4.3.2機械能-機械能及其轉(zhuǎn)化（重點練）（練習(xí)）（原卷版）

4.3.2機械能-機械能及其轉(zhuǎn)化（重點練）一、單選題1．關(guān)于動能和勢能，下列說法正確的是（

）A．物體沒有做功，它一定不具有能B．位置高的物體，它的勢能一定大C．質(zhì)量大、速度大的物體動能一定大D．彈簧一定具有彈性勢能2．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說法正確的是（）A．通過最低點時的動能為零 B．下降過程中的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．到達最高點的重力勢能最大 D．上升過程中的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能3．“嫦娥一號”返回艙在距離地面一定高度時，需要打開降落傘減速，以便安全著陸，在返回艙減速下降的過程中（）A．動能減小，勢能減小，機械能減小 B．動能不變，勢能減小，機械能減小C．動能不變，勢能減小，機械能不變 D．動能增大，勢能減小，機械能不變4．如圖所示，滾擺由最高點釋放，旋轉(zhuǎn)著下降到最低點后又上升，每次上升的最大高度逐漸降低。下列說法正確的是（）A．下降過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B．下降時減少的重力勢能等于增加的動能C．上升時減少的動能等于增加的重力勢能D．上升的最大高度逐漸降低說明機械能不守恒5．一輛汽車勻速上坡，關(guān)于它的動能、重力勢能和機械能，下列說法正確的是（）A．動能增加，重力勢能增加，機械能增加B．動能減少，重力勢能不變，機械能不變C．動能不變，重力勢能增加，機械能增加D．動能不變，重力勢能減少，機械能減少6．如圖所示，小球在A點由靜止開始釋放，向右側(cè)擺動，B點是小球擺動的最低點，C點是小球擺動到右側(cè)的最高點，且A、C兩點到B點的豎直距離hA＞hC；在小球從B點擺動到C點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球的機械能總量保持不變B．在A點小球的機械能最大C．小球的勢能始終保持減小D．從A到B點小球的勢能全部轉(zhuǎn)化為動能7．如圖所示，一名運動員在投擲鉛球。鉛球在b點離手，在c點運動位置最高，不計空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．從a點到b點的過程中，運動員對鉛球做了功B．在b點到d點的過程中，鉛球的機械能先增加后減少C．在c點到d點的過程中，鉛球的重力勢能減少D．鉛球在c點時的動能不為零8．2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。如圖1所示是北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的情景。如圖2所示是人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時，離地球最近的一點叫近地點，最遠(yuǎn)的一點叫遠(yuǎn)地點。下列說法正確的（）A．如圖1北斗衛(wèi)星上升過程中，重力勢能變大，動能變小B．如圖2人造地球衛(wèi)星運行中，重力勢能變大，動能變大C．如圖2人造地球衛(wèi)星運行中，從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，速度變大D．圖1、圖2中衛(wèi)星的機械能都不變9．如圖甲所示，是北京冬奧會中，某運動員翻躍大跳臺的情景，運動員不借助滑雪杖，只踩著雪板從高處滑行而下，通過起跳臺起跳，完成各種空翻、轉(zhuǎn)體等技術(shù)動作后落地。圖乙中的虛線是比賽過程中運動員的軌跡，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．在a、b、c、d四點中，運動員在a點時的重力勢能最大B．從b點到c點的過程中，運動員的動能在增加C．從c點到d點的過程中，運動員的機械能變小D．在a點和c點速度都為零，因此運動員的重力勢能相等10．如圖所示，斜面與水平面在M點通過小圓弧相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，原長時右端在N點，小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后又返回到P點，則（）A．小物塊從P向M運動過程中，重力勢能減少B．小物塊從P向M運動過程中，機械能減少C．小物塊從N向M運動過程中，動能增加D．彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最小二、填空題11．如圖所示，2020年5月31日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將高分九號02星、和德四號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。火箭攜帶著衛(wèi)星加速上升的過程中，衛(wèi)星的動能______，機械能______（均選填“變大”、“變小”或“不變”）。12．丁真從雅江縣城乘車勻速駛往理塘縣城（從下往上走），則他的重力勢能不斷___________，他的動能___________，他的機械能___________。（以上三空選填“增大”、“減小”或“不變”）13．滾擺從如圖位置1靜止釋放，下降經(jīng)過位置2，繼續(xù)下降，再上升到達最高點3，這三個位置：滾擺重力勢能最大的是______、動能最大的是______、機械能最大的是______。（填寫位置序號）。14．科技的發(fā)展，使農(nóng)業(yè)機械化水平越來越高。如圖所示，這是一架飛機在一定的高度勻速直線飛行給小麥噴灑農(nóng)藥的情景（不計空氣阻力），噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機的動能_____，機械能_____。（均選填“增大”、“減小”或“不變”）15．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗。一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由下落所能到達的最低點。在小石塊從B點到C點運動的過程中（不計空氣阻力），小石塊的重力勢能___________，其動能___________，機械能___________。16．如圖所示，小球從豎直放置的彈簧正上方一定高度處由靜止開始下落，從a處開始接觸彈簧，壓縮至c處時彈簧最短，小球在b處時受到的彈力恰好等于重力。若不計空氣阻力，則從a至c的過程中，彈簧的彈性勢能_________（填具體變化情況，下同），小球的動能_________，小球的機械能_________。17．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定在水平面上，鋼球從C點由靜止釋放，經(jīng)過B點到達最低點O，然后到達另一側(cè)與B點等高的點A時剛好速度為零。由O到A點過程中，______能轉(zhuǎn)化為重力勢能，______點的動能最大，從C點到B點的過程中，機械能的總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。18．2021年，高空墜物列入刑法。某日，小區(qū)樓下的轎車被高空落下的玻璃瓶砸出一個窟窿。警方根據(jù)小區(qū)監(jiān)控，推算：玻璃瓶砸中車時速度約為24米/秒。請根據(jù)框圖，從能量轉(zhuǎn)換角度尋找肇事者大致樓層。（玻璃瓶由靜止下落，下落過程中不計空氣阻力）（1）I推導(dǎo)II的依據(jù)是：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，______越大，動能越大；（2）玻璃瓶下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能是通過______實現(xiàn)的；（3）III推導(dǎo)IV的依據(jù)是：______；（4）分析表一和表二的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件推算出肇事者大致在______層。表一速度（米/秒）動能（焦）127.21612.820202428.82839.2表二重力勢能（焦）樓層（層）13519725931113613三、實驗題19．如圖所示，將懸線纏繞在滾擺的軸上，讓擺輪上升到頂端，然后松開手，發(fā)現(xiàn)：（1）擺輪從最高處下降到最低處的過程中，擺輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，且表面不同色塊的圖案越來越模糊，這說明它的轉(zhuǎn)速越來越_____，因此，它的重力勢能逐漸____，動能逐漸___。（2）擺輪接著從最低處上升到最高處的過程中，由于_______，擺輪的轉(zhuǎn)動方向不變，但轉(zhuǎn)速越來越____，因此它的動能逐漸______，重力勢能逐漸_____。（3）經(jīng)過幾次上次，擺輪所能上升的最高位置比最初時候的位置低，這是由于在這過程中，____的緣故。20．在探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，小宇設(shè)計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然后與放在水平木板上的木塊相碰，鐵球與木塊在水平木板上共同移動一段距離后靜止：（1）實驗中鐵球動能的大小是通過觀察比較______反映出來的。這種研究問題的方法為______；（2）分析乙、丙兩圖，得到的實驗結(jié)論是______。由此聯(lián)想到高速公路限速牌上標(biāo)明“120”和“100”字樣，______（選填“大客車”或“小轎車”）的限速為100km/h；（3）若斜面光滑，乙圖中鐵球從B處滾到底端的過程中，鐵球的______能轉(zhuǎn)化為動能，機械能______（選填“守恒”或“不守恒”）；（4）如果做乙、丙兩圖實驗時，丙圖中木塊被撞后滑出木板，為了使木塊不滑出木板，需要改進丙圖實驗，再與乙圖實驗對比。在不改變木板長度的情況下，應(yīng)采用以下______方法（填寫正確選項前的字母）。A．換用質(zhì)量小于m的鋼球B．給水平木板鋪上毛巾C．適當(dāng)降低鋼球的高度D．換用一個較重的硬紙盒21．某同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運動路徑有關(guān)。于是設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處靜止下落，C球從距沙表面高2H處靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過___________來反映的，這里用到的實驗方法是___________（選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量法”）；（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（3）比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運動的路徑___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（5）不計空氣阻力，小球在下落過程陷入沙面之前，將重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能。小球這種能的增加量___________小球重力勢能的減小量。（選填“大于”、“小于”或“等于”）22．在探究物體的重力勢能與其質(zhì)量是否有關(guān)時，實驗臺上有大小相同、質(zhì)量不同的實心鐵塊和實心木塊各一個，小桌、裝有細(xì)沙的玻璃容器、記號筆各一個，小敏利用上述器材，設(shè)計了自己的實驗方案，如圖甲、乙所示：（1）本實驗方案中通過_______反映物體重力勢能的大小，這是物理實驗中常用到的“轉(zhuǎn)換法”，即物理量不能直接測量時，把它們轉(zhuǎn)換成其他可測量的物理量，從而進行研究比較。下列實驗中也利用了轉(zhuǎn)換法的是_______（填字母）；A．用海綿凹陷的深度來表示壓力產(chǎn)生效果的強弱B．測量出100張紙的厚度后除以張數(shù)得出一張紙的厚度C．探究浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系時要保持液體密度不變（2）小敏所畫的實驗設(shè)計方案存在的問題是________；（3）鐵塊在下落過程中減少的重力勢能主要轉(zhuǎn)化為________；（4）本實驗可得出的結(jié)論是：當(dāng)高度相同時，________，物體的重力勢能越大。23．小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。他們的實驗裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過___________來衡量的；（2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用___________（選填“相同”或“不同”）彈簧進行實驗。并先后改變___________之間的距離，測出OQ的距離，重復(fù)實驗，測量多組數(shù)據(jù)并記錄；（3）物體M從P點運動到O點過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的___________能，物體M機械能___________（選填“變大”、“不變”或“變小”）。24．探究影響物體彈性勢能大小的因素，選擇彈簧進行研究。將光滑水平面與光滑斜面連接，如圖所示。①將甲彈簧放置在水平面上，用小球壓縮彈簧2厘米，釋放后，小球滾上斜面，記錄小球在斜面最高點時的高度，記錄在下表中。②壓縮甲彈簧3厘米，重復(fù)實驗①步驟。③換用不同彈簧，重復(fù)實驗①步驟。實驗序號彈簧彈簧長度/厘米彈簧材料壓縮量/厘米小球在斜面上高度/米1甲20合金120.182甲20合金130.403乙20合金220.224丙30合金120.125丁30合金220.15（1）實驗中，釋放彈簧后，彈簧的______能最終轉(zhuǎn)化為小球的______能；（2）比較______（選填實驗序號），說明彈簧的彈性勢能大小與彈簧的形變大小有關(guān)；（3）由實驗結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的______、______有關(guān)。25．小靜和小雷觀看臺球比賽時發(fā)現(xiàn)：有時運動的白球去撞擊一個靜止的彩球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的彩球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動，如圖甲所示。小靜據(jù)此設(shè)計了如圖乙所示的實驗裝置（將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個小球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，將小球A從斜面的某一高度h1處靜止釋放，撞擊后，B球向前運動并沖上軌道右端斜面最大高度h2），探究動能與勢能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時的規(guī)律。（1）A球從斜面滑下的過程中，______能轉(zhuǎn)化為動能；（2）B球由靜止變?yōu)檫\動是因為B球在碰撞中獲得了______能，這也說明力能改變物體的______；（3）實驗時發(fā)現(xiàn)撞擊后，h2小于h1小靜猜想這可能是小球運動過程中克服______做功造成的。