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 | 808.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-17 19:56:28 | ||
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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．开学返校途中，好学的小强对路上看到的现象进行思考，其中分析正确的是（ ）
A．货车匀速上坡时，车辆机械能不守恒
B．小汽车在公路上匀速转弯时，车子受力平衡
C．大货车安装很多轮了，可以增大受力面积从而增加地面之间的摩擦
D．高速公路上车辆不能超速，是因为车辆超速后惯性变大不易停下
2．中国文化博大精深，许多成语不仅仅只是一个故事，还都隐含着丰富的物理知识，对以下所列成语的分析错误的是（ ）
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是光的折射形成的
B．“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有能量
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化时要吸收周围热量
3．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
4．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．整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量
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
5．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
6．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
7．如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
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．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
10．频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，如图是频闪照片记录竖直下落的小球每隔相等时间的位置（不计空气阻力），则在下落过程中，小球（ ）
A．动能逐渐减小 B．a 位置没有能量
C．重力在 bc 段做功比在 cd 段慢 D．重力在 ab 段做功比在 bc 段多
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．从离地20m高的A点斜向上抛出重1N的小球，其运动轨迹如图所示。小球离开手时的动能为20J，则当它运动到与A点等高的B点时具有的动能是____________________J，刚接触地面时的动能是______________________J。（不计空气阻力）
13．将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；皮球先后三次在地面D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐 ______（填“变小”、“变大”或“不变”）。
14．我国自行研制的具有国际先进水平的歼﹣10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼﹣10战斗机以二倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做功______，发动机的功率是______W；在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．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”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答后面问题：
天问一号火星探测器
天问一号火星探测器于2020年7月23日在文昌航天发射场发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，2021年5月，火星探测器上的着陆巡视器与环绕器分离，着陆巡视器软着陆于火星乌托邦平原南部预选区，成功降落于火星表面，而后祝融号火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作；
（1）如图1，火星探测器进入环火轨道，在火星引力作用下做环绕火星的运动，运动轨道上有一个近火点（距离火星最近的点）和远火点（距离火星最远的点），那么，火星探测器在 ______火点的动能较大；从近火点到远火点的过程中，火星探测器的机械能 ______（选填“增大”、“减少”或“守恒”）；
（2）火星直径约为地球的一半，物体在火星地表所受重力约为地球地面上的五分之二；地球地表上的g地取10N/kg，则火星地表上的g约为 ______N/kg，由此可知：
①如图2，质量为240kg的祝融号火星车从高度为1.2m的着陆平台上沿斜梯驶离到火星地面上，则重力对火星车所做的功为 ______J；
②火星地表大气压强约为680Pa，在火星地表做托里拆利实验，如图3，则水银柱高度h约为 ______mm；（水银密度为13.6×103kg/m3）
③假设火星地面上存在一个由液态水形成的湖泊，某同学穿上宇航服跳入湖中并保持不动；已知此同学穿上宇航服后的总质量为80kg、体积0.25m3，液态水的密度，则此同学在湖水中所受的浮力大小为 ______N、浸入水中的体积为 ______m3。
17．建成并通车的唐河县五里河大桥（图甲），使城区与五里河北岸之间的交通变得极其便捷，同时也成为了一道亮丽的风景。如图乙所示，小明的爸爸驾驶总质量（含乘客）为2.5t小汽车以54km/h的速度匀速驶上引桥，大桥引桥相当于一个倾角较小的斜面，若斜面的长为300m，高为6m，此过程中小汽车的功率为18kW。请完成以下问题：
(1)汽车在匀速驶上引桥的过程中，其动能将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），重力势能增加，增大的重力势能是由_____能转化来的。
(2)如果小汽车与地面的总接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上时对地面的压强为多大？（g＝10N/kg）( )
(3)大桥引桥的机械效率为多大？( )
(4)小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力（不计空气阻力）为多大？( )
18．打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目．如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片．
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明________（写两点）．
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡 ________．
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略．图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中．下列说法正确的是________（选填序号）．
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
19．阅读短文，回答问题：
避险车道
避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施等组成。避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到，这种车道很特别，一般长度在50~ 100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子、沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，如图所示。避险车道很大程度上解决了汽车失灵时的安全隐患，失控的车辆可以冲进避险车道，通过上坡及碎石的巨大摩擦消耗掉能量而停下来。
(1)避险车道的主要作用是供________________。
(2)避险车道一般设置在 ___________处。
(3)避险车道有一定坡度，是为了车辆上坡时将部分动能转化为________。
(4)避险车道上铺上疏松的石子、沙土层，是为了_______________，使车减速。
(5)避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，是为了起到缓冲作用，使车的动能转化为_____，使车减速。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．货车匀速上坡时，速度、质量不变，高度增加，所以动能不变，重力势能变大，车辆机械能变大，故A正确；
B．小汽车在公路上匀速转弯时，运动的方向发生了变化，运动状态发生了改变，受非平衡力作用，故B错误；
C．摩擦力的大小与接触面积大小无关，增加轮胎数目是为了增大受力面积，在压力一定时，减小对路面的压强，故C错误；
D．高速公路上车辆不能超速，是因为质量一定时，速度越快，动能越大，停下来越困难，惯性大小只与质量有关，与速度无关，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是月亮反射的光，在水面再次反射形成的平面镜成像，故A错误，符合题意；
B．声音的传播需要介质，“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音，故B正确，不符合题意；
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有机械能，故C正确，不符合题意；
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化，从固态变成液态，要吸收热量，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；
B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；
CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
A. 整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量，故A错；
B. 从 A 点下落到 B 点的过程中，橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用，小石块只受到重力作用，故B错；
C. 从 B 点下落到 C 点的过程中，橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大，小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反，由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小，故C正确；
D. 小石块在 C 点时，橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力，小石块受到非平衡力的作用，故D错。
故选C。
5．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。
6．A
【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。
7．C
【详解】
ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
8．D
【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．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。
10．C
【详解】
A．由图可知，小球在下落过程中相同时间内通过的距离不断变大，故小球做加速运动；此过程中，小球的质量不变，速度变大，动能逐渐增大，故A错误；
B．小球在 a 位置时，具有一定的高度，所以具有一定的重力势能，同时小球自身具有内能，即小球在 a 位置具有能量，故B错误；
C．小球的重力 G 不变，小球在 bc 段比 cd 段下落高度小，根据 W=Gh 可知，小球的重力在 bc 段做功比在 cd段少；由题可知小球在 bc 段和 cd 段的运动时间相同，根据 P=可知，重力在 bc 段做功的功率小，即重力在bc 段做功比在 cd 段慢，故C正确；
D．小球的重力 G 不变，小球在 ab 段比 bc 段下落高度小，根据 W=Gh 可知，小球的重力在 ab 段做功比在 bc段少,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． 20 40
【详解】
[1]不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒，故小球在B点的机械能等于在A点的机械能，A点和B点等高，则小球的重力势能相等，而机械能等于动能与势能的总和，所以小球在B点的动能等于在A点的动能，即它运动到B点时具有的动能是20J。
[2]小球离开手时的动能为20J，小球在A点时的重力势能
Ep=Gh=1N×20m=20J
小球从A点运动到刚接触地面时，其具有重力势能全部转化为动能，故刚接触地面时的动能
Ek=20J+20J=40J
故刚接触地面时的动能为40J。
13． 等于 大于 变小
【详解】
[1]皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在A、B两点的重力势能相等。
[2]由于皮球每次弹起后所达到的最大高度不断减小，所以皮球的机械能在不断减小，即A位置的机械能大于B位置时的机械能，因此在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。
[3]每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小，所以看到黑色墨迹逐渐变小。
14． 8.296×108J 8.296×107 变小
【详解】
（1）[1][2]根据可得飞机飞行距离为
发动机所做功为
发动机的功率为
（2）[3]在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后，其高度和速度都不变，质量变小，所以动能和重力势能都变小，因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能变小。
15． 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。
16． 近 守恒 4 1152 12.5 320 0.08
【详解】
（1）[1][2]火星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，故探测器的机械能保持不变；在近火点，探测器的高度最小，重力势能最小，故探测器的动能最大。
（2）[3]火星地表上的g为
①[4]重力对火星车所做的功
②[5]水银柱高度
③[6]该同学的重力
假设该同学全部浸入水中，则排开水的体积为0.25m3，在湖水中所受的浮力
则该同学在湖水中静止时漂浮，所受的浮力
[7]根据阿基米德原理可知此时浸入水中的体积
17． 不变 内 5×105Pa 50% 500N
【详解】
(1)[1][2]汽车在匀速驶上引桥的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，所以其动能不变；高度升高，其重力势能增大，是由于上引桥的过程中，汽车消耗一定的汽油，将汽油的化学能转化为内能，然后内能又转化为重力势能。
(2)[3]在水平面上压力等于重力
F＝G＝mg＝2.5×103kg×10N/kg＝2.5×104N
汽车静止在水平路面上对地面的压强为
(3)[4]有用功为
W有用＝Gh＝2.5×104N×6m＝1.5×105J
汽车的速度v＝54km/h＝18m/s，根据P＝Fv得汽车的牵引力为
总功为
W总＝FL＝1000N×300m＝3×105J
大桥引桥的机械效率为
(4)[5]额外功为
W额＝W总﹣W有用＝3×105J﹣1.5×105J＝1.5×105J
摩擦力为
18． 力使物体发生形变；力的作用是相互的 否 ①③
【详解】
（1）球撞到球拍上，球和球拍都发生了形变，说明：力能使物体发生形变； 同时球的运动方向也发生了变化，说明球也受到了球拍的力，说明：力的作用是相互的；
（2）物体受力平衡时运动状态不发生改变；物体速度某个瞬间为零并不能说明物体就受力平衡，物体仍受重力的作用，小球速度为零下一瞬间将反向运动，说明小球不是处于平衡状态．所以该瞬间小球受力不平衡．
（3）①小球在A点时速度最大，在后面的飞行过程中由于受阻力作用，一小部分机械能会转变为内能，所以网球在A点时机械能最大，故①正确；
②网球位于最高点B时，网球仍在水平方向上运动，水平方向上具有一定的速度，所以动能不为零，故②错误；
③网球飞行过程中高度先增大再减少，所以小球的重力势能先增大再减小，故③正确．
19． 供速度失控车辆安全减速 长陡坡的拐弯 重力势能 增大汽车与路面间的摩擦 弹性势能
【详解】
(1)[1]由材料可知，避险车道的主要作用是供速度失控车辆安全减速。
(2)[2]避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到。
(3)[3]避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减小，便于汽车停下来。
(4)[4]铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下。
(5)[5]避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，是为了起到缓冲作用，且车的机械能转化为废旧轮胎或防撞桶的弹性势能，使车减速。
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一、单选题
1．开学返校途中，好学的小强对路上看到的现象进行思考，其中分析正确的是（ ）
A．货车匀速上坡时，车辆机械能不守恒
B．小汽车在公路上匀速转弯时，车子受力平衡
C．大货车安装很多轮了，可以增大受力面积从而增加地面之间的摩擦
D．高速公路上车辆不能超速，是因为车辆超速后惯性变大不易停下
2．中国文化博大精深，许多成语不仅仅只是一个故事，还都隐含着丰富的物理知识，对以下所列成语的分析错误的是（ ）
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是光的折射形成的
B．“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有能量
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化时要吸收周围热量
3．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
4．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．整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量
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
5．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
6．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
7．如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
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．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
10．频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，如图是频闪照片记录竖直下落的小球每隔相等时间的位置（不计空气阻力），则在下落过程中，小球（ ）
A．动能逐渐减小 B．a 位置没有能量
C．重力在 bc 段做功比在 cd 段慢 D．重力在 ab 段做功比在 bc 段多
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．从离地20m高的A点斜向上抛出重1N的小球，其运动轨迹如图所示。小球离开手时的动能为20J，则当它运动到与A点等高的B点时具有的动能是____________________J，刚接触地面时的动能是______________________J。（不计空气阻力）
13．将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；皮球先后三次在地面D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐 ______（填“变小”、“变大”或“不变”）。
14．我国自行研制的具有国际先进水平的歼﹣10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼﹣10战斗机以二倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做功______，发动机的功率是______W；在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．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”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答后面问题：
天问一号火星探测器
天问一号火星探测器于2020年7月23日在文昌航天发射场发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，2021年5月，火星探测器上的着陆巡视器与环绕器分离，着陆巡视器软着陆于火星乌托邦平原南部预选区，成功降落于火星表面，而后祝融号火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作；
（1）如图1，火星探测器进入环火轨道，在火星引力作用下做环绕火星的运动，运动轨道上有一个近火点（距离火星最近的点）和远火点（距离火星最远的点），那么，火星探测器在 ______火点的动能较大；从近火点到远火点的过程中，火星探测器的机械能 ______（选填“增大”、“减少”或“守恒”）；
（2）火星直径约为地球的一半，物体在火星地表所受重力约为地球地面上的五分之二；地球地表上的g地取10N/kg，则火星地表上的g约为 ______N/kg，由此可知：
①如图2，质量为240kg的祝融号火星车从高度为1.2m的着陆平台上沿斜梯驶离到火星地面上，则重力对火星车所做的功为 ______J；
②火星地表大气压强约为680Pa，在火星地表做托里拆利实验，如图3，则水银柱高度h约为 ______mm；（水银密度为13.6×103kg/m3）
③假设火星地面上存在一个由液态水形成的湖泊，某同学穿上宇航服跳入湖中并保持不动；已知此同学穿上宇航服后的总质量为80kg、体积0.25m3，液态水的密度，则此同学在湖水中所受的浮力大小为 ______N、浸入水中的体积为 ______m3。
17．建成并通车的唐河县五里河大桥（图甲），使城区与五里河北岸之间的交通变得极其便捷，同时也成为了一道亮丽的风景。如图乙所示，小明的爸爸驾驶总质量（含乘客）为2.5t小汽车以54km/h的速度匀速驶上引桥，大桥引桥相当于一个倾角较小的斜面，若斜面的长为300m，高为6m，此过程中小汽车的功率为18kW。请完成以下问题：
(1)汽车在匀速驶上引桥的过程中，其动能将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），重力势能增加，增大的重力势能是由_____能转化来的。
(2)如果小汽车与地面的总接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上时对地面的压强为多大？（g＝10N/kg）( )
(3)大桥引桥的机械效率为多大？( )
(4)小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力（不计空气阻力）为多大？( )
18．打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目．如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片．
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明________（写两点）．
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡 ________．
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略．图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中．下列说法正确的是________（选填序号）．
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
19．阅读短文，回答问题：
避险车道
避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施等组成。避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到，这种车道很特别，一般长度在50~ 100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子、沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，如图所示。避险车道很大程度上解决了汽车失灵时的安全隐患，失控的车辆可以冲进避险车道，通过上坡及碎石的巨大摩擦消耗掉能量而停下来。
(1)避险车道的主要作用是供________________。
(2)避险车道一般设置在 ___________处。
(3)避险车道有一定坡度，是为了车辆上坡时将部分动能转化为________。
(4)避险车道上铺上疏松的石子、沙土层，是为了_______________，使车减速。
(5)避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，是为了起到缓冲作用，使车的动能转化为_____，使车减速。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．货车匀速上坡时，速度、质量不变，高度增加，所以动能不变，重力势能变大，车辆机械能变大，故A正确；
B．小汽车在公路上匀速转弯时，运动的方向发生了变化，运动状态发生了改变，受非平衡力作用，故B错误；
C．摩擦力的大小与接触面积大小无关，增加轮胎数目是为了增大受力面积，在压力一定时，减小对路面的压强，故C错误；
D．高速公路上车辆不能超速，是因为质量一定时，速度越快，动能越大，停下来越困难，惯性大小只与质量有关，与速度无关，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是月亮反射的光，在水面再次反射形成的平面镜成像，故A错误，符合题意；
B．声音的传播需要介质，“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音，故B正确，不符合题意；
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有机械能，故C正确，不符合题意；
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化，从固态变成液态，要吸收热量，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；
B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；
CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
A. 整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量，故A错；
B. 从 A 点下落到 B 点的过程中，橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用，小石块只受到重力作用，故B错；
C. 从 B 点下落到 C 点的过程中，橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大，小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反，由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小，故C正确；
D. 小石块在 C 点时，橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力，小石块受到非平衡力的作用，故D错。
故选C。
5．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。
6．A
【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。
7．C
【详解】
ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
8．D
【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．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。
10．C
【详解】
A．由图可知，小球在下落过程中相同时间内通过的距离不断变大，故小球做加速运动；此过程中，小球的质量不变，速度变大，动能逐渐增大，故A错误；
B．小球在 a 位置时，具有一定的高度，所以具有一定的重力势能，同时小球自身具有内能，即小球在 a 位置具有能量，故B错误；
C．小球的重力 G 不变，小球在 bc 段比 cd 段下落高度小，根据 W=Gh 可知，小球的重力在 bc 段做功比在 cd段少；由题可知小球在 bc 段和 cd 段的运动时间相同，根据 P=可知，重力在 bc 段做功的功率小，即重力在bc 段做功比在 cd 段慢，故C正确；
D．小球的重力 G 不变，小球在 ab 段比 bc 段下落高度小，根据 W=Gh 可知，小球的重力在 ab 段做功比在 bc段少,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． 20 40
【详解】
[1]不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒，故小球在B点的机械能等于在A点的机械能，A点和B点等高，则小球的重力势能相等，而机械能等于动能与势能的总和，所以小球在B点的动能等于在A点的动能，即它运动到B点时具有的动能是20J。
[2]小球离开手时的动能为20J，小球在A点时的重力势能
Ep=Gh=1N×20m=20J
小球从A点运动到刚接触地面时，其具有重力势能全部转化为动能，故刚接触地面时的动能
Ek=20J+20J=40J
故刚接触地面时的动能为40J。
13． 等于 大于 变小
【详解】
[1]皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在A、B两点的重力势能相等。
[2]由于皮球每次弹起后所达到的最大高度不断减小，所以皮球的机械能在不断减小，即A位置的机械能大于B位置时的机械能，因此在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。
[3]每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小，所以看到黑色墨迹逐渐变小。
14． 8.296×108J 8.296×107 变小
【详解】
（1）[1][2]根据可得飞机飞行距离为
发动机所做功为
发动机的功率为
（2）[3]在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后，其高度和速度都不变，质量变小，所以动能和重力势能都变小，因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能变小。
15． 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。
16． 近 守恒 4 1152 12.5 320 0.08
【详解】
（1）[1][2]火星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，故探测器的机械能保持不变；在近火点，探测器的高度最小，重力势能最小，故探测器的动能最大。
（2）[3]火星地表上的g为
①[4]重力对火星车所做的功
②[5]水银柱高度
③[6]该同学的重力
假设该同学全部浸入水中，则排开水的体积为0.25m3，在湖水中所受的浮力
则该同学在湖水中静止时漂浮，所受的浮力
[7]根据阿基米德原理可知此时浸入水中的体积
17． 不变 内 5×105Pa 50% 500N
【详解】
(1)[1][2]汽车在匀速驶上引桥的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，所以其动能不变；高度升高，其重力势能增大，是由于上引桥的过程中，汽车消耗一定的汽油，将汽油的化学能转化为内能，然后内能又转化为重力势能。
(2)[3]在水平面上压力等于重力
F＝G＝mg＝2.5×103kg×10N/kg＝2.5×104N
汽车静止在水平路面上对地面的压强为
(3)[4]有用功为
W有用＝Gh＝2.5×104N×6m＝1.5×105J
汽车的速度v＝54km/h＝18m/s，根据P＝Fv得汽车的牵引力为
总功为
W总＝FL＝1000N×300m＝3×105J
大桥引桥的机械效率为
(4)[5]额外功为
W额＝W总﹣W有用＝3×105J﹣1.5×105J＝1.5×105J
摩擦力为
18． 力使物体发生形变；力的作用是相互的 否 ①③
【详解】
（1）球撞到球拍上，球和球拍都发生了形变，说明：力能使物体发生形变； 同时球的运动方向也发生了变化，说明球也受到了球拍的力，说明：力的作用是相互的；
（2）物体受力平衡时运动状态不发生改变；物体速度某个瞬间为零并不能说明物体就受力平衡，物体仍受重力的作用，小球速度为零下一瞬间将反向运动，说明小球不是处于平衡状态．所以该瞬间小球受力不平衡．
（3）①小球在A点时速度最大，在后面的飞行过程中由于受阻力作用，一小部分机械能会转变为内能，所以网球在A点时机械能最大，故①正确；
②网球位于最高点B时，网球仍在水平方向上运动，水平方向上具有一定的速度，所以动能不为零，故②错误；
③网球飞行过程中高度先增大再减少，所以小球的重力势能先增大再减小，故③正确．
19． 供速度失控车辆安全减速 长陡坡的拐弯 重力势能 增大汽车与路面间的摩擦 弹性势能
【详解】
(1)[1]由材料可知，避险车道的主要作用是供速度失控车辆安全减速。
(2)[2]避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到。
(3)[3]避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减小，便于汽车停下来。
(4)[4]铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下。
(5)[5]避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来，是为了起到缓冲作用，且车的机械能转化为废旧轮胎或防撞桶的弹性势能，使车减速。
答案第1页，共2页
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