机械能及其转化同步检测卷
满分100分
姓名:_______________班级:_______________考号:_______________
一、选择题(每题2分,共28 分)
1、图1中,一段弹簧固定在水平桌面上(如 ( http: / / www.21cnjy.com )图1甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图1乙所示),用竖直向下的力F压小球至图1丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图1丁所示),不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做加速运动 B.小球在A点处于静止状态
C.小球离开弹簧时的速度最大D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
2、下列过程中属于弹性势能转化为动能的是( )
A. 熟透的苹果从树上落下 B. 弹簧枪将“子弹”射出
C. 蹦极者落下拉紧橡皮绳 D. 秋千由低处摆向高处
3、在图2中的运动过程中都伴随着能量的转化,由重力势能转化为动能的是( )
A.卫星由近地点到远地点 B.火箭腾空而起
C.小莉松手铁锁下摆 D.运动员撑杆上升
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4、如图3所示,小孩从滑梯上滑下的过程中,臀部有灼热的感觉,下列说法正确的是( )
A.动能大小一定不变 B.没有发生能量转化
C.重力势能一定越来越小 D.机械能总量保持不变
5、如图4所示,足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是 ( )
A.在 b、d 两点动能相等 B.在 a、d 两点机械能相等
C.从 b 到 c 的过程机械能减少D.从 c 到 d 的过程重力势能减小
6、世界上最著名的苹果树生长在哪里?答案是 ( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣在伟大的英国科学家艾萨克 牛顿家花院里.牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律.如图5所示,熟透的苹果从树上自由下落时( )
A.动能减小,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D. 动能增大,重力势能增大
7、如图6是运载火箭点火起飞的情景.在火箭离地升空的过程中,关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化,下列说法正确的是( )
A.动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为动能
C.机械能的总量不变 D. 机械能的总量增加
8、甲、乙两个完全相同的篮球,在同一水平面 ( http: / / www.21cnjy.com )上以大小相等的速度,同时将甲球竖直向上抛出、将乙球水平方向抛出,两球在地面上反复弹跳。运动中不计空气阻力,与地面碰撞 时不计能量损失。则下列说法错误的是( )
A.球在空中下降时,重力势能减小,动能增大
B.球在抛出时刻,甲球的动能大于乙球的动能
C.在任何时刻,两球的机械能都相等
D.甲球的最大重力势能大于乙球的最大重力势能
9、 如图7所示,运动员沿水平方向射箭,松手后到箭落地前,箭的动能(忽略空气阻力的影响)( )
A.一直变大 B.一直不变
C.先变大后不变 D.先变大后变小
10、如图8为某车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度,据工程师介绍:这样能有效地提高能量的利用率,下列说法中正确的是( )
A.列车进站时动能增大,势能减小
B.列车出站时势能减小,动能增大
C.列车出站时势能增大,动能减小
D.列车进站时动能、势能不变
11、如图9所示,先用绳子 ( http: / / www.21cnjy.com )把一个苹果悬挂起来,然后把苹果拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不动,苹果向前摆去又摆回来。若不计空气摩擦,下列说法正确的是( )
A.苹果摆回后会低于鼻子高度,不会碰到鼻子
B.苹果下降过程中,重力势能转化为动能
C.苹果的机械能会增大
D.苹果摆动到最低点时,动能最小
12、在大型游乐场里,小明乘坐如图10所示的匀速转动的“摩天轮”,正在向最高点运动,对此过程,下列说法正确的是( )
A.小明的重力势能保持不变
B.小明的动能保持不变
C.小明的机械能守恒
D.小明的机械能减少
13、如图11所示,小球由静止开始沿光滑的斜面下滑,经过B、C两位置时具有相同的( )
A.速度 B.动能
C.重力势能 D.机械能
14、下列现象中,由动能转化为重力势能的是( )
A.动车匀速上坡 B 脚踩滑板从高处滑下 C.滚摆自下而上运动 D.火箭加速升空
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二、填空题(每空1分,共29 分)
15、在刚刚过去的索契冬奥会上,来自辽 ( http: / / www.21cnjy.com )宁的选手徐梦桃在自由式滑雪比赛中获得银牌.她在比赛过程中运动的轨迹如图所示,如果不计空气阻力,则从a点向b点运动过程中,她的重力势能 ,动能 (以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”);在a点和c点她的速度都为零,她在a点处的机械能 她在c点处的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”)
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16、在2012年10月26日我国成功发射了第十六颗“北斗导航卫星”,这颗卫星为地球同步通信卫星。在发射升空过程中,卫星的机械能 。当发射到预定轨道后,卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能 (均选填“增大”、“不变”或“减少”)。
17、神州8号飞船完成与天宫一号对 ( http: / / www.21cnjy.com )接任务后返回。在距离地面1m时,返回舱的4台发动机开始向下喷气,由于物体间力的作用是 的,舱体受到向上的阻力增大,因此再次减速下降,在这个过程中返回舱的动能 重力势能 (填“增大”、“减小”或“不变”)
18、同学们都有这样的体验:如图, ( http: / / www.21cnjy.com )将一支圆珠笔摁在桌面上,松手后圆珠笔会在笔内弹簧的作用下竖直向上跳起,在这个过程中,______能转化为_______能。在向上运动的过程中,重力势能________。
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19、落在地面上的篮球在从地面上弹起的过程中,篮球的弹性势能__________,重力势能___________。
20、高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛” ( http: / / www.21cnjy.com ).据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与_________有关,下落过程是将重力势能转化为_____________。
21、“歼20”是我国自主 ( http: / / www.21cnjy.com )研制的新一代隐身重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向下俯冲的过程中,动能 ,重力势能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
22、体重为500N的人 ( http: / / www.21cnjy.com )手提一个重50N的箱子乘电梯,随电梯竖直向上匀速上升的高度为20m,则人手对箱子的作用力所做的功为___________J,箱子的重力势能增加了___________J。
23、人造地球卫星在大气层外绕地球运转 ( http: / / www.21cnjy.com ),它的速度很大,一天可以绕地球飞行几圈到十几圈,能够迅速获取大量的信息.它运行的轨道为椭圆形,如图所示.它的轨道上有一点离地球最近,这个点叫近地点;有一点离地球最远,这个点叫远地点.卫星在运转的过程中,机械能是守恒的.回答下列问题:
(1)当卫星从远地点向近地点运行的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中,它的动能和势能的变化情况是: ;从近地点向远地点运转的过程中,它的动能和势能的变化情况是: .
(2)卫星在近地点动能最 ,势能最 ;在远地点动能最 ,势能最 .
24、小明做了一个“魔罐”玩具,如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示,在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔,用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部,然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来.他将“魔罐”在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是 .你对此现象的解释是 能转化为 能.制作时橡皮筋的张紧度要适当,皮筋张得过松会导致 。
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三、简答题(每题7分,共14分)
25、骑自行车下坡时,人不蹬脚踏板,车速也会越来越快,请从能量转化的角度解释该现象。
26、火车进站时仍具有较大的动能,要使火 ( http: / / www.21cnjy.com )车停下来需要刹车,造成能量的损失。小红想:怎么样才能让火车到车站时把动量转化为其它形式的能量先储存起来,这样火车就可以不刹车而停下来;当火车开动时,再将这些能量转化加以利用,从而避免能量的浪费。请你根据小红的思路,在下面的框中简单画出你设计的火车站台(用于停靠火车的平台)
四、实验,探究题(每空1 分,共17 分)
27、小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.
(1)为验证其猜想是否正确.他设计了 ( http: / / www.21cnjy.com )如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度.将小球置于弹簧右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分别比较木块 ,从而比较弹性势能的大小.
(2)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木 ( http: / / www.21cnjy.com )块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是 的(选“正确”或“错误”),理由是 .
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28、小明和小涛在做如图甲所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验.
(1)甲图中,小球从A点由静止开始摆动到B点的过程中,动能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);小球从A点由静止开始摆动到C点的过程中,势能的变化情况是 .
(2)小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同,于是他便产生了猜想,他认为小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度l、小球移开的距离s等因素有关,
为了验证自己的猜想,他在竖直的木板上画出方格,用瓶子代替小球,并在瓶内装大米以改变质量(如图乙所示),进行实验并得到了下表中的数据:
①为了研究t与绳子长度l的关系,应选择序号为 的数据进行分析;
②通过分析表中的数据可以得出初步的结论:t与 有关(填写符号).
③小涛在实验中发现,瓶子每摆动一次所用的时间其实很难测准,请你帮他想一个更准确的测量方法,具体是: .
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29、从斜面上滚下来的小球能将水平面上的木块撞出一定的距离,我们说滚动着的小球具有动能。同样的小球,从斜面的更高处滚下,它在水平面上的速度_______,将木块撞得_______,则小球的动能_______,所以说小球的速度_______,则动能越大。从同一高度滚下的质量不同的小球,刚滚到水平面时,所具有的速度_______(填“相同”或“不同”),但质量大的小球将木块撞击得更_______(填“远”或“近”).由此可见,以相同速度运动的物体,质量越大,动能_______。
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五、计算题(写出必要的文字说明和公式,共12分)
30、工人利用如图所示的滑轮组将400N的物体向上匀速提升2m所用的拉力为200N,求:
(1)工人做的有用功
(2)额外功是多少
(3)此时的机械效率是多少
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机械能及其转化同步检测卷
参考答案
一、选择题(每题2分,共28分)
1、D
2、B
3、C
4、C
5、C
6、C
解:苹果从树上自由落下时,由于受到重力作用,速度越来越大,苹果的质量不变,动能不断增大.
苹果从树上自由落下时,苹果的质量不变,高度不断减小,苹果的重力势能不断减小.
苹果从树上自由落下时,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能.
7、D
解:(1)火箭升空时,卫星质量不变,而速度增大,所以动能增大;
因为高度增大,所以重力势能增大;因此动能和重力是能都增大;
所以A不符合题意,B不符合题意.
(2)∵动能增大,重力势能增大,
而机械能=动能+重力势能
所以机械能增大.故C不符合题意,D符合题意.
8、B
9、A
10、B
列车进站时,列车的一部分动能转化为列车 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力势能储存起来,列车动能减小,势能增大;当列车出站时,列车储存的重力势能又转化为列车的动能释放出来,列车势能减小,动能增大,故选B。
11、B
苹果在下降过程中,重力势能转化为动能,在最 ( http: / / www.21cnjy.com )低点时,高度最低,速度最大,势能最小,动能最大,所以B对,D错;不计空气摩擦,能量只在动能和势能之间转化,机械能的总量保持不变,所以苹果会摆到原来的高度,所以A、C都错。
12、B
小明乘坐的摩天轮正在向最高点 ( http: / / www.21cnjy.com )运动,所以小明的重力势能增大,选项A错误;在向最高点运动的过程中摩天轮匀速转动,小明的动能保持不变,选项B正确;动能和势能统称为机械能,所以总的机械能增大,选项C、D错误。
13、D
因为斜面是光滑的,小球在下滑的过程中经过B、C两位置时,只有重力势能和动能的相互转化,动能和势能都发生变化,机械能保持不变,故选项D正确。
14、C
A项中动车匀速上坡时,质量不变,高度增 ( http: / / www.21cnjy.com )加,速度不变,故动能不变,重力势能增大。B项人从高处滑下时,高度减小,速度增加,质量不变,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能。C项滚摆自下而上运动时,高度增加,速度减小,重力势能增加,动能减小,动能转化为重力势能。D项火箭加速升空时,质量不变,高度增加,速度增加,故重力势能增加,动能增加。故选C。
二、填空题(每空1分,共29分)
15、减小;增大;大于.
解:从a点下滑到b点过程中,高度减小, ( http: / / www.21cnjy.com )重力势能减小,速度增大,动能增大;在a点和c点都处于静止状态,动能都为零,但在a点运动员具有重力势能大于c点的重力势能,所以在a点的机械能大于c点的机械能.
16、增大;不变
17、相互;减小;减小
18、弹性势;动; 增加
将一支圆珠笔摁在桌面上时,弹簧具有弹性势 ( http: / / www.21cnjy.com )能,松手后,弹簧的弹性势能转化为笔的动能,使笔跳起,笔在向上运动时质量不变,速度减小,高度增加,重力势能增加,动能减小。
19、减小;增大
篮球从地面上弹起时,篮球要恢复原状,即弹性形变的程度减小,所以弹性势能减小,但是篮球的高度增加,所以重力势能增大。
20、高度;动能;
21、增大;减小
22、1000;1000
23、(1)动能逐渐增加,势能逐渐减小;动能逐渐减小,势能逐渐增加;
(2)大;小;小;大.
解:(1)同一物体的重力势能随高度的增加而 ( http: / / www.21cnjy.com )增加,同一物体的动能随速度的增加而增加.卫星从远地点向近地点运行的过程中,高度逐渐减小,所以它的重力势能逐渐减小,又因为机械能守恒,所以卫星减小的重力势能转化为它的动能,它的动能就会逐渐增加.反之它的重力势能逐渐增大,动能逐渐减小.
(2)在近地点,由于卫星的高度最小,它的重力势能最小,转化的动能最多,所以在近地点它的动能最大;相反,在远地点,卫星的动能最小,势能最大.
24、魔罐又滚了回来,弹性势;动,魔罐滚不回来
三、简答题(每题7分,共14分)
25、人骑自行车下坡时重力势能逐渐转化为动能,使人和自行车的重力势能减小,动能增加,所以车速度越来越快。
26、只要有两个斜面(直线和曲线)就给分:画出一个斜面得1分
四、实验,探究题(每空1分,共17分)
27、(1)不同;移动距离的远近.
(2)不能
(3)错误;木块克服摩擦做功,机械能转化为内能.
解:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小.
(2)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的.
(3)小球推动木块移动一段距离后都要 ( http: / / www.21cnjy.com )停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了.故小明的观点是错误的.
28、(1)变大;先变大后变小;
(2 ( http: / / www.21cnjy.com ))3、6、7 ;②L或悬线长度;③可以测出瓶子摆动N次的总时间,再除以N(或冋答具体次数,但必须测 10次以上,含,10次)
29、更大,更远,越大,越大,相同,远,越大
五、计算题(12分)
30、(1)800J (2)400J (3)66.7%
10