4.3 机械能 同步练习
一、单选题
1.2022年4月16日,神舟十三号返回舱载着三位英雄在东风着陆场安全着陆,关于此事件以下说法正确的是( )
A.在地球轨道环绕阶段返回舱运动状态没有改变
B.在脱离轨道进入大气层过程中,地球对返回舱号的引力大于返回舱对地球的引力
C.打开降落伞减速下降过程中,返回舱机械能守恒
D.着陆后,静止在地面的返回舱受到平衡力作用
2.2022年4月23号,中国官方媒体放出一段视频,显示055型驱逐舰从垂直发射单元发射了一枚神秘的新型导弹。这枚导弹起飞后不久,就立刻大角度转弯,向着几乎平行于地面的方向飞远了,所以有些人也认为,这可能是一种超远程防空导弹。在导弹加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能减小,机械能不变
B.动能不变,势能增大,机械能增大
C.动能增大,势能增大,机械能增大
D.动能减小,势能增大,机械能不变
3.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )
A.不受摩擦力作用
B.从b到c的过程机械能减少
C.从a到b的过程机械能大小不变
D.从c到d的过程重力势能减少
4.无人机已被应用于诸多领域。如图所示,是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( )
A.动能不变,重力势能增大,机械能增大
B.动能减小,重力势能增大,机械能守恒
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大
D.动能增大,重力势能减小,机械能减小
5.如图所示,图是2022中国红色旅游博览会之“红色激情,点亮未来”无人机飞行表演,展示的是娄底市著名景点﹣﹣紫鹊界。1000架无人机在空中缓缓升起,那是一场绚丽壮观、震撼人心的视觉盛宴。下列说法正确的是( )
A.无人机机身采用的复合材料密度小可减轻自重,便于遥控
B.无人机在上升过程中,以地面为参照物,无人机是静止的
C.无人机悬停在空中摆出如图所示的图案时,机翼可以停止转动
D.表演结束后,无人机在匀速下落的过程中,机械能保持不变
6.竖直上抛的篮球从离开手以后到最高点、再向下运动到抛出点的过程中(空气阻力不能忽略)经过同一点时( )
A.动能大小相等
B.重力势能大小相等
C.机械能大小相等
D.速度大小相同
7.关于物体的机械能,下列说法中正确的是( )
A.高山上的石头,稳稳地静止在那里,它没有重力势能
B.一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大,被压缩时具有的弹性势能小
C.运动速度大的物体,具有的机械能不一定就大
D.没有做功的物体一定没有能
8.2015年5月19日中午,梁先生开车行驶到一在建高架桥下时,一根钢管突然从天而降,穿过小轿车驾驶座与副驾之间,直直戳在变速箱上,如图所示,下列描述正确的是( )
A.钢管从高空坠落,动能转化为重力势能
B.钢管下落的过程中具有的机械能大小不变
C.钢管从高空坠落,重力势能转化为动能
D.钢管砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的重力势能
9.如图所示,用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧上,则关于它们弹性势能的大小关系,下列说法中正确的是( )
A.甲弹簧的弹性势能大
B.乙弹簧的弹性势能大
C.两弹簧的弹性势能一样大
D.以上三种情况均有可能
10.如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力的功率是99 W
B.绳子自由端移动的速度是0.9 m/s
C.利用滑轮组所做的有用功是450J
D.滑轮组的机械效率是80%
二、填空题
11.“空轨”是一种新型的轨道交通——悬挂式轨道列车,又称空轨,其车辆悬挂在轨道下方,具有独立路权和良好观景功能。2023年5月11日,武汉“光谷光子号”空轨车辆试运行,如图所示,其最高时速60km/h。
(1)若以空轨车厢中静止的乘客为参照物,空轨车厢是 (填“运动”或“静止”)的;
(2)“光谷光子号”采用先进的永磁牵引技术,有效降低整车质量,从而减小了车辆在水平轨道上前进时 能(填“重力势”或“动”),降低了能耗;
(3)光谷空轨一期线路全长约10.5km,若全程运行时间为30min,则通过全程的平均速度为 km/h。
12.上海磁悬浮列车是世界第一条商业运营的磁悬浮专线,设计时速430千米/时,如果以此速度匀速行驶0.5小时,则通过的路程是 千米,以这列磁悬浮列车为参照物,路边的树木是 的(选填“运动”或“静止”),在此过程中,该列车的动能 。
13.如图所示,甲、乙两球在光滑水平面上以相同的速度向左运动,已知m甲>m乙,则 球的动能大, 球的惯性小。(均选填“甲”或“乙”)
14.如图所示,某人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧,手受到的拉力的施力物体是 ;此时,弹簧具有的能量是 。
15.如图是商场的自动扶梯,它的部分几何尺寸如图所示,质量为55kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s的速度匀速上行。则扶梯对他做功的功率是 W,小华的机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.一辆洒水车以15km/h的速度匀速通过长1.5km大桥,给路面洒水降温,则需要 h,洒水车的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),若该洒水车发动机的功率恒定为60kW,则通过大桥发动机所做的功为 J。
17.如图,我国最新一代隐形战斗机“歼20”加速起飞画面,以地面塔台为参照物,它是 (“运动”/“静止”)的,此过程飞机的机械能 (“增大”/“不变”/“减小”),飞机受到的是 (“平衡力”/“非平衡力”)。
18.小新同学遥控重为10N的小型无人飞机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段,共用时20s,然后悬停在地面16m的高度,在减速上升阶段飞机的动能 (选填“增大”或“减小”),在整个上升阶段飞机的重力势能 (选填“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”),在整个上升阶段飞机的平均速度为 m/s;若不记空气阻力,且无人机在匀速竖直上升的阶段速度为1.2m/s,则在匀速上升阶段,无人机升力的功率为 W。
19.内燃机的大量使用,促进了社会的进步,使人们享受了现代文明,但在使用内燃机的同时又给人类带来了污染,这主要是指 污染和 污染.在内燃机工作过程中,由如图所示的内燃机能流图内可以看出,它的能量损失所占的百分比是:废气内能35%,散热损失30%,机械损失10%,则内燃机的热机效率是 .我们在有效利用能源的同时,也必须重视保护环境.
20.一小球在空气中自由下落,此时小球的 能转化为小球的 能,且在此转化过程中,小球的机械能总量 (选填“增大”、“减少”或“保持不变”)。
三、综合题
21.十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害,汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首,超速与超载严重危害了道路交通安全。小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害,用到的器材有:小车(模拟货车)木块(模拟被追尾车辆)、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放,小车在水平面上运动一段距离s1后停止,s1可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处,表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题:
(1)探究货车超速的危害:如图乙所示,木块置于B处,小车由斜面顶端释放,撞击木块并与木块共同运动一段距离s2,这表明货车超速 (选填“会”或“不会”)产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度;
(2)探究货车超载的危害:如图丙所示,木块置于B处,将砝码固定在小车上,仍从A处释放小车,观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验,发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s1,均未与木块撞击。小明猜想:小车每次到达斜面底端时,虽然其动能随 的逐次增大而增大,但仍未追尾,原因可能是小车此时 还不够大;
(3)由(2)问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车,但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作(木块仍置于B处),证明货车追尾前车会因超载带来危害;
①操作:将装有砝码的小车放在斜面 (选填“A处”或“顶端”)释放,观察木块被撞击后运动的距离;
②请你对可能产生的现象进行合理预设,并指出若木块运动的距离比 (选填“甲图”“乙图”或“丙图”)中木块运动的距离更远,则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
(4)本实验中应用到的实验方法为控制变量法和 。
22.2021年,高空坠物列入刑法。某日,小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿。警方根据小区监控,推算:玻璃瓶砸中车时速度约为20米/秒。请根据框图,从能量转换角度寻找肇事者大致楼层。(玻璃瓶由静止下落,下落过程中不计空气阻力)
①Ⅰ推导Ⅱ的依据是:当玻璃瓶质量一定时, ;
②玻璃瓶下落过程中,重力势能转化为动能是通过 实现的;
③Ⅲ推导Ⅳ的依据是: ;
④分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在 层。
速度(米/秒) 动能(焦)
12 7.2
16 12.8
20 20
24 28.8
28 39.2
表一
重力势能(焦) 楼层(层)
13 5
19 7
25 9
31 11
36 13
表二
23.图甲是新冠灭活疫苗装送飞机时的情景:新冠灭活疫苗装箱后每箱的质量20kg,用长15m的传送带送入高2m的飞机机舱口。请你综合应用所学知识解答下列问题:(g=10N/kg)
(1)新冠灭活疫苗随传送带匀速上升,是由于受到传送带对它的 力的作用,该过程中新冠灭活疫苗的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如果新冠灭活疫苗随传送带运动的s-t图像如图乙所示,则新冠灭活疫苗的速度是多少m/s?( )
(3)匀速送入飞机机舱口的过程中,传送带对每箱新冠灭活疫苗做的有用功是多少J?( )
(4)如果传送带在80s内把10箱新冠灭活疫苗匀速送到机舱口,则传送带对新冠灭活疫苗做的有用功的功率是多少W?( )
参考答案:
1.D
2.C
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
8.C
9.C
10.A
11. 静止 动 21
12. 215 运动 不变
13. 甲 乙
14. 弹簧 弹性势能
15. 330 变大
16. 0.1 减小 2.16×107
17. 运动 增大 非平衡力
18. 减小 一直增大 0.8 12
19. 废气 噪声 25%
20. 重力势 动 减少
21. 会 距离 质量 速度 顶端 乙图 转换法
22. 速度越大,动能越大 克服重力做功 当玻璃瓶的质量一定时,高度越高,重力势能越大 7
23. 摩擦 不变 0.75m/s 400J 50W