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 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 06:36:10 | ||
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
1．一小球被竖直上抛，先后经过P、Q两点，到达最高点后又落回抛出点，如图所示。整个运动过程忽略空气阻力，则（ ）
A．小球上升经过PQ的过程，其所受的重力不做功
B．小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的
C．上升时，小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能
D．在整个运动的过程，小球的动能在不断减少
2．如图所示，小明在做模拟“蹦极”“的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小石块在B点时的动能最大
B．小石块在C点时的动能最大
C．从A点下落到C点的过程中，小石块的动能一直在增大
D．从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小
3．如图所示，小明和同学一起荡秋千．下列说法正确的是（ ）
A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能转化为重力势能
C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能转化为动能
4．如图是某中学运动会上的场景，所涉及到的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲：跑步时用力向后蹬地，利用了力的作用是相互的
B．图乙：冲线后没有立即停下来，因为运动员具有惯性
C．图丙：运动员跳高时跃到最高点，势能最大，动能为零
D．图丁：起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小方向一直不变
5．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
6．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点的过程中重力势能减少
7．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．绳的拉力对小球做了功
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
8．人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（ ）
A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大
C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小
9．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小石块减少的重力势能全部转化为动能
B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在C点时，受到平衡力的作用
10．如图是送餐机器人工作时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．机器人送饮料时，突然停下，饮料会向前洒出，此时惯性做功
B．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，需要克服餐盘的重力做功
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，没有力对餐盘做功
D．机器人端着餐盘水平启动时，将重力势能转化为动能
二、填空题
11．如图为某商场内的自动扶梯，若小明同学站在以1m/s速度匀速向上运行的自动扶梯上，通过10m的路程，需_____s，运行过程中他的动能将_____，机械能将______.（后两空选填“增加”、“不变”或“减少”）.
12．如图2020年7月23日，我国发射首个火星探测器“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上从未有过先例。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___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．跳伞运动员从空中匀速下落的过程中，他的动能_________，正在喷农药的无人机在水平方向上匀速飞行时，它具有的机械能_________（本题两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14．“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，如图所示，在这个过程中弓的___________能转化为箭的____________能；拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生________________。
15．如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，弹力对飞机_____（选填“做功”或“不做功”），橡皮条的弹性势能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
嫦娥五号地外天体采样之旅
北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
嫦娥五号探测器于11月24日在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。探测器实施2次轨道修正、2次近月制动，顺利进入环月圆轨道。此后，探测器经历组合体分离及环月降轨。12月1日22时57分，嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15千米处采用动力下降的方式减速，7500牛变推力发动机开机，逐渐将探测器相对月球纵向速度从约1700m/s降为零。着陆器和上升器组合体在月球正面预选区域着陆后开展采样工作。12月3日，上升器点火起飞、精准入轨，于6日完成与轨道器和返回器组合体之间的交会对接及样品转移。12月12日至16日，轨道器和返回器组合体在完成2次月地转移入射、2次轨道修正后，返回器于12月17日与轨道器分离并重返地球。
完成一系列回收工作之后，12月19日，中国国家航天局在北京举行对月球样本的交接仪式。但是值得注意的一点是，嫦娥五号采集回来的月球样品只有1731克。原本嫦娥五号计划是带回2000克月壤的，而且嫦娥五号取样容器已经被装满了，可是质量却不足2000克，为什么少了269克呢？
嫦娥五号预计的2kg是按照之前美国、苏联取回来的月球正面的土的密度（0.8g/cm3）计算得来的。但此次嫦娥五号的取样地点与美国、苏联的取样地点相比，明显不一样，不同区域、不同深度所采集的土壤会有区别。
（1）着陆器和上升器组合体在月球着陆前采用的减速方式是______；
（2）从图中可看出，返回器被高温烧蚀成了黑色，是因为返回器经大气层下落过程中，______能转化为内能，温度升高；
（3）本次嫦娥5号在月球上采集的月壤带回到地球后，不发生改变的物理量是______；
A．质量 B．体积 C．温度 D．密度
（4）按设计，嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为______m3；此处月壤的密度约为________kg/m3。
17．请分析“滚摆”由低处运动至高处的过程中能量的变化与转换。
18．如图所示为蛟龙AG600水陆两栖飞机，是我国自主研制的“三大飞机”之一，被誉为国之重器，AG600主要用于森林灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落；AG600空载时质量为41.5t，最多可储水12t；（g＝10N/kg，）求：
（1）当飞机逐渐飞出水面时，水对飞机底部的压强将 ______，当飞机水平匀速飞行进行森林灭火时，飞机的机械能将 ______；（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）某次起飞前，AG600蓄满水后静止在水面上，它受到的浮力多大？______排开水的体积多大？______
（3）在一次水面滑行测试中，发动机牵引力的功率为2.5×106W，在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中飞机所受阻力为总重的0.5倍，则AG600蓄水多少吨？______
19．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．小球上升经过PQ的过程，小球在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故A错误；
B．整个运动过程忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球先后两次经过Q点时的机械能相同，质量不变，高度相同，重力势能相同，所以动能相同，则速度大小相同，故B错误；
C．整个运动过程中小球的机械能是守恒的，上升时，小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能，由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能，所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能，故C正确；
D．小球上升时，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；所以在整个运动的过程，小球的动能先减小后增大，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．如图：B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，O点是橡皮筋悬挂小球静止时的点即重力和弹力相等的点。
B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，在小石块未到达B点之前绳子没有发生形变，故从A点下落到B点的过程中，小石块只受到重力的作用，经过B点向下到重力和弹簧的弹力相等的位置（O点）的过程中，重力大于弹力，小球继续加速，所以动能继续增大，故A错误；
B．C点是小球达到的最低点，此时速度为零，则小球的动能为零，故B错误；
C．从A点下落到B点的过程中，小石块的重力势能转化为动能，由B到O的过程，小石块受重力和弹力的作用，橡皮筋的形变量逐渐变大，弹力逐渐变大，重力大于弹力，小石块受到的合力方向与运动方向相同，做加速运动，动能不断变大；由O到C的过程，重力小于弹力，小石块受到的合力方向与运动方向相反，做减速运动，动能不断变小，因此在由A到C的过程中，小石块的动能先增大后减小，故C错误；
D．从B点下落到C点的过程中，可看作由B到O动能不断增大和由O到C动能不断减小的叠加，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】
A．人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B．下降过程中高度逐渐减小，速度逐渐增大，重力势能转化为动能，故B错误;
C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D．上升过程中，高度增大，速度减小，动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．跑步时用力向后蹬地，由于力的作用是相互的，所以地面对人有一个向前的力，使人瞬速跑起来，故A正确，不符合题意；
B．冲线后由于惯性会保持原有速度继续运动一会儿，所以没有立即停下来，故B正确，不符合题意；
C．运动员跳高时跃到最高点时，运动员质量不变，高度最高，所以重力势能最大，但运动员仍有一定速度，所以动能不为零，故C错误，符合题意；
D．由于质量是一种属性，不随物体位置发生变化，所以起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小不变，重力的方向一直是竖直向下的，所以重力方向也不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．A
【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。
6．C
【详解】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．从图中可以看出B、C位置在同一高度，即重力势能相同，小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以小球在B点机械能大于C点的机械能，故B点动能要大于C点的动能，故A错误；
B．由于小球运动方向与绳子拉力方向刚好垂直，根据做功的概念，功是物体在力的方向上运动的距离与力大小的乘积，这里垂直无功。故B错误；
C．小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以球从B点到O点的过程中机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中高度不断增加，动能转化为球的重力势能，所以重力势能在增加，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误；
B．B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小石块没有弹力的作用，故B错误；
C．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），拉力（即橡皮筋的弹力）逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍做加速运动；当拉力大于重力时，小石块减速下落；所以，小石块的速度先增大后减小，故C正确；
D．C点是下落的最低点，此时小石块虽然速度为0，到达C点后小石块会改变运动状态向上运动，故C点时受到并不是平衡力，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．机器人送饮料时，遇到障碍物突然停下，手里的饮料由于惯性仍保持原来的速度向前运动而洒出，惯性不是力，不能说惯性做功，故A错误；
B．机器人在水平地面匀速前行过程中，机器人对餐盘的作用力方向向上，在受力方向上没有移动距离，所以机器人对餐盘不做功，不需要克服餐盘的重力做功，故B错误；
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，餐盘受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，餐盘在这两个力的方向上没有通过距离，重力和支持力没有做功，故C正确；
D．机器人端着餐盘水平启动时，将电能转化为机械能，重力势能不变，故D错误。
故选C。
11． 10 不变 增加
【详解】
小明通过10m的路程需要的时间是： ；由于在小明上升过程中，其质量不变，速度不变，即动能不变；但其高度变大，即他的重力势能变大，由于机械能等于动能和势能之和，故机械能变大．
12． 变小 不变
【详解】
[1][2]探测器由近火点向远火点运动时，不受空阻力，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，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
13． 不变 减小
【详解】
[1]跳伞运动员从空中匀速下落的过程中，速度不变，质量不变，故他的动能不变。
[2]正在喷农药的无人机在水平方向上匀速飞行时，质量变小，故速度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小。
14． 弹性势 动 形变
【详解】
[1][2]拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，拉弓射箭的过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
[3]拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生形变。
15． 做功 减小
【详解】
[1]某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，飞机受到了力的作用，在力的方向上通过了距离，所以弹力对飞机做功。
[2]橡皮条的弹性势能转化为飞机的机械能，弹性势能变小。
16． 动力下降 机械 A 2.5×10﹣3 0.6924×103
【详解】
（1）[1]由材料知道，嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15千米处采用动力下降的方式减速。
（2）[2]返回器与空气摩擦，返回器的部分机械能转化为内能，使得返回器的内能增大，温度升高，即返回器被高温烧蚀成黑色。
（3）[3]“嫦娥五号”将月壤标本从月球带回，月壤的位置变化，但月壤所含物质的多少不变，其质量不变；但因为到地球后月壤受到地球大气压力的作用，且地球表面附近物体受到的重力比在月球表面受到的重力大，所以月壤受压，体积变小，由知道，月壤的密度变大，在地球上和月球上温度不一样，则不发生改变的物理量只有质量。
故选A。
（4）[4]美国、苏联取回来的月球正面的土的密度为
0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
按设计采集m=2000g=2kg的月壤，嫦娥五号用来收集月壤的容器容积
[5]嫦娥五号实际采集的月壤装满了该容器，月壤的质量是m′=1731g=1.731kg，则这些月壤的密度
17．见解析
【详解】
滚摆上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大；质量不变、速度减小，动能变小；动能转化为重力势能；若不计空气阻力计及摩擦，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。
18． 变小 变小 5.35×105N 53.5m3 8.5t
【详解】
（1）[1]当飞机逐渐飞出水面时，飞机底部所处的深度变小，由p＝ρgh可知水对飞机底部的压强将变小。
[2]装满水的AG600在投水灭火过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，飞机的重力势能减小；因为机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能减小。
（2）[3]AG600蓄满水后的总重力
G总＝m1g+m2g＝(41.5×103kg+12×103kg)×10N/kg＝5.35×105N
因为AG600蓄满水后静止在某湖面上，所以浮力为
F浮＝G总＝5.35×105N
[4]排开湖水的体积
V排＝＝53.5m3
（3）[5]飞机在水面上的速度
v＝36km/h＝10m/s
由
P＝＝Fv
可得，飞机受到的牵引力
F＝＝2.5×105N
因为飞机匀速滑行，所以飞机受到的阻力
f＝F＝2.5×105N
由题意可知，f＝0.5G总，则此时飞机的总重力为
G总＝2f＝2×2.5×105N＝5×105N
此时飞机的总质量为
m总＝＝5×104kg＝50t
飞机所蓄水的质量为
m3＝m总﹣m1＝50t﹣41.5t＝8.5t
19． 40 3.33
【详解】
（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为
故最高点的动能为
（2）[2] 足球的射程是
（3）[3] 若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为m/s ，则此时的动能为
在水平地面时，机械能为
故此时的重力势能为
此时足球距地面的高度是
足球距地面的高度是。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一小球被竖直上抛，先后经过P、Q两点，到达最高点后又落回抛出点，如图所示。整个运动过程忽略空气阻力，则（ ）
A．小球上升经过PQ的过程，其所受的重力不做功
B．小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的
C．上升时，小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能
D．在整个运动的过程，小球的动能在不断减少
2．如图所示，小明在做模拟“蹦极”“的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小石块在B点时的动能最大
B．小石块在C点时的动能最大
C．从A点下落到C点的过程中，小石块的动能一直在增大
D．从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小
3．如图所示，小明和同学一起荡秋千．下列说法正确的是（ ）
A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能转化为重力势能
C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能转化为动能
4．如图是某中学运动会上的场景，所涉及到的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲：跑步时用力向后蹬地，利用了力的作用是相互的
B．图乙：冲线后没有立即停下来，因为运动员具有惯性
C．图丙：运动员跳高时跃到最高点，势能最大，动能为零
D．图丁：起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小方向一直不变
5．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
6．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点的过程中重力势能减少
7．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．绳的拉力对小球做了功
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
8．人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（ ）
A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大
C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小
9．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小石块减少的重力势能全部转化为动能
B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在C点时，受到平衡力的作用
10．如图是送餐机器人工作时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．机器人送饮料时，突然停下，饮料会向前洒出，此时惯性做功
B．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，需要克服餐盘的重力做功
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，没有力对餐盘做功
D．机器人端着餐盘水平启动时，将重力势能转化为动能
二、填空题
11．如图为某商场内的自动扶梯，若小明同学站在以1m/s速度匀速向上运行的自动扶梯上，通过10m的路程，需_____s，运行过程中他的动能将_____，机械能将______.（后两空选填“增加”、“不变”或“减少”）.
12．如图2020年7月23日，我国发射首个火星探测器“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上从未有过先例。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___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．跳伞运动员从空中匀速下落的过程中，他的动能_________，正在喷农药的无人机在水平方向上匀速飞行时，它具有的机械能_________（本题两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14．“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，如图所示，在这个过程中弓的___________能转化为箭的____________能；拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生________________。
15．如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，弹力对飞机_____（选填“做功”或“不做功”），橡皮条的弹性势能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
嫦娥五号地外天体采样之旅
北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
嫦娥五号探测器于11月24日在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。探测器实施2次轨道修正、2次近月制动，顺利进入环月圆轨道。此后，探测器经历组合体分离及环月降轨。12月1日22时57分，嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15千米处采用动力下降的方式减速，7500牛变推力发动机开机，逐渐将探测器相对月球纵向速度从约1700m/s降为零。着陆器和上升器组合体在月球正面预选区域着陆后开展采样工作。12月3日，上升器点火起飞、精准入轨，于6日完成与轨道器和返回器组合体之间的交会对接及样品转移。12月12日至16日，轨道器和返回器组合体在完成2次月地转移入射、2次轨道修正后，返回器于12月17日与轨道器分离并重返地球。
完成一系列回收工作之后，12月19日，中国国家航天局在北京举行对月球样本的交接仪式。但是值得注意的一点是，嫦娥五号采集回来的月球样品只有1731克。原本嫦娥五号计划是带回2000克月壤的，而且嫦娥五号取样容器已经被装满了，可是质量却不足2000克，为什么少了269克呢？
嫦娥五号预计的2kg是按照之前美国、苏联取回来的月球正面的土的密度（0.8g/cm3）计算得来的。但此次嫦娥五号的取样地点与美国、苏联的取样地点相比，明显不一样，不同区域、不同深度所采集的土壤会有区别。
（1）着陆器和上升器组合体在月球着陆前采用的减速方式是______；
（2）从图中可看出，返回器被高温烧蚀成了黑色，是因为返回器经大气层下落过程中，______能转化为内能，温度升高；
（3）本次嫦娥5号在月球上采集的月壤带回到地球后，不发生改变的物理量是______；
A．质量 B．体积 C．温度 D．密度
（4）按设计，嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为______m3；此处月壤的密度约为________kg/m3。
17．请分析“滚摆”由低处运动至高处的过程中能量的变化与转换。
18．如图所示为蛟龙AG600水陆两栖飞机，是我国自主研制的“三大飞机”之一，被誉为国之重器，AG600主要用于森林灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落；AG600空载时质量为41.5t，最多可储水12t；（g＝10N/kg，）求：
（1）当飞机逐渐飞出水面时，水对飞机底部的压强将 ______，当飞机水平匀速飞行进行森林灭火时，飞机的机械能将 ______；（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）某次起飞前，AG600蓄满水后静止在水面上，它受到的浮力多大？______排开水的体积多大？______
（3）在一次水面滑行测试中，发动机牵引力的功率为2.5×106W，在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中飞机所受阻力为总重的0.5倍，则AG600蓄水多少吨？______
19．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．小球上升经过PQ的过程，小球在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故A错误；
B．整个运动过程忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球先后两次经过Q点时的机械能相同，质量不变，高度相同，重力势能相同，所以动能相同，则速度大小相同，故B错误；
C．整个运动过程中小球的机械能是守恒的，上升时，小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能，由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能，所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能，故C正确；
D．小球上升时，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；所以在整个运动的过程，小球的动能先减小后增大，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．如图：B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，O点是橡皮筋悬挂小球静止时的点即重力和弹力相等的点。
B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，在小石块未到达B点之前绳子没有发生形变，故从A点下落到B点的过程中，小石块只受到重力的作用，经过B点向下到重力和弹簧的弹力相等的位置（O点）的过程中，重力大于弹力，小球继续加速，所以动能继续增大，故A错误；
B．C点是小球达到的最低点，此时速度为零，则小球的动能为零，故B错误；
C．从A点下落到B点的过程中，小石块的重力势能转化为动能，由B到O的过程，小石块受重力和弹力的作用，橡皮筋的形变量逐渐变大，弹力逐渐变大，重力大于弹力，小石块受到的合力方向与运动方向相同，做加速运动，动能不断变大；由O到C的过程，重力小于弹力，小石块受到的合力方向与运动方向相反，做减速运动，动能不断变小，因此在由A到C的过程中，小石块的动能先增大后减小，故C错误；
D．从B点下落到C点的过程中，可看作由B到O动能不断增大和由O到C动能不断减小的叠加，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】
A．人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B．下降过程中高度逐渐减小，速度逐渐增大，重力势能转化为动能，故B错误;
C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D．上升过程中，高度增大，速度减小，动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．跑步时用力向后蹬地，由于力的作用是相互的，所以地面对人有一个向前的力，使人瞬速跑起来，故A正确，不符合题意；
B．冲线后由于惯性会保持原有速度继续运动一会儿，所以没有立即停下来，故B正确，不符合题意；
C．运动员跳高时跃到最高点时，运动员质量不变，高度最高，所以重力势能最大，但运动员仍有一定速度，所以动能不为零，故C错误，符合题意；
D．由于质量是一种属性，不随物体位置发生变化，所以起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小不变，重力的方向一直是竖直向下的，所以重力方向也不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．A
【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。
6．C
【详解】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．从图中可以看出B、C位置在同一高度，即重力势能相同，小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以小球在B点机械能大于C点的机械能，故B点动能要大于C点的动能，故A错误；
B．由于小球运动方向与绳子拉力方向刚好垂直，根据做功的概念，功是物体在力的方向上运动的距离与力大小的乘积，这里垂直无功。故B错误；
C．小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以球从B点到O点的过程中机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中高度不断增加，动能转化为球的重力势能，所以重力势能在增加，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误；
B．B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小石块没有弹力的作用，故B错误；
C．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），拉力（即橡皮筋的弹力）逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍做加速运动；当拉力大于重力时，小石块减速下落；所以，小石块的速度先增大后减小，故C正确；
D．C点是下落的最低点，此时小石块虽然速度为0，到达C点后小石块会改变运动状态向上运动，故C点时受到并不是平衡力，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．机器人送饮料时，遇到障碍物突然停下，手里的饮料由于惯性仍保持原来的速度向前运动而洒出，惯性不是力，不能说惯性做功，故A错误；
B．机器人在水平地面匀速前行过程中，机器人对餐盘的作用力方向向上，在受力方向上没有移动距离，所以机器人对餐盘不做功，不需要克服餐盘的重力做功，故B错误；
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，餐盘受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，餐盘在这两个力的方向上没有通过距离，重力和支持力没有做功，故C正确；
D．机器人端着餐盘水平启动时，将电能转化为机械能，重力势能不变，故D错误。
故选C。
11． 10 不变 增加
【详解】
小明通过10m的路程需要的时间是： ；由于在小明上升过程中，其质量不变，速度不变，即动能不变；但其高度变大，即他的重力势能变大，由于机械能等于动能和势能之和，故机械能变大．
12． 变小 不变
【详解】
[1][2]探测器由近火点向远火点运动时，不受空阻力，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，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
13． 不变 减小
【详解】
[1]跳伞运动员从空中匀速下落的过程中，速度不变，质量不变，故他的动能不变。
[2]正在喷农药的无人机在水平方向上匀速飞行时，质量变小，故速度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小。
14． 弹性势 动 形变
【详解】
[1][2]拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，拉弓射箭的过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
[3]拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生形变。
15． 做功 减小
【详解】
[1]某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，飞机受到了力的作用，在力的方向上通过了距离，所以弹力对飞机做功。
[2]橡皮条的弹性势能转化为飞机的机械能，弹性势能变小。
16． 动力下降 机械 A 2.5×10﹣3 0.6924×103
【详解】
（1）[1]由材料知道，嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15千米处采用动力下降的方式减速。
（2）[2]返回器与空气摩擦，返回器的部分机械能转化为内能，使得返回器的内能增大，温度升高，即返回器被高温烧蚀成黑色。
（3）[3]“嫦娥五号”将月壤标本从月球带回，月壤的位置变化，但月壤所含物质的多少不变，其质量不变；但因为到地球后月壤受到地球大气压力的作用，且地球表面附近物体受到的重力比在月球表面受到的重力大，所以月壤受压，体积变小，由知道，月壤的密度变大，在地球上和月球上温度不一样，则不发生改变的物理量只有质量。
故选A。
（4）[4]美国、苏联取回来的月球正面的土的密度为
0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
按设计采集m=2000g=2kg的月壤，嫦娥五号用来收集月壤的容器容积
[5]嫦娥五号实际采集的月壤装满了该容器，月壤的质量是m′=1731g=1.731kg，则这些月壤的密度
17．见解析
【详解】
滚摆上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大；质量不变、速度减小，动能变小；动能转化为重力势能；若不计空气阻力计及摩擦，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。
18． 变小 变小 5.35×105N 53.5m3 8.5t
【详解】
（1）[1]当飞机逐渐飞出水面时，飞机底部所处的深度变小，由p＝ρgh可知水对飞机底部的压强将变小。
[2]装满水的AG600在投水灭火过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，飞机的重力势能减小；因为机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能减小。
（2）[3]AG600蓄满水后的总重力
G总＝m1g+m2g＝(41.5×103kg+12×103kg)×10N/kg＝5.35×105N
因为AG600蓄满水后静止在某湖面上，所以浮力为
F浮＝G总＝5.35×105N
[4]排开湖水的体积
V排＝＝53.5m3
（3）[5]飞机在水面上的速度
v＝36km/h＝10m/s
由
P＝＝Fv
可得，飞机受到的牵引力
F＝＝2.5×105N
因为飞机匀速滑行，所以飞机受到的阻力
f＝F＝2.5×105N
由题意可知，f＝0.5G总，则此时飞机的总重力为
G总＝2f＝2×2.5×105N＝5×105N
此时飞机的总质量为
m总＝＝5×104kg＝50t
飞机所蓄水的质量为
m3＝m总﹣m1＝50t﹣41.5t＝8.5t
19． 40 3.33
【详解】
（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为
故最高点的动能为
（2）[2] 足球的射程是
（3）[3] 若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为m/s ，则此时的动能为
在水平地面时，机械能为
故此时的重力势能为
此时足球距地面的高度是
足球距地面的高度是。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页