5.4 机械能 同步测试（2课时，含答案）

10934700118745005.4__机械能(一)__[学生用书B32]


1．从飞机上空投下的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是(　A　)
A．重力势能 B．动能
C．重力 D．质量
2．据报道，一辆横穿铁路的小汽车，因故障而停在轨道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但是缓慢行驶的火车还是将小汽车撞“飞”了。这是因为火车的(　A　)
A．动能很大 B．速度很大
C．势能很大 D．质量很大
3．下列说法正确的是(　D　)
A．没有做功的物体不具有能
B．静止的物体不具有能
C．具有能的物体一定在做功
D．能够做功的物体一定具有能
4．下列物体只具有动能的是(　C　)
A．被运动员举着不动的杠铃
B．沿坡路向上行驶的汽车
C．在水平地面上行驶的汽车
D．站在树上的猴子
5．在马拉松比赛中，当运动员加速冲刺时，运动员的(　A　)
A．动能增大 B．惯性增大
C．所受重力增大 D．运动状态不变
6．质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球，放在同一水平桌面上，它们具有的势能是(　D　)
A．铅球最大 B．铁球最大
C．铝球最大 D．一样大
7．如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是(　C　)

图5－4－1
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能先增大后减小，重力势能增大
D．动能先减小后增大，重力势能减小
8．如图所示，已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有一近地点和一远地点，下面关于卫星的说法中正确的是(　A　)

图5－4－2
A．当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大
B．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大
C．当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小
D．当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大
9．为了更好地保证交通安全，某市交警严查开车打电话、车窗抛物等行为。如果汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员开车时看一眼手机需要3s，在这段时间内，汽车相当于在无人驾驶状态下行驶__30__m，容易发生交通事故。从行驶的汽车内向外抛杂物，不但污染环境，还可能由于物体速度较大而具有较大的__动(或机械)__能，可能砸伤人，这些都是十分危险的行为。

10．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是(　C　)

　图5－4－3
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
11．如图所示，小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿光滑轨道ABC运动。下列说法中正确的是(　D　)

图5－4－4
A．小球到达B点时速度为零
B．小球到达C点时速度最大
C．小球到达B点时机械能为零
D．小球在A、B、C三点的机械能一样大
12．如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故(　C　)

图5－4－5
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【解析】从整个能量转化过程来看，在下落过程中男演员离开跳台时的机械能转化为动能，男演员的动能又通过杠杆转化为女演员的动能，最后女演员上升到一定的高度，转化为自己的重力势能；要使站在b处的女演员能弹上乙处，考虑到阻力的存在，则必须使男演员离开跳台时的机械能大于乙处女演员的重力势能。
13．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力)，下列说法中正确的是(　D　)

图5－4－6
A．从O点到C点运动员速度一直减小
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C．从O点到C点运动员的机械能一直在减小
D．从O点到A点运动员的机械能不变
【解析】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于运动员的重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程机械能不变。
14．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则皮球在A点的重力势能__等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)皮球在B点的重力势能；此过程中皮球的机械能__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)。

图5－4－7
【解析】据图可知，皮球位于A、B两点时，其质量不变，高度相等，故其所具有的重力势能相等；同时据图能看出，该过程中，皮球被反弹的高度逐渐变小，即说明在反弹过程中有一部分机械能损失，机械能减小。
15．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

图5－4－8
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用__甲、乙__两次实验；实验中应保证__铁球到达水平面时的初速度__相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动__。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是__质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大__。
(3)该实验是通过观察__纸盒被撞击后移动的距离__来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是__C__。
A．认识电压时，我们可以用水压来类比
B．用磁感线来描述磁场
C．探究影响电磁铁的磁性的因素，通过电磁铁吸引大头针数量的多少来判断电磁铁磁性强弱
D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系
(4)若水平面绝对光滑，铁球将做__匀速直线__运动。


16．=将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
　　
图5－4－9
(1)将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录__滑块移动距离__。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与__速度大小__的关系。
(2)将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。
【答案】(2)答题要点：①变量的控制；②观察对象；③实验设计。
满分示例：将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位。将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【解析】(1)让钢球从斜面的不同高度滑下，那么钢球到达水平面时的速度就不同，钢球推动滑块，运动距离越远，说明钢球的动能越大。实验中变量为钢球的速度大小，所以该实验可验证动能大小与速度大小的关系。

__5.4__机械能(二)__[学生用书A32]


1．如图所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是(　A　)

A．滑滑梯　 B．荡秋千 C．跳水比赛　 D．空中大翻转
2．俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光，如图所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时(　D　)

　图5－4－10
A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变
C．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加
D．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
【解析】陨石在空中加速下落，质量不变，速度增大，动能增加。高度减小，重力势能减少。坠落的陨石与大气剧烈摩擦，克服摩擦做功，机械能减小。
3．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是(　B　)

　图5－4－11
A．小球在A、C处的势能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
4．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧，至弹簧压缩最大。在这过程中，机械能转化的情况是(　B　)

图5－4－12
A．重力势能→动能
B．重力势能→动能→弹性势能
C．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
D．小球机械能不断减小
5．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是(　C　)

　图5－4－13
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
6．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受__1__个力的作用，球的机械能__不变__(选填“增大”“减小”或“不变”)，在最高点时，球的动能__大于__(选填“大于”或“等于”)零。

　图5－4－14
【解析】不考虑空气阻力，实心球离开手后，手的作用力消失，实心球靠惯性向前飞行，此过程中只受到竖直向下的重力作用。离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能；从最高点向下运动的过程中重力势能转化为动能。如果不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变。球在最高点时，仍有向前的速度，所以动能大于零。
7．2022年，第19届亚运会将在杭州举行。如图，拉满的弓将箭射出，是弓的__弹性势__能转化为箭的__动__能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手，这是由于物体间力的作用是__相互__的。箭离开弦后还能继续向前飞行，是因为箭具有__惯性__。

　图5－4－15
8．用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是__Gh__；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为__Gh__。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)

图5－4－16
9．图为某蹦床运动员从床面上A点起跳后腾空瞬间的照片，根据照片信息估测此时运动员脚尖到床面的距离为__1.8m__(选填“0.8m”“1.8m”或“3.8m”)；运动员在空中下落的过程中，他的__重力势__能转化为动能。

　图5－4－17
【解析】由图可知，脚尖与床面的距离大约为运动员的身高，运动员的身高约为1.8m，故运动员脚尖到床面的距离为1.8m；运动员在空中下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，他的重力势能转化为动能。

10．如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是(　D　)

　图5－4－18
A．下降时重力势能转化为动能
B．下降时减少的重力势能等于增加的动能
C．上升时减少的动能等于增加的重力势能
D．上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
11．跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法中正确的是(　A　)

图5－4－19
A．从A到C的过程中，踏板的弹性势能一直在增大
B．从A到C的过程中，运动员的机械能守恒
C．从A到C的过程中，运动员的动能一直在减小
D．从B到C的过程中，运动员减少的动能等于踏板增加的势能
12．2018年1月19日12时12分，酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功将吉林一号视频07、08星送入预定轨道。在火箭加速升空过程中，下列叙述正确的是(　B　)
A．火箭的机械能总量不变
B．火箭的机械能总量增加
C．火箭的动能增加，重力势能不变
D．火箭的动能不变，重力势能增加
13．掷实心球是我市的中考体育测试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处。则实心球(　C　)

图5－4－20
A．在a处的重力势能最小
B．在b处的动能为零
C．在b处的重力势能最大
D．在d处的动能为零
14．如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始下滑，撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)，下列说法中正确的是(　B　)

图5－4－21
A．小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的
B．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变
C．木块对木板的压力就是木块的重力
D．小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小
【解析】小球在斜面上下滑的过程中，如果选择木板作为参照物，小球与木板之间的相对位置在不断发生变化，故小球是运动的。若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能保持不变。静止在水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力，但木块对木板的压力不是木块的重力。从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，因为不计空气阻力，但存在摩擦力，所以机械能变小。


15．如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一高度。现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时，下列说法中错误的是(　D　)

图5－4－22
A．两球的速度各自达到最大值
B．两球具有相同的惯性
C．两球的机械能相等
D．两球的速度大小相等
16．如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，则木块运动过程中克服阻力做的功是__24__J。整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于__B__(选填“B”“C”或“D”)点。

图5－4－23