2019中考科学考前冲刺之满分选择题系列专题53——机械能问题(含答案解析)

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名称 2019中考科学考前冲刺之满分选择题系列专题53——机械能问题(含答案解析)
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资源类型 教案
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科目 科学
更新时间 2019-04-30 10:30:41

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机械能问题
一、单选题
1.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今将一小物块m连在弹簧上,并把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的摩擦力恒定,试判断下列说法中正确的是( ??)
A.?物体从A到B动能越来越大,从B到C动能越来越小????????????B.?物体从A到C动能一直在减小 C.?物体从A到B动能先增大后减小,从B到C动能一直减小?????D.?物体动能最大的位置在B和C之间
2.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的有(??? )
A.?从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少 B.?从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少 C.?从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少,运动员重力大小等于F0 D.?从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少,运动员重力大小小于F0
3.如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40 J的功,在这一过程中,下列说法正确的是(?? ?)
A.?重力做功40J???????????????????????????????????????????????????????B.?物体受到的摩擦力大小一定是20 N C.?物体动能可能增加??????????????????????????????????????????????D.?物体的机械能一定守恒
4.游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱,游戏其实就是像打弹弓一样,把“小鸟”对准怪物打过去(如图)。下列有关弹弓的说法不正确的是( ??)
A.?弹弓受力伸长,说明力能使物体发生形变 B.?弹弓伸长过程中,弹性势能增大 C.?被弹弓弹出后的“小鸟”,受到弹力和重力的作用 D.?弹出“小鸟”时,弓的弹性势能转化为“小鸟”的机械能
5.网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片,? 照片中位置1和位置2高度相等,位置3高于位置1和2。则(??? )

A.?该网球在位置1、2和3的机械能相等 B.?该网球在位置1、2和3,位置3的动能最小 C.?该网球在位置1、2和3,位置3的重力势能最小 D.?该网球在位置1、2的机械能相等,在位置3的机械能最大
6.2018年1月22日,全国青少年U19男子排球锦标赛在江西九江结束,浙江青年队获得第三名的好成绩,如图是队员在比赛抓住机会大力扣杀的场景,下列有关分析正确的是( ???)

A.?? 手击打排球的力大于排球对手的作用力?????B.?球在空中加速下落时,球的重力势能部分转化为动能 C.?排球上升到最高点时受力平衡?????????????????????D.?运动员将球抛出后,球在空中上升时手要对球做功
7.超期服役的“天宫一号”空间站于2018年4月2日在大气层中坠落烧毁,走完了它辉煌的一生。下列有关说法正确的是(??? )
A.“天宫一号”坠毁时将依次通过暖层、中间层、平流层和对流层 B.“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能,且机械能守恒 C.“天宫一号”燃烧所得产物的总质量和“天宫一号”的总质量相同 D.4月2日昼长夜短
8.2018年1月19日,“德清一号”(如图)在中国酒泉卫星发射中心由长征十一号固体运载火箭成功发射升空并顺利进入预定轨道。“德清一号”是全国首颗以县域冠名的卫星,主要围绕测绘、交通、水利、环保、农业、统计等多个行业提供遥感应用服务。下列说法正确的是(??? )

A.? “德清一号” 环绕着地球运动是受平衡力的作用 B.“德清一号” 太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能 C.“德清一号”离地球越远是动能越大 D.“德清一号”离地球越远受地球的引力越小,因此质量也变轻 ?
9.跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50千克,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是(?? )
A.?向上起跳过程中小金的动能持续增大??????????????????B.?在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C.?小金跳一次克服重力做功约 3 焦?????????????????????????D.?小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
10.如图所示甲,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力.则(?? )

A.?运动过程中小球的机械能守恒???????????????????B.?t1~t2这段时间内,小球的动能与重力势能一直在增加 C.?t2时刻小球的速度为最大??????????????????????????D.?t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
11.2022年第19届亚运会将在杭州举行,下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是亚运会的田径项目,当把这些物体斜向上抛出后,不计空气阻力,则这些物体从被抛出到落地的过程中(?? )
A.?? 物体的动能一直增大,重力势能一直减小 B.?物体的动能一直减小,重力势能一直增大 C.?物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小? D.?物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大
12.下列四幅图的观点中(不计摩接),分析正确的是(? )
A.?图甲中,跳高运动员腾空跃到最高点时,他具有的动能为零 B.?图乙中,在下降过程中滚摆的动能转化为重力势能 C.?图丙中,百米赛跑时运动员体内的化学能全部转化为机械能 D.?图丁中,套圈由a到b再到c过程中,重力势能先变大后变小
13.如图是小朋友玩蹦床的情景,对他们在上升和下落过程中机械能的变化 (不计空气阻力) ,下列分析不正确的是(?? )
A.?小孩上升到最高点时的重力势能最大 B.?小孩在空中下落的过程中重力做功,重力势能转化为动能 C.?小孩下落到最低点时,蹦床的弹性势能最大 D.?小孩下落到刚与蹦床接触时的动能最小
14.自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。当汽车在匀速上升过程中(?? )
A.?动能增加,重力势能不变????????????????????????????????????B.?动能增加,重力势能增加 C.?动能不变,重力势能不变????????????????????????????????????D.?动能不变,重力势能增加
15.如图所示的“无人机”具有4个旋翼,可通过无线电进行操控。该机一个旋翼的电动机额定功率为30W,额定电压为15V。该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA·h的电池提供。其电能的80%应照用于飞行,飞行时的实际总功率为100W。下列说法正确的是(?? )
A.?无人机在飞行过程中,每分钟做功1800焦耳???????B.?无人机在上升过程中,动能转变为势能 C.?电动机正常工作时,通过的电流为0.5A???????????????D.?该无人机一次最多能飞行36分钟
16.在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是(?? )
A.不同小球从斜面上同一高度处释放,到达斜面底部时的动能大小都相同 B.水平面上物体A被撞击后移动的距离越大。说明撞击时小球具有的动能越大 C.小球从斜面上越高处释放,物体才就被推得越运,说明动能大小与所处高度有关 D.小球从斜面上释放到与物体A共同静止的过程中机械能守恒
17.为了研究摆锤的摆动,小乐用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,利用频闪照相技术,拍摄摆锤在相同时间间隔的位置,如图所示。若不计空气阻力,下列说法正确的是(?? )
A.?从A到O的过程中,摆锤重力做功,所以机械能逐渐增大 B.?从A到O的过程中,摆锤重力势能减小,动能不变 C.?从O到B的过程中,摆锤克服重力做功,重力势能增大 D.?摆锤在B位置时只受重力和拉力,并且是这一对平衡力
18.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧始终保持竖直,不计空气阻力),下列叙述中正确的是(?? )

A.?小球机械能守恒?????????????????????????????????????????????????B.?小球动能一直增大 C.?弹性势能先增大后减小???????????????????????????????????????D.?弹簧的弹性势能增加量大于小球重力势能减少量
19.如图所示,质量为m的小球在竖直向下的力F作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止。则小球在上升过程中,下列说法正确的是( ??)

A.?小球动能最大时弹性势能为零?????????????????????????????B.?小球在离开弹簧时动能最大 C.?小球动能减为零时,弹性势能一定最大???????????????D.?小球的动能先增大后减小
20.我国研制的“歼—20”隐形战斗机试飞成功, 标志着我国在飞机研发和制造领域取得了很大的成就。“歼—20”隐形战斗机在匀速降落过程中战斗机的(?? )
A.?动能减小 ?重力势能减小?????????????????????????????????????B.?动能不变 ?重力势能增大 C.?动能增大 ?重力势能增大?????????????????????????????????????D.?动能不变 ?重力势能减小
21.质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示.压力传感器不受力时电流表示数是I0. t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示,则不正确的是(???? )
?
A.?t2时刻,小球动能为零??????????????? B.?t1时刻,弹簧的弹性势能为零 C.?t2~t3这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少 D.?t2~t3这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
22.下列各实验现象的分析中,不正确的是(? )
A.?甲图中,木块被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大 B.?乙图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度降低 C.?丙图中,滚摆的上下运动表明动能和重力势能可以相互转化 D.?丁图中,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
23. ( 3分 ) 蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动,如图所示。关于运动员从高处下落的整个下降过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是(? ???)
A.?运动员的机械能不守恒 B.?运动员的机械能和蹦床的机械能之和不守恒 C.?碰到蹦床后运动员的动能立刻减小 D.?碰到蹦床后运动员的动能仍不断增大
24.下列关于物体势能的说法,错误的是( ???)
A.?把压缩的弹簧放松,虽然它的长度增加了,但势能减小了 B.?把橡皮筋拉得越长(在弹性限度内),它的势能也越大 C.?树上的苹果,位置高的不一定比位置低的势能大 D.?高处落下的铅球,5kg的铅球一定比4kg的铅球势能大
25.在2017年8月举行的第十三届全运会上,凭借我市运动员潘业隆的两个进球,浙江队获得笼式足球男子组金牌,如图所示为足球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面的运动轨迹,不计空气阻力。关于足球离开脚后的运动过程,下列说法中正确的是(??? )

A.?足球上升过程中,足球受到一个向上的力???????????B.?足球上升过程中,运动员对足球做功 C.?足球运动到最高点时,其动能不为零??????????????????D.?足球在整个过程中,机械能逐渐变小
26.如图所示,甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球,在离地同一高度处以大小相等的速度v,将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失,则(?? )
A.?抛出时甲球的机械能大于其他两个球 B.?抛出后乙球的机械能先增大再减小 C.?第一次落地时甲球的动能最大,丙球的动能最小 D.?落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同
27.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是(?? )
A.A到B小球的重力势能不变 B.A到B小球的动能减少 C.B到C小球的重力势能增大 D.B到C小球的动能不变
28.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示:一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者整个运动过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是(?? )
A.?游戏者的动能一直在增加????????????????????????????????????B.?游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值 C.?游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能??????????D.?游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能
29.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦,若不计空气阻力,以下说法不正确的是(?? )
A.?小球到达底端时动能大于50焦????????????????????????????B.?小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能 C.?小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能??????????D.?小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
30.跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员(?? )
A.?在助跑阶段,动能保持不变????????????????????????????????B.?在起跳时,机械能最小 C.?在最高点时,动能最大???????????????????????????????????????D.?从起跳到最高点的过程中,部分动能转化为重力势能
31.如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是(?? )
A.?小球所受重力始终大于弹簧的弹力??????????????????????B.?小球的重力势能先减小后增大 C.?小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能???????????D.?小球的动能一直减小

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】物体竖在水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力.从A到B过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,则知物体先加速后减速,从B到C过程,摩擦力和弹簧的弹力方向均向左,物体一直做减速运动; (2)物体动能的影响因素有质量和速度,当质量一定时,速度越大动能越大,速度越小动能越小. 【解答】物体在竖水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力.从A到B过程中,弹簧的弹力水平向右,摩擦力水平向左,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体先加速后减速,因此动能最大的位置在A和B之间。从B到C过程,物体由于惯性继续向前运动,摩擦力方向向左,物体做减速运动;当质量一定时,速度越大动能越大,速度越小动能越小,所以物体从A到B过程中,动能先增大后减小,从B到C过程中,动能一直减小.故ABD错误,C正确. 故选C。
2.【答案】 D
【解析】【分析】(1)当物体的质量不变时,速度越大,动能越大; (2)当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动; (3)当物体处于静止状态时,它受到的弹力和重力是平衡力。 【解答】A.根据题目描述可知,A点刚好是绳子的自然长度,从O点到A的过程中运动员只受重力,那么这个过程中运动员做加速运动。B点弹力等于重力,即从A点到B点弹力都小于重力,那么合力向下,仍然做加速运动,因此从O点到B点的过程中速度一直在增大,因此动能一直在增大,故A错误; B.从A点到B点再到C点的过程中,弹性绳的长度一直在变大,因此它的弹性势能一直在增大,故B错误; C.从C点到B点的过程中,弹性绳的弹力大于运动员的重力,因此运动员的速度在增大;从B点到A点的过中,弹性绳的弹力小于运动员的重力,因此运动员的速度在减小,因此运动员的动能先增大后减小。根据乙图可知,当图像趋于一条直线时 ,运动员静止下来,这时弹力等于重力;因为这时的弹力小于F0,所以重力小于F0 , 故C错误; D. 从C点到B点再到A点过程中 ,弹性绳的长度不断减小,所以弹性绳的弹力一直减小,而运动员的重力小于F0 , 故D正确。 ???????故选D。 ?
3.【答案】 C
【解析】【分析】(1)已知物体的重力和高度的变化根据计算重力做功; (2)摩擦力是否等于推力,取决于物体的运动状态; (3)质量相等时,速度越大,动能越大; (4)当物体与外界没有能量交换时才保持机械能守恒。 【解答】A.物体在水平方向运动,在竖直方向运动的距离为0,因此重力做功0J,故A错误; B.只有物体做匀速直线运动时,摩擦力和推力才是平衡力,二者才会相等,题目中没有说明运动状态,因此摩擦力大小不定,故B错误; C.物体的运动速度可能加快,因此动能可能增加,故C正确; D.因为外界对物体做功,所以物体的机械能肯定会发生变化,因此机械能不守恒,故D错误。 故选C。
4.【答案】 C
【解析】【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态; (2)弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关; (3)弹力需要相互接触才能产生; (4)弹弓和小鸟之间存在能量的相互转化。 【解答】A:弹弓受力伸长,即形状发生改变,说明力能使物体发生形变,故A正确不合题意; B:弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关,因此弹弓伸长过程中,弹性势能增大,故B正确不合题意; C:被弹弓弹出后的“小鸟”和弹弓不再相互接触,因此弹力就无法作用在它身上,故C错误符合题意; D:弹出“小鸟”时,弓的弹性势能转化为“小鸟”的机械能,故D正确不合题意。 故选C。
5.【答案】 B
【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。
【解答】A D、由图可知,网球反弹起来的最高点在逐渐降低,说明网球受到空气摩擦的作用,机械能会逐渐减小;则机械能是位置1>位置2>位置3;故A错误; B、位置1和位置2,高度相同,即重力势能相等,但位置1的机械能比位置2的机械能大,所以位置1的动能比位置2的动能大;位置2的机械能比位置3的机械能大,而位置2的重力势能比位置3的重力势能小,则位置2的动能比位置3的动能大,所以位置3的动能最小;故B正确; C、由图可知位置3的高度最高,所以位置3的重力势能最大;故C错误; 故答案为:B。 ?
6.【答案】 B
【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。
【解答】A.力的作用是相互的,因此水对排球的力和排球对手的力相等;故A错误; B.排球下落时,高度降低,重力势能减小,而排球的速度增大,动能增大,排球与摩擦力会消耗一部分能量,所以排球的重力势能转化为动能和内能;故B正确; C.排球在最高点只受到竖直向下的重力,因此不是平衡状态;故C错误; D.排球离开手后,手对排球没有力的作用,所以不做功;故D错误; 故答案为:B。 ?
7.【答案】 A
【解析】【分析】整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层,再上面就是星际空间了。
【解答】A、天宫一号位于外层,坠落到陆上时,会依次经过大气层的暖层、中间层、平流层、对流层;故A正确; B、天宫一号坠落时,由于与空气摩擦,所以下落过程中的重力势能会转化为动能和内能,则机械能不守恒;故B错误; C、 天宫一号在大气层中没有完全烧毁,根据质量守恒定律可知,燃烧所得产物的总质量等于天宫一号燃烧的部分质量相等;故C错误; D、4月2日春分刚过,处于春分和夏至之间应该是昼夜等长;故D错误; 故答案为:A。 ?
8.【答案】 B
【解析】【分析】几个力作用在同一个物体上,如果这个物体仍然或变成处于 静止状态或匀速直线运动状态,或者是合力为零则这几个力的作用合力为零,我们就说这几个力平衡。物体由于作机械运动而具有的能。
【解答】A、卫星在太空中绕着地球做圆周运动,其方向不断改变,所以受力不平衡;故A错误; B、太阳能电池板,把接受到的太阳能,转化为其内部电路工作需要的电能;故B正确; C、当卫星离地球越远时,其重力势能逐渐增大,则动能会逐渐减小,减小的动能转化为重力势能;故C错误; D、质量是物体的属性,与空间、位置等外界因素无关,不会因为引力减小而改变;故D错误; 故答案为:B。
9.【答案】 D
【解析】【分析】(1)重力势能与物体质量和高度有关,动能与质量和速度有关,分析跳起过程中的能量转化即可; (2)物体运动时,与空气摩擦,肯定会有机械能转化为内能,据此判断; (3)已知重力和高度根据计算克服重力做的功; (4)首先根据计算出1min内跳绳做的功,然后再根据计算跳绳的功率。
【解答】A.向上起跳过程中,小金的质量不变,高度增大,因此重力势能增大;速度减小,动能应该减小,故A错误; B.在跳绳过程中,小金要克服空气阻力做功,因此它的机械能不守恒,故B错误; C.小金跳一次做的功: , 故C错误; D.1min内小金跳绳做的功:; 小金跳绳的功率: , 故D正确。 故选D。
10.【答案】 D
【解析】【分析】小球先自由下落 , 与弹簧接触后 , 弹簧被压缩 , 弹力不断变大 , 当弹力小于重力时 , 物体加速下降 , 合力变小 , 小球速度减小;物体因为惯性继续下降 , 弹力变得大于重力 , 合力变为向上且不断变大,小球开始向上运动;上升过程,加速运动 , 速度达到最大 , 之后减速运动 , 直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒.
【解答】A、由图看出 , 弹簧的弹力在变化 , 说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化 , 而小球和弹簧组成的系统机械能守恒 , 则知小球的机械能不守恒,A不合题意; B、小球从t=0时从高处释放,t1时刻刚好产生弹力,表明小球刚好接触弹簧,则在t1~t2这段时间物体向下运动,高度是不断减小,重力势能不断减小,B不合题意; C、t2时刻弹力最大 , 故弹簧的压缩量最大 , 小球运动到最低点 , 速度等于零 , C不合题意; D、t2~t3段时间内 , 弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能,速度由大变小,运动到最上时速度为零,弹性势能全部转化为重力势能,所以它的动能先增大后减小,D符合题意。 故答案为:D。 ?
11.【答案】 C
【解析】【分析】动能受到物体质量和速度的影响,重力势能受到物体质量和高度的影响,根据这些影响因素的变化判断它们的变化即可。 【解答】这些物体被抛出后,高度先增大后减小,因此它的重力势能先增大后减小。因为不计空气阻力,所以这些物体的机械能守恒,那么动能的变化和重力势能的变化相反,即先减小后增大,故C正确。 故选C。
12.【答案】 D
【解析】【分析】(1)动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关; (2)人在运动过程中,体内食物的化学能既要转化为内能,保持人的体温,还要转化为运动需要的机械能。 【解答】A.图甲中,跳高运动员到达最高点时,它竖直向上的速度为0,但水平方向速度不变,因此他的动能不为0,故A错误; B.图乙中,在下降过程中滚摆的高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,因此是重力势能转化为动能,故B错误; C.图丙中,运动员体内的化学能要转化为内能和机械能,故C错误; D.图丁中,套圈由a到b再到c的过程中,它的高度先增大后减小,因此重力势能也是先增大后减小,故D正确。 故选D。
13.【答案】 D
【解析】【分析】动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,弹性势能的影响因素是弹性形变;根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
【解答】A、小孩上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,A不符合题意; B、小孩在空中下落的过程中,在重力的方向移动了一段距离,重力做功,重力势能转化为动能,B不符合题意; C、小孩下落到最低点时,蹦床的弹性形变最大,弹性势能最大,C不符合题意; D、小孩下落到刚与蹦床接触时,速度最大,动能最大,D错误,符合题意。 故答案为:D。
14.【答案】 D
【解析】【分析】动能受到速度和质量的影响,重力势能受到高度和质量的影响,分析影响因素的变化即可。
【解答】当汽车在匀速上升过程中,汽车的质量不变,速度不变,因此汽车的动能不变;汽车的质量不变,但高度增大,因此汽车的重力势能增大。 故选D。
15.【答案】 D
【解析】【分析】(1)已知功率和时间根据计算每分钟做的功; (2)动能受到速度和质量的影响,势能受到高度和质量的影响,据此判断二者能量的变化; (3)已知额定功率和电压根据计算通过的电流; (4)首先根据计算出电池储存的电能,然后根据计算飞行的时间。 【解答】A.无人机在飞行过程中,每分钟做功: , 故A错误; B.无人机在上升过程中,高度增大,重力势能增大;速度不变,动能不变,因此重力势能是电能转化而成,故B错误; C.电动机正常工作时,通过的电流为: , 故C错误; D.电池储存的电能为:; 无人机一次飞行最长时间为: , 故D正确。 故选D。
16.【答案】 B
【解析】【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关;该实验设计中采用了控制变量法,还采用了转换法,即通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小;物体不受摩擦阻力运动时,机械能守恒。 【解答】A、不同小球从斜面上同一高度处释放,到达斜面底部时的速度相同,但是小球的质量不同,它们的动能大小不相同,故A错误; B、该实验采用了转换法,通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小,故B正确; C、小球从斜面上越高处释放,到达斜面底部时的速度越大,物体被推得越运,说明动能大小与速度有关,故C错误; D、小球从斜面上释放到与物体A共同静止的过程中,受到摩擦阻力的作用,部分机械能转化为内能,机械能不守恒,故D错误。 故答案为:B。
17.【答案】 C
【解析】【分析】摆锤上升过程中动能转化为重力势能;摆锤下落时重力势能转化为动能;不计空气阻力时,机械能守恒。根据二力平衡条件判断是否是平衡力。 【解答】A、从A到O的过程中,摆锤重力做功,重力势能转化为动能,若不计空气阻力,机械能不变,故A错误; B、从A到O的过程中,高度减小,摆锤重力势能减小,速度增大,动能增大,故B错误; C、从O到B的过程中,摆锤克服重力做功,重力势能增大,故C正确; D、摆锤在B位置时受到重力和拉力的作用,由于两个力的方向不相反,不是一对平衡力,故D错误。 故答案为:C。
18.【答案】 D
【解析】【分析】(1)弹簧被压缩具有的弹性势能就是小球的机械能转换而来,据此判断; (2)分析弹簧的长度被压缩到最短时小球的动能大小即可; (3)根据弹簧的长度变化判断弹性势能的大小变化; (4)根据能量守恒定律判断弹性势能和小球重力势能的关系。
【解答】A.小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,小球的重力势能先转化为动能,再转化为弹簧的弹性势能,所以它的机械能是逐渐减小的,故A错误; D.当弹簧被压缩到最短的时候,弹簧的弹性势能最大,而小球的动能减小到0,故B错误; C.在此过程中,弹簧的长度不断缩小,因此弹性势能不断增大,故C错误; D.根据能量守恒定律可知,弹簧的弹性势能的增加量等于小球重力势能和动能的减少量,因此弹性势能的增加量大于重力势能的增加量,故D正确。 故选D。
19.【答案】 D
【解析】【分析】若将力F撤去,小球向上弹起的过程中,弹簧的弹力与重力大小关系有在三种情况;分析小球速度如何变化,判断小球的动能变化。 【解答】若将力F撤去,小球向上弹起的过程中,开始弹簧的弹力大于重力,小球先做加速运动,动能增大;弹力等于重力时,速度最大,此时动能最大;弹力小于重力时,小球做减速运动,小球的动能减小,速度动能减小为0时,弹簧的形变程度不是最大,弹性势能不最大;所以在这个过程中小球的动能先增大后减小。 故答案为:D。
20.【答案】 D
【解析】【分析】解答本题需要知道动能、重力势能的影响因素。 【解答】“歼—20”隐形战斗机在匀速下落过程中,质量不变、速度不变,故动能不变;降落过程中,由于高度减小,所以重力势能减小。 故答案为:D。
21.【答案】 C
【解析】【分析】物体的弹性势能与物体形变的程度有关,形变越大,弹性势能越大;物体的动能与质量及速度有关。在机械能的转化过程中,机械能守恒。
【解答】A、由图乙可知,t2时刻,小球位于最低点,速度为零,动能为零,A正确,不合题意; B、t1时刻,弹簧恢复原状,无弹性形变,弹性势能为零,B正确,不合题意; C、D、t2~t3这段时间内,小球对弹簧的压力逐渐减小,弹簧的弹性势能逐渐减小,弹簧减少的弹性势能转化为小球的动能的重力势能,故C错误,符合题意,D不合题意。 故答案为:C。
22.【答案】 D
【解析】【分析】A、实验中,通过小球将纸盒推动的距离来反映小球动能的大小; B、做功可以改变物体的内能,对物体做功,内能增大,温度升高;物体对外做功,内能减小,温度降低; C、根据动能和势能的影响因素,结合滚摆的运动情况可判断其能量的转化; D、物体对外做功,内能减小。
【解答】A、通过小球将纸盒推动的距离来反映小球动能的大小,所以纸盒被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大,A正确,不合题意; B、瓶盖起跳后瓶口出现白雾,这是因为内部的气体对外做功后内能减少、温度降低,B正确,不合题意; C、滚摆的上下运动表明动能和重力势能可以相互转化,C正确,不合题意; D、 汽缸内的气体推动活塞向下运动时,对活塞做功,气体的内能减小,D错误,符合题意。 故答案为:D。
23.【答案】A,B
【解析】【分析】物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
【解答】A、运动员的机械能要转化为蹦床的弹性势能,因此运动的机械能不守恒;故A正确; B、运动员与蹦床之间存在摩擦力,因此运动员的机械能会有部分转化为蹦床的内能,因此整个过程中的机械能不守恒;故B正确; C D、碰到蹦床后,当蹦床的弹力大于运动员的重力时,运动员的速度才会减小,所以运动员从开始接触蹦床到最低点的过程中,运动员的动能是先增大后减小;故C D错误; 故答案为:AB。 ?
24.【答案】 D
【解析】【分析】物体由于具有做功的形势而具有的能叫势能。势能分为重力势能和弹性势能。重力势能:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。影响因素:物体被举得越高,质量越大,具有的重力势能就越大。弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
【解答】A、弹簧的弹性势能与其形变程度有关,压缩的弹簧放松后,形变程度减小,势能减小;故A正确; B、弹性势能与形变程度有关,橡皮筋拉得越长,形变越大,势能越大;故B正确; C、苹果势能的大小与苹果的质量和高度有关,所以位置高的势能不一定位置低的大;故C正确; D、高处落下的铅球势能与质量和高度有关,5kg的铅球和4kg的铅球高度未知,则势能无法比较;故D错误; 故答案为:D。
25.【答案】 C
【解析】【分析】物体所受重力的方向始终竖直向下。物体做功必须同时具备两个条件:一是,必须有力作用在物体上;二是,物体在力的方向产生一段距离。在动能和势能相互转化的过程中,若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充,机械能的总和保持不变,即机械能守恒。
【解答】A、足球上升过程中,足球受到一个竖直向下的重力;故A错误; B、当足球离开运动员的脚后,运动员对足球的力随之消失,所以足球上升过程中,运动员对足球不做功;故B错误; C、足球运动到最高点时,仍向前运动,其动能不为零 ;故C正确; D、足球在整个过程中,重力势能减少,动能增加。因为不计空气阻力,所以机械能不变;故D错误; 故答案为:C。
26.【答案】 D
【解析】【分析】机械能是动能和势能的总和;动能的大小与物体的质量和速度有关;重力势能与物体的质量和被举的高度有关。 【解答】AB 、三个小球的质量相同,抛出时的高度相同,速度相同,则它们的机械能是相同的;在整个运动过程中不计能量损失,在运动的过程中,机械能守恒,则机械能保持不变,A、B不合题意; C、三个小球的机械能是相同的,第一次落地时,由于机械能守恒,重力势能全部转化为动能,所以,三个小球的动能相同,C不合题意; D、落地后第一次反弹到最高点时,甲、乙的机械能是相同的,且动能都为 0 ,所以甲、乙两球的重力势能相同,高度也相同,D符合题意。 故答案为:D。 ?
27.【答案】 D
【解析】【分析】(1)因为轨道光滑,所以小球运动过程中没有摩擦,即机械能保持不变; (2)动能与速度和物体质量大小有关,重力势能与高度和物体质量大小有关。 【解答】A.从A到B,小球的质量不变,但高度减小,因此它的重力势能减小,故A错误; B.从A到B,小球的重力势能转化为动能,因此小球的动能增大,故B错误; C.从B到C,小球的质量和高度保持不变,因此它的重力势能不变,故C错误; D.从B到C,由于没有摩擦,所以小球的动能不变,故D正确。 故选D。
28.【答案】 B
【解析】【分析】游戏者下落速度先变大,后变小.橡皮绳发生形变从而产生弹力,弹力的大小与橡皮绳的弹性形变程度有关.在运动过程中游戏者受重力与橡皮绳的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大;游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能减小,动能和重力势能增大.
【解答】A、在到达A点之前,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能,达到最大速度后,动能开始减小,也会转化为弹性势能,故A说法错误; B、游戏者到达B点时,速度增加到最大,游戏者的动能增加到最大值,故B说法正确; C、游戏者到达C点时处于静止状态,所以动能为零;橡皮绳发生弹性形变程度最大,所以是重力势能和动能转化为弹性势能,故C说法错误; D、游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能转化为动能和重力势能,故D说法错误. 故答案B.
29.【答案】 C
【解析】【分析】斜面是光滑的,若不计空气阻力,在能量的转化过程中,机械能是守恒的.
【解答】当滑到A点时具有的重力势能是50J,由于此时小球运动,所以在A点也具有动能,故此时小球的机械能大于50J;小球到达底端时动能大于50焦,故A不符合题意;小球从顶端到达底端的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C符合题意、D不符合题意.故答案为C.
30.【答案】 D
【解析】【分析】明确影响动能、重力势能和机械能大小的影响因素是解答此题的关键.
【解答】A、在助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大,故A错误; B、动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B正确; C、在最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误; D、从起跳到最高点的过程中时,高度变大,重力势能增加,速度减小,动能减小,部分动能转化为重力势能,故D正确. 故答案为:D.
31.【答案】 C
【解析】【分析】由图象可知,小球速度先变大,后变小.弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关.在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力.
【解答】A、在小球向下压缩弹簧的过程中,在ab段,弹簧的形变较小、弹力较小,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动,速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,其速度减小;故A错误; B、小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误; C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,小球和弹簧的机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确; D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误. 故答案为C.