103kg/m3）
（3）小王操控一架重20N的小型无人机，让其在5s内竖直下降了10m。该过程中重力做功是________J，重力做功的功率是________W。
（4）用如图所示的滑轮组将重为200N的物体在5s内匀速提升了2m，所用拉力为125N，则拉力做功的功率为_______W。
（5）如图是中国滑雪运动员谷爱凌在2021年滑雪世锦赛上比赛的情景，她把滑雪杆夹在腋下加速下滑。则此时她受力_______（选填“平衡”、“不平衡”），她的重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AB．不计空气阻力，机械能守恒，a、c两点高度相同，重力势能相同，动能相同，故A符合题意，B不符合题意；
C．a比d高，a重力势能大，机械能守恒，所以d动能大，故C不符合题意；
D．b点最高，重力势能最大，动能最小，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．由于最高点P和Q不等高，故机械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能一部分转化为动能和内能，故A错误；
B．小球从P点向Q点运动的过程中，存在阻力，机械能减小，故B错误；
C．小球从P点向Q点运动的过程中，支持力与运动的距离是垂直的，故所受支持力不做功是正确的，故C正确；
D．由于机械能减小，M、N两点时重力势能相同，故小球通过M、N两点时的速度大小不相等，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
A．根据乒乓球落地后又弹起的示意图可知，乒乓球越往后弹起高度变小，说明过程中克服摩擦力做功，机械能越来越小，机械能不守恒，则在离初始位置最近的A点时机械能最大，故A符合题意；
B．在B点有向右的运动速度，动能不为零，故B不符合题意；
C．在C点与在A点高度相同，重力势能相同，但由于克服摩擦力做功，C点的动能较小，故C不符合题意；
D．由于克服摩擦力做功，机械能不守恒，在D点的机械能小于在A的机械能相等，故D不符合题意。
故选A。
4．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。
5．C
【详解】
当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；但运动的速度增大，动能增大。减小的重力势能等于增加的动能，也就是说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变。
故选C。
6．B
【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。
7．D
【详解】
A．滑行的雪橇会停下来是是因为受到摩擦力的作用，不是因为惯性，故A错误；
B．雪橇受到的重力与雪坡对雪橇的支持力大小不相等，不在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．滑雪者坐着雪橇从高高的雪坡上滑下的过程中有一部分机械能克服摩擦做功，机械能转化为内能，故有机械能损失，所以机械能会减小，故C错误；
D．雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力，大小相等、方向相反，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．若斜面是光滑的，则小物块从P向M运动过程中，机械能不变，故A错误；
B．在弹性限度内，弹簧的形变程度越大弹性势能越大，当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，故B错误；
C．因小物块最后返回到P点的下方，所以整个过程中机械能一定减少，故C正确；
D．小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，动能增大，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 弹性势 动 重力势
【详解】
[1][2][3]由图中可知：要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋对卡片做功，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来，停下后纸片一侧位置升高，所以跳起来以后，卡片的动能又转变为卡片的重力势能。
12． 动 重力势 增大
【详解】
[1][2]蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
[3]在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹簧的形变程度增大，弹性势能增大。
13． 重力势能 不变
【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。
14． 动 B
【详解】
[1][2]小球从B点始向C点摆动过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大。质量不变，速度变小，动能变小，重力势能转化为动能；小球摆到B点时速度最大，动能最大。
15． 先变大后变小 >
【详解】
[1]小球从A运动到O的过程中，受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力；开始一段时间内，弹力大于摩擦力，小球做加速运动，其速度不断增大，动能增大；当小球受到的弹力等于摩擦力时，小球的速度最大，动能最大；继续向右运动，弹簧的形变量减小，弹力减小，弹力小于摩擦力，小球做减速运动，动能变小，所以，小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。
[2]把弹簧和小球看做一个整体，小球在A点时速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能；小球在整个运动过程中，需要克服摩擦做功，所以整体的机械能会转化为内能；小球最远运动到B点，此时小球的速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能；根据能量守恒定律可知，在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能，所以在A点时弹簧的形变量较大，故可知AO大于OB。
16． 相互 真空不能传声 变大 不变 电磁波 1.75
【详解】
(1)[1]反推发动机工作时向下喷射燃气，对燃气有向下的作用力，根据力的作用是相互的，可知燃气对火箭有向上的反作用力，所以“嫦娥四号”探测器能缓缓落下；
[2]声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，所以不能用回声定位测距；
(2)[3][4]“嫦娥四号”在远月点，卫星和月球的相对高度最大，速度最小，质量不变，势能最大，动能最小。卫星在近月点，卫星和月球的相对高度最小，速度最大，质量不变，势能最小，动能最大。所以“嫦娥四号”从远月点向近月点运动过程中，速度变大，由于太空中没有空气阻力，所以此过程中其机械能守恒。
(3)[5]“鹊桥”与月球背面是通过电磁波通讯的，因为太空是真空，声波在真空中不能传播；
[6]地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，指令是通过电磁波传播，传播速度为3×105km/s，由v=可得传播时间：
t===1.75s。
17． 嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段 力能改变物体的运动状态
【详解】
[1][2]物理现象：返回器在进入地球大气后，再重新跳出大气层；返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点；嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段等说明返回器的运动状态发生了改变。故用到的物理知识：力能改变物体的运动状态。
18． 燃气 增大 增大 静止 不处于 电磁波 0.24s
【详解】
(1)[1]火箭发射时，高温高压的燃气从尾部喷出，同时燃气给火箭一个反作用力，使火箭获得上升的推力，故该推力的施力物体是燃气。
[2][3]火箭加速上升的过程中，速度增加，动能增大，高度增大，重力势能增大。
(2)[4]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时，相对于地面的位置没有发生改变，故卫星相对于地球是静止的。
[5]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时，运动方向不断变化，处于非平衡状态。
(3)[6]太空中没有空气，因此卫星电话是通过电磁波来传递信息的。
[7]根据可得延迟的时间
19． 改变 运动方向 小于 1.03×108 200 40 100 不平衡 减小
【详解】
（1）[1]探测器绕月飞行时，其运动轨迹不是直线，速度大小也会发生改变，因此其运动状态发生改变。
[2]探测器登月前需要减速，需要获得与运动方向相反的制动力，因为力的作用是相互的，所以探测器应向运动方向喷射高速气体，喷出的气体给探测器一个反作用力，使其减速。
（2）[3]根据物体的浮沉条件可知，奋斗者号加速下潜过程中，其受到的重力大于浮力。
[4]海水的压强为
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa
（3）[5][6]重力做功是
W=Gh=20N×10m=200J
重力做功的功率是
（4）[7]拉力端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W1=Fs=125N×4m=500J
拉力做功的功率
（5）[8]速度大小发生了变化，不是平衡状态，则此时运动员受到的是非平衡力。
[9]高度降低，重力势能减小。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大
2．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
3．如图是乒乓球落地后又弹起的示意图，乒乓球依次经过A、B、C、D四个位置，四个位置的高度关系为hB＞hA＝hC＞hD，分析可知，乒乓球（ ）
A．在A点时机械能最大
B．在B点动能为零
C．在C点与在A点动能相等
D．在D点的机械能与在A的机械能相等
4．一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
5．如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能逐渐增大，机械能增大 B．势能逐渐减小，机械能减小
C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
6．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
7．如图示，孩子坐着雪橇从高高的雪坡上滑下，最终停下来。这一过程中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A．雪橇会停下来是因为受到惯性的作用
B．雪橇受到的重力与雪坡对雪橇的支持力是一对平衡力
C．整个过程中，孩子的机械能保持不变
D．雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力是一对相互作用力
8．如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
9．如图斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（ ）
A．小物块从P向M运动过程中，机械能一定减少
B．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最小
C．小物块整个运动过程中，机械能一定减少
D．小物块从P向M运动过程中，动能减小
10．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功 返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（ ）
A．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
二、填空题
11．如图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋。将卡片反过来，用手把它在桌面上压平，使橡皮筋伸长，迅速松开手，看到卡片跳了起来，在此过程中橡皮筋的______能转化为卡片的______能，再转化为______能。
12．如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的___________能转化为___________能，在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹性势能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
13．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”）。
14．如图所示，小球由B点向C点运动过程中，______能逐渐减小，小球摆到______点时动能最大。
15．如图所示，在粗糙水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球在O点，现通过小球压缩弹簧到A位置，由静止释放小球，小球从A点开始向右运动，最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为______，长度AO______OB（>/=/<）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题。
月背“软着陆”“嫦娥”硬功夫
2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器降落在月球背面的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。“嫦娥四号”成为人类第一个着陆月球背面的探测器。
2018年12月30日，飞行控制中心对“嫦娥四号”实施降轨控制，使其进入月近点高度约15公里。远月点高度约100公里的绕月椭圆形着陆准备轨道。2019年1月3日早上，在近月轨道15公里处调整登陆姿态。由于月球上没有空气，所以用反推火箭发动机作用，垂直下降。在距离月面100米处，“嫦娥”稍作停留，悬停在空中，用激光探测器进行测距和定位，而后缓缓落下，10时26分精准立在月背着陆点之上。22时22分，“嫦娥四号”着陆器与巡视器顺利分离，“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面，着陆器上监视相机拍下了“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”，通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。
(1)反推发动机制动原理是根据力的作用是_____的。不能用回声定位测距是因为_____；
(2)“嫦娥四号”在绕月着陆准备轨道从远月点向近月点运动过程中速度_____，机械能_____；（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
(3)如图，若地面测控中心与“鹊桥”相距46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，他们之间是利用_____通讯的，着陆器把图像信号传回测控中心大约需要_____s。
17．2020 年 12 月17 日1时 59 分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。嫦娥回家经历了多个阶段，主要阶段有：一是发射入轨阶段。嫦娥五号将由运裁火箭发射，进入到地月转移轨道的飞行阶段。二是地月转移阶段。嫦娥五号完成器简分离，并展开相应太阳翼。三是近月制动阶段。始娥五号继续在目标环月飞行轨道正常行进，并在近月点进行减速制动。四是环月飞行阶段。嫦娥五号在环月飞行轨道中行进到动力下降初始点，并在该阶段完成轨道返回组合体和着陆上升组合体的分离，着陆上升组合体分离后要进行降轨、变轨，轨道返回组合体将缝续环月飞行，等待上升器的到来。五是着陆下降阶段。嫦娥五号着陆上升组合体将从下降初始点开始进行月面软着陆，并经过主减速段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段和自由下落段等多个阶段，寻找合适的月面完成软着陆。六是再入回收阶段。嫦娥五号返回器与轨道器分离后，轨道器进行规避机动，返回器则要经历惯性滑行、地球大气再入、回收着陆三个阶段完成最后的降落。返回器首先以第二宇审速度冲向地球，在进入地球大气后，通过半弹道跳跃式再入返回技术重新跳出大气层，再以第一宇宙速度进行降落，最终返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点。
请指出描述中与物理有关的现象，并用所学知识解释这一物理现象。（不得与示例重复）
示例：物理现象：嫦娥五号在内蒙古安全着陆
物理知识：下降时重力势能转化为动能
作答：物理现象：___________；
物理知识：___________。
18．阅读材料，回答问题。
新华社电：2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星，它运行在位于地球赤道上空约36000km的圆形轨道上，运行方向与地球自转方向相同，运行一周的时间与地球自转一周的时间相等。卫星电话使“天涯若比邻”成为了现实，两人通过卫星电话通话时，发出“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差，称之为“延迟时间”。
(1)火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体是______。火箭加速上升过程中，动能______，重力势能______；
(2)地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是______（选填“运动”或“静止”）的，此时卫星_____（选填“处于”或“不处于”）平衡状态；
(3)卫星电话是通过______（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的请你估算出使用卫星电话通话的“延迟时间”至少为______s。
19．（1）2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空，其运动轨迹如图所示。在探测器绕月飞行时，它的运动状态_______（选填“改变”或“不变”）；探测器登月前需要减速，向_______（选填“运动方向”或“运动反方向”）喷射高速气体，以获得制动力。
（2）2020年11月10日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中，浮力_______重力（填“大于”“等于”或“小于”），下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为_______Pa。（g取10N/kg，海水密度取1.03×103kg/m3）
（3）小王操控一架重20N的小型无人机，让其在5s内竖直下降了10m。该过程中重力做功是________J，重力做功的功率是________W。
（4）用如图所示的滑轮组将重为200N的物体在5s内匀速提升了2m，所用拉力为125N，则拉力做功的功率为_______W。
（5）如图是中国滑雪运动员谷爱凌在2021年滑雪世锦赛上比赛的情景，她把滑雪杆夹在腋下加速下滑。则此时她受力_______（选填“平衡”、“不平衡”），她的重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AB．不计空气阻力，机械能守恒，a、c两点高度相同，重力势能相同，动能相同，故A符合题意，B不符合题意；
C．a比d高，a重力势能大，机械能守恒，所以d动能大，故C不符合题意；
D．b点最高，重力势能最大，动能最小，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．由于最高点P和Q不等高，故机械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能一部分转化为动能和内能，故A错误；
B．小球从P点向Q点运动的过程中，存在阻力，机械能减小，故B错误；
C．小球从P点向Q点运动的过程中，支持力与运动的距离是垂直的，故所受支持力不做功是正确的，故C正确；
D．由于机械能减小，M、N两点时重力势能相同，故小球通过M、N两点时的速度大小不相等，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
A．根据乒乓球落地后又弹起的示意图可知，乒乓球越往后弹起高度变小，说明过程中克服摩擦力做功，机械能越来越小，机械能不守恒，则在离初始位置最近的A点时机械能最大，故A符合题意；
B．在B点有向右的运动速度，动能不为零，故B不符合题意；
C．在C点与在A点高度相同，重力势能相同，但由于克服摩擦力做功，C点的动能较小，故C不符合题意；
D．由于克服摩擦力做功，机械能不守恒，在D点的机械能小于在A的机械能相等，故D不符合题意。
故选A。
4．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。
5．C
【详解】
当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；但运动的速度增大，动能增大。减小的重力势能等于增加的动能，也就是说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变。
故选C。
6．B
【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。
7．D
【详解】
A．滑行的雪橇会停下来是是因为受到摩擦力的作用，不是因为惯性，故A错误；
B．雪橇受到的重力与雪坡对雪橇的支持力大小不相等，不在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．滑雪者坐着雪橇从高高的雪坡上滑下的过程中有一部分机械能克服摩擦做功，机械能转化为内能，故有机械能损失，所以机械能会减小，故C错误；
D．雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力，大小相等、方向相反，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．若斜面是光滑的，则小物块从P向M运动过程中，机械能不变，故A错误；
B．在弹性限度内，弹簧的形变程度越大弹性势能越大，当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，故B错误；
C．因小物块最后返回到P点的下方，所以整个过程中机械能一定减少，故C正确；
D．小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，动能增大，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 弹性势 动 重力势
【详解】
[1][2][3]由图中可知：要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋对卡片做功，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来，停下后纸片一侧位置升高，所以跳起来以后，卡片的动能又转变为卡片的重力势能。
12． 动 重力势 增大
【详解】
[1][2]蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
[3]在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹簧的形变程度增大，弹性势能增大。
13． 重力势能 不变
【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。
14． 动 B
【详解】
[1][2]小球从B点始向C点摆动过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大。质量不变，速度变小，动能变小，重力势能转化为动能；小球摆到B点时速度最大，动能最大。
15． 先变大后变小 >
【详解】
[1]小球从A运动到O的过程中，受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力；开始一段时间内，弹力大于摩擦力，小球做加速运动，其速度不断增大，动能增大；当小球受到的弹力等于摩擦力时，小球的速度最大，动能最大；继续向右运动，弹簧的形变量减小，弹力减小，弹力小于摩擦力，小球做减速运动，动能变小，所以，小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。
[2]把弹簧和小球看做一个整体，小球在A点时速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能；小球在整个运动过程中，需要克服摩擦做功，所以整体的机械能会转化为内能；小球最远运动到B点，此时小球的速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能；根据能量守恒定律可知，在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能，所以在A点时弹簧的形变量较大，故可知AO大于OB。
16． 相互 真空不能传声 变大 不变 电磁波 1.75
【详解】
(1)[1]反推发动机工作时向下喷射燃气，对燃气有向下的作用力，根据力的作用是相互的，可知燃气对火箭有向上的反作用力，所以“嫦娥四号”探测器能缓缓落下；
[2]声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，所以不能用回声定位测距；
(2)[3][4]“嫦娥四号”在远月点，卫星和月球的相对高度最大，速度最小，质量不变，势能最大，动能最小。卫星在近月点，卫星和月球的相对高度最小，速度最大，质量不变，势能最小，动能最大。所以“嫦娥四号”从远月点向近月点运动过程中，速度变大，由于太空中没有空气阻力，所以此过程中其机械能守恒。
(3)[5]“鹊桥”与月球背面是通过电磁波通讯的，因为太空是真空，声波在真空中不能传播；
[6]地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，指令是通过电磁波传播，传播速度为3×105km/s，由v=可得传播时间：
t===1.75s。
17． 嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段 力能改变物体的运动状态
【详解】
[1][2]物理现象：返回器在进入地球大气后，再重新跳出大气层；返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点；嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段等说明返回器的运动状态发生了改变。故用到的物理知识：力能改变物体的运动状态。
18． 燃气 增大 增大 静止 不处于 电磁波 0.24s
【详解】
(1)[1]火箭发射时，高温高压的燃气从尾部喷出，同时燃气给火箭一个反作用力，使火箭获得上升的推力，故该推力的施力物体是燃气。
[2][3]火箭加速上升的过程中，速度增加，动能增大，高度增大，重力势能增大。
(2)[4]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时，相对于地面的位置没有发生改变，故卫星相对于地球是静止的。
[5]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时，运动方向不断变化，处于非平衡状态。
(3)[6]太空中没有空气，因此卫星电话是通过电磁波来传递信息的。
[7]根据可得延迟的时间
19． 改变 运动方向 小于 1.03×108 200 40 100 不平衡 减小
【详解】
（1）[1]探测器绕月飞行时，其运动轨迹不是直线，速度大小也会发生改变，因此其运动状态发生改变。
[2]探测器登月前需要减速，需要获得与运动方向相反的制动力，因为力的作用是相互的，所以探测器应向运动方向喷射高速气体，喷出的气体给探测器一个反作用力，使其减速。
（2）[3]根据物体的浮沉条件可知，奋斗者号加速下潜过程中，其受到的重力大于浮力。
[4]海水的压强为
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa
（3）[5][6]重力做功是
W=Gh=20N×10m=200J
重力做功的功率是
（4）[7]拉力端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W1=Fs=125N×4m=500J
拉力做功的功率
（5）[8]速度大小发生了变化，不是平衡状态，则此时运动员受到的是非平衡力。
[9]高度降低，重力势能减小。
答案第1页，共2页
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