10.3 机械能及其转化 同步练习
一、单选题
1.小浩酷爱体育运动,他玩滑板的水平也很高超。如图所示,他在一个不光滑的斜坡上加速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能减小,动能增大 B.重力势能增大,动能减小
C.重力势能减小,动能不变 D.机械能保持不变
2.两个一样的小铁块A和B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部,如图所示。如果它们的初速度都为0,则下列说法不正确的是( )
A.它们到达底部时动能相等
B.它们到达底部时速度大小相等
C.下滑过程中重力所做的功相等
D.它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自不相等
3.为丰富学生文化生活,学校经常进行各种球类比赛,下列有关说法正确的是:( )
A.踢足球比赛——静止在水平地面上的足球对地的压力和地对足球的支持力是一对平衡力
B.乒乓球比赛——打弧圈球的过程中,若球在最高点时所受力全部消失球会自然竖直下落
C.打排球比赛——发球时将排球高抛,排球下落过程中的动能和重力势能都减小
D.打篮球比赛——篮球投篮时,篮球会被篮板反弹过来说明力的作用是相互的
4.下列关于机械能的说法中,正确的是( )
A.跳水运动员在空中下落的过程中动能变小,重力势能变大
B.小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能转化为重力势能
C.速度相同飞行相同高度的两颗子弹,一定具有相同的机械能
D.跳伞运动员在空中匀速下降时,重力势能转化为动能
5.跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下降过程中所受空气阻力随运动速度增大,直至与重力等大,在整个下落过程中,运动员和降落伞的
A.势能不断减少,动能不断增加,机械能不变
B.势能不断减少,动能不断增加,机械能减少
C.势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少
D.势能不断减少,动能先增加后减少,机械能减少
6.“粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中1kg小麦的( )
A.动能不变 B.重力势能不变
C.机械能不变 D.动能与重力势能的和不变
7.自行车为人们的绿色出行带来便利,下列说法正确的是
A.当自行车下坡时,将动能转化为重力势能
B.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对平衡力
C.车绕着跑道匀速转圈时,车的运动状态不变
D.车把上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦,车座为马鞍形是为了减小压强
8.2020年11月24日,我国在海南文昌航天发射场用长征五号运载火箭,成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅(如图)。不考虑火箭自身质量变化,火箭加速上升过程中下列说法中正确的是( )
A.重力势能增大,动能减小 B.机械能保持不变
C.重力势能、动能都增大,机械能增大 D.燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能
9.如图甲,小球从高处自由下落到弹簧上、图乙为从小球刚接触至弹簧(a)到将弹簧压缩到最短(c)的过程中,小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系曲线,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。下列说法正确的是( )
A.从a处到c处,小球受到的弹力先增大后减小
B.小球在b点时重力和受到的弹力大小相等
C.小球在c处受平衡力作用
D.因为不计空气阻力,所以小球的机械能保持不变
10.如图所示,利用动滑轮(不计绳重和摩擦)将重力G为12N的物体以0.3m/s的速度提升1.5m,拉力F为8N,小华对此工作过程及装置作出了以下结论:
①物体匀速上升过程中,它的机械能增大
②动滑轮的重力是2N
③动滑轮的机械效率是75%
④有用功的功率是4.8W
关于小华的以上( )
A.只有①③④正确 B.只有①③正确
C.只有①④正确 D.只有②④正确
二、填空题
11.如图所示,人造地球卫星在大气层外,绕地球运行,它的速度很快,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,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,卫星在运行的过程中,机械能是守恒的。回答下列问题:
(1)卫星在近地点动能最 ,势能最 ;在远地点动能最 ,势能最 ;
(2)当卫星从远地点向近地点运行的过程中,它的动能和势能的转化情况是: ,从近地点向远地点运行的过程中,它的动能和势能的转化情况是: 。
12.“天宫课堂”点燃了同学们的科学梦想。如图,航天员在“天宫一号”空间站中演示摆球实验,拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性,运动过程中受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;“天宫一号”的运动特点与绕地人造卫星相同,图乙是飞行器在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行的示意图,则它从近地点向远地点运行的过程中 增大。(选填“动能”“势能”或“机械能”)
13.为了庆祝建党一百周年,某地用无人机编队在空中组成了“不忘初心,牢记使命”、 “党徽”、“100”等图案,组成各图案的无人机之间应相对 。当无人机匀速升空时,无人机的机械能将 ,现场观众的惊叹声通过 传播到直播的话筒。
14.在西安航天基地管委会工作的邢先生在京东买的包裹从天而降,落在广场,标志着京东无人机拉开了西安市常态化运营序幕。如图所示,无人机在带着包裹匀速上升过程中,包裹的机械能 (填“变大”、“变小”或“不变”),无人机带着包裹沿水平方向飞行了一段距离,此过程中无人机对包裹 功(填“做”或“不做”)。无人机上的彩色显示装置是由很多个RGB三色的发光二级管组成,靠每组像素灯的亮来显示不同颜色的画面,发光二级管由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成。
15.如图所示,小浩进入电梯,电梯启动前,小浩受到的支持力和 力是一对平衡力;启动时,在牵引装置的作用下加速上升,说明力能改变物体的 ;匀速上升过程中,小浩的机械能 (选填“减小”“增大”或“不变”)。
16.如图所示,一颗人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行.当它从远地点向近地点运动时,速度 ,同时重力势能 (两空均选填“变大”或“变小”).
17.撑杆跳高的过程中包含很多物理道理,运动员对竿施力的同时也被撑杆弹起来,说明 ,同时运动员对竿的力改变了撑杆的 ,弯曲的竿具有 势能,而上升的人则具有 势能和动能。
18.下图是新建的华中第一高楼 武汉中心大厦,已于4月16日封顶
(1)武汉中心大厦竣工后,游客乘坐高速电梯从地面到410m的观光层只需40s,电梯的平均速度为 m/s;
(2)电梯匀速上行时,动能 ,机械能 。(填“变大”“不变”或“变小”)
19.从能量转化的角度看,“水往低处流”是把 转化为动能。当运动员将箭射出时,弓的 转化为箭的动能。
20.如图所示,水平地面上放着一个重为800N的物体,某人利用滑轮组拉着物体匀速运动时,物体与地面间的摩擦力为160N,不计滑轮重及摩擦,则人的水平拉力F大小为 N,物体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、综合题
21.某运动员做蹦极运动,从高处自由下落,如图所示。A点是弹性绳自由伸长时的终点,B点是弹性绳拉力与运动员重力相等的位置,C点是第一次下落的最低点。
(1)蹦极运动中,橡皮绳发生的是 形变;
(2)运动员在C点受 (选填“平衡力”或“非平衡力”);
(3)如果不考虑空气阻力,从A点到C点下落过程中,橡皮绳的弹性势能 ;运动员的机械能 。(均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”或“不变”)
22.如图是运动员操控滑翔机在高空滑翔的情景。请回答:
(1)滑翔机在高空滑翔,能够获得向上的升力,此时机翼上方空气压强大还是下方空气压强大?
(2)以滑翔机为参照物,运动员是运动还是静止的?
(3)匀速下降过程中,滑翔机的机械能大小如何变化?
23.科技小组设计了一款消毒机器人,如图所示。使用前对机器人进行测试:将储液箱中装满消毒液,关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上做匀速直线运动,相关数据如下表。(消毒液密度ρ取,g取10 N/kg)求:
设备参数 空载质量/kg 50
储液箱容积/L 30
履带着地总面积/m2 0.2
测试数据 行驶时间/min 1
行驶路程/m 60
行驶功率/W 120
(1)该次测试中,装满消毒液的机器人运动过程中动能 ,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)装满消毒液的机器人受到的总重力;
(3)装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强;
(4)该次测试中装满消毒液的机器人在行驶时所受的牵引力。
参考答案:
1.A
2.D
3.D
4.B
5.C
6.A
7.D
8.C
9.B
10.B
11. 大 小 小 大 势能转化为动能 动能转化为势能
12. 具有
不是 势能
13. 静止 变大 空气
14. 变大 不做 半导体
15. 重 运动状态 增大
16. 变大 变小
17. 力的作用是相互的 形状 弹性 重力
18. 10.25 不变 变大
19. 重力势能 弹性势能
20. 80 不变
21. 弹性 非平衡力 增大 减小
22.(1)下方空气压强大;(2)静止;(3)减小
23. 不变 不变 800N 4000Pa 120N