第14讲 动能和势能 机械能及其转化
甘肃真题分点练
命题点1 动能与势能
1．(2023·兰州B卷7题)飞机在林场上空一高度喷洒农药时，水平匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化，下列说法中正确的是( )
A．动能减少，势能减少 B．动能减少，势能增加
C．动能增加，势能减少 D．动能不变，势能不变
2．(2024·兰州2题)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是( )
A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B．S2恒星在运动过程中所受合力为零
C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
3．(2023·省卷11题节选)航母在海面上快速匀速航行时，若航母上许多舰载机起飞后，航母的总动能 (选填“变大”“变小”“不变”)。
4．(2023·兰州20题)孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的动能 ，重力势能 (均选填“增加”或“减少”)。
命题点2 机械能及其转化
5．(2023·兰州A卷8题)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，所受的支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
6．(2023·兰州9题)关于机械能及其转化，下列说法中不正确的是( )
A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能转化为内能
B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变
C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化
D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大
7．(2024·武威13题)频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害了人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 (选填“大”或“小”)，当高处的物体坠落时，因重力势能转化为 能，从而带来安全隐患。
8．(2023·省卷14题)2023年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
9．(2023·天水9题节选)“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的 能转化为箭的 能。
10．(2023·武威13题)迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中， 能转化为 能。
命题点3 探究影响物体动能大小的因素
11．(2023·兰州21题)近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2(m1(1)分析甲、乙两图可知，图 (选填“甲”或“乙”)中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项： 。
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·长沙)2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A．重力势能和动能都增大
B．重力势能和动能都减小
C．重力势能减小，动能增大
D．重力势能增大，动能减小
2．(2024·自贡)很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( )
A．秋千荡到最低点时只有动能
B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少
3．(2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的( )
A．动能一直增大
B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变
D．机械能一直增大
4．(2024·成都)2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是( )
A．助跑过程中，动能保持不变
B．助跑过程中，机械能总量保持不变
C．起跳后的上升过程中，重力势能增大
D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
5．(2024·无锡)如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为 J；摆球从A点到O点的过程中， 能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
6．(2024·吉林)某架无人机重330 N，在一次试飞中从高空竖直下降1 000 m，无人机所受重力做的功为 J，在此过程中无人机的重力势能将 。
7．热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关？
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关？
(1)做实验①②③是为了探究 (选填“问题一”或“问题二”)。
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关。
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。
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8．(2024·呼和浩特)如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是( )
A．从a到c的过程中，小球重力势能不变
B．小球在c、d两点的动能可能相等
C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D．从a到d的过程中，小球机械能守恒第14讲 动能和势能 机械能及其转化
甘肃真题分点练
命题点1 动能与势能
1．(2023·兰州B卷7题)飞机在林场上空一高度喷洒农药时，水平匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化，下列说法中正确的是(A)
A．动能减少，势能减少 B．动能减少，势能增加
C．动能增加，势能减少 D．动能不变，势能不变
2．(2024·兰州2题)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是(D)
A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B．S2恒星在运动过程中所受合力为零
C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
3．(2023·省卷11题节选)航母在海面上快速匀速航行时，若航母上许多舰载机起飞后，航母的总动能变小(选填“变大”“变小”“不变”)。
4．(2023·兰州20题)孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的动能增加，重力势能增加(均选填“增加”或“减少”)。
命题点2 机械能及其转化
5．(2023·兰州A卷8题)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(C)
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，所受的支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
6．(2023·兰州9题)关于机械能及其转化，下列说法中不正确的是(C)
A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能转化为内能
B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变
C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化
D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大
7．(2024·武威13题)频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害了人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越大(选填“大”或“小”)，当高处的物体坠落时，因重力势能转化为动能，从而带来安全隐患。
8．(2023·省卷14题)2023年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的化学能转化为燃气的内能，卫星的机械能增大(选填“增大”“减小”或“不变”)。
9．(2023·天水9题节选)“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的弹性势能转化为箭的动能。
10．(2023·武威13题)迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，重力势能转化为动能。
命题点3 探究影响物体动能大小的因素
11．(2023·兰州21题)近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2(m1(1)分析甲、乙两图可知，图乙(选填“甲”或“乙”)中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知，在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
(3)比较乙、丙两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项：不超载行驶、不超速行驶。
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·长沙)2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中(A)
A．重力势能和动能都增大
B．重力势能和动能都减小
C．重力势能减小，动能增大
D．重力势能增大，动能减小
2．(2024·自贡)很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是(D)
A．秋千荡到最低点时只有动能
B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少
3．(2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的(B)
A．动能一直增大
B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变
D．机械能一直增大
4．(2024·成都)2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是(C)
A．助跑过程中，动能保持不变
B．助跑过程中，机械能总量保持不变
C．起跳后的上升过程中，重力势能增大
D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
5．(2024·无锡)如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为0J；摆球从A点到O点的过程中，重力势能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小不变(选填“不变”或“减小”)。
6．(2024·吉林)某架无人机重330 N，在一次试飞中从高空竖直下降1 000 m，无人机所受重力做的功为3.3×105J，在此过程中无人机的重力势能将减小。
7．热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关？
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关？
(1)做实验①②③是为了探究问题一(选填“问题一”或“问题二”)。
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与质量是否有关。
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。
·提升练·
8．(2024·呼和浩特)如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是(B)
A．从a到c的过程中，小球重力势能不变
B．小球在c、d两点的动能可能相等
C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D．从a到d的过程中，小球机械能守恒
