3.2机械能 同步练习（含解析）.docx

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1、机械能一、单选题1.如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ） A.B.C.D.2.如图为杂技演员演出的过程示意图。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。由于存在空气阻力，故( )。 A.男演员的质量必须大于女演员的质量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3.如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处， 则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关

2、系的是（ ） A.B.C.D.4.如图所示是一款四翼无人机，如今被广泛运用于航拍、测绘，下列关于此无人机的说法正确的是（ ） A.无人机内部的电动机是利用电磁感应原理工作的B.无人机在沿竖直方向匀速上升过程中机械能保持不变C.航拍时，可以通过提高无人机飞行高度扩大拍摄范围D.无人机在空中悬停定位拍摄时，自身受到的浮力和重力是一对平衡力5.高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的民法典规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ ） A.势能B.速度C.重力D.动能6.如图甲所示，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

3、值)，压力传感器、电流表、定值电阻和电 源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是l0。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变化的图像如图乙所示，则( ) A.t1时刻，小球动能最小B.t2时刻，弹簧的弹性势能最小C.t2t3 这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少D.t2t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能7.如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是（ ） A.运动员把弯弓拉开将箭射出B.跳水运动员从空中下落C.运

4、动员骑自行车冲向坡顶D.跳伞运动员从空中匀速下落8.如图所示，夏天为了降低城市的温度，减小灰尘，市政部门往往派出许多洒水车沿街洒水，在这个过程中洒水车始终保持相同的速度运行，则下列说法正确的是（ ） A.洒水车的机械能不变B.洒水车的机械能减小C.洒水车的机械能增大D.条件不足，无法判断9.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

5、则下列说法正确的是（ ） A.运动过程中小球的机械能始终守恒B.t1t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加C.t2时刻小球的速度最大D.t2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少10.下列有关机械能及其转化的说法正确的是( ) A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能C.蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大11.如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A.甲球在空中下落时，重力势能

6、增大，动能减小B.乙球上升过程中，重力势能转化为动能C.抛出时甲、乙两球的机械能相等D.抛出时甲球的动能小于乙球的动能12.国庆假期时，蹦床主题公园引得青少年纷纷“打卡”。如图，玩家从空中下落至蹦床，从他们刚好接触蹦床到刚好离开蹦床的过程中，有关能量变化叙述正确的是（ ） A.玩家的机械能始终不变B.玩家的机械能先增大后减小C.蹦床的弹性势能始终不变D.翻床的弹性势能先增大后减小二、填空题13.下列物体拉满弦的弓、空中飞行的子弹、被压缩的弹簧、静止在某一高度的小球、航行中的轮船射出的箭变形的网球拍中，只具有动能的是(填序号，下同)，只具有势能的是 ， 既具有动能又具有势能的是。 14. 202

7、0年12月7日“嫦娥五号”返回器携带约2千克月壤样品返回地球，为保证返回器安全着陆，采用了类似“打水漂”的方式来减速 ，其运动轨迹如图所示。 （1）从A到B的过程中，返回器的机械能_(选填“增大”“减小”或“保持不变”) （2）“嫦娥五号”抵达月球的时候，是利用火箭发动机反推的方式进行减速，而不能采用“打水漂”的方式，其原因是_。 （3）为了研究月壤样品的成份，装有月壤样品的容器罐采用了严格的密封装置。这么做是为了保证月壤_。 三、解答题15.如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列问题： （1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变

8、化？ （2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。 四、实验探究题16.小阳和小乐在收听新闻中发现：海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生。他们分头查阅了许多资料，得到了如下的一些信息： 发生海啸时，海洋中聚积的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墙狠命向岸上拍击，造成严重的人员财产损失潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，利用潮汐来推动发电机发电的技术已日趋成火山爆发时，将大量的地热能带到地面，炽热岩浆将所到之处的动植物化为焦土地热能，被看作是人类历史上开辟的又一个新能源，它可直接用在住宅取暖、温室、供热和工业上的发电水力发电是利用江河水流从高处流到低处释放的势能发电雨季，长江洪

9、水爆发，就会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇泥石流经常突然爆发，所到之处破坏性极大，一切尽被摧毁封山育林、停耕还林可以固结表土，降低泥石流的发生率（1）他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类：一类属于有益的能量， 如：(填序号)；另一类属于有害的能量，如： (填序号)。 （2）他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的能和能，一旦释放可以产生强大的破坏力。 （3）他们了解到灾害的直接原因是由动能引起的，他们又查阅了资料，得知动能的大小：Ek= 12 mv2。可以推断出动能大小跟物体的和 有关。 答案解析部分一、单选题1.【答案】 B【解析】【分析】（1）根据匀速直线

10、运动的定义判断； （2）动能的大小与质量和速度大小有关； （3）重力势能的大小与质量和高度有关； （4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。 【解答】A.物体沿斜面做匀速直线运动，则v不变，根据s=vt可知，它通过的路程与时间成正比，图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误； B.物块的速度不变，质量不变，那么它的动能不变，故B正确； C.物块的高度增大，质量不变，那么它的重力势能增大，故C错误； D.根据机械能=动能+重力势能可知，物块的机械能不断增大，故D错误。 故选B。2.【答案】 C【解析】【分析】由于存在阻力，因此运动员克服阻力做功，根据能量的转化和守恒定律分析判断。 【解答】由于存

11、在阻力，因此运动员克服阻力做功，将机械能转化为内能，因此运动过程中机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，故C正确； 男演员向上跳起时，同时具有动能和重力势能；女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量，故A错误；男演员向上跳起，可能同时具有动能和重力势能，则男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，故B错误；女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，故D错误。 故选C。3.【答案】

12、 B 【解析】【分析】物体的重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。 【解答】小球从斜坡上滚下时，速度越来越快，它的高度与时间的变化关系为：h=h-12gt2；当小球滚上斜坡时，它上升的高度h=v0t-12gt2 ， 因此它的高度与时间变化的图像为二次函数图像，即为抛物线；因为重力势能与高度成正比，所以重力势能随时间变化的图像也应该是抛物线，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。4.【答案】 C 【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理判断； （2）动能与质量和速度有关，重力是能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能； （3）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析； （4）平衡力的条件

13、：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，据此分析判断。 【解答】A电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，A不符合题意；B无人机在沿竖直方向匀速上升过程中质量不变，速度不变，高度增加，则动能不变，重力势能变大，所以机械能变大，B不符合题意；C航拍时，提高无人机飞行高度可以增大摄像机的物距，使像变小，从而扩大拍摄范围，C符合题意；D无人机在空中悬停定位拍摄时，主要依靠螺旋桨来获得升力，无人机自身受到空气的浮力很小，与重力不是一对平衡力，D不符合题意。故答案为：C。5.【答案】 A 【解析】【分析】物体由于运动具有的能量叫动能，由于被举高而具有的能量叫重力势能，据此分析判断 【解

14、答】高处的物体由于被举高而具有能量，这种能量叫重力势能，故A正确，而A、C、D错误。 故选A。6.【答案】 D 【解析】【分析】（1）当电流表示数为I0时，表示压力传感器不受力，t1时刻小球刚好接触弹簧，根据小球的受力情况判定小球速度的变化。（2）当电流表示数变大时，表示压力传感器的电阻阻值减小，表明压力传感器受到的压力增大，说明此时小球处于下落压缩弹簧的过程；电流表示数最大时，说明小球下落到最低点。（3）当电流表示数变小时，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，小球处于上升过程，根据弹簧形变程度分析弹性势能的变化。 （4）小球在向上弹起的

15、过程中，注意速度和高度都在增大，据此分析弹性势能的转化情况。 【解答】A.t1时刻时，电流表示数为I0 ， 表示压力传感器不受力，t1时刻小球刚好接触弹簧，此时小球受到重力和弹力的作用，重力大于弹力，小球继续向下做加速运动，动能会变大，故A错误；B.t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大，故B错误；C.t2t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程。这个过程中，弹簧逐渐恢复原来的长度，即形变程度逐渐

16、减小，则弹性势能逐渐减小，故C错误； D.t2t3这段时间内，弹簧恢复原状，小球的高度增大且速度增大，则弹簧的弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，故D正确。故选D。7.【答案】 B 【解析】【分析】哪个现象中重力势能减小而动能增大，哪个选项就是正确选项。 【解答】A.运动员把弯弓拉开将箭射出，将弓的弹性势能转化为箭的动能，故A不合题意； B. 跳水运动员从空中下落，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，将重力势能转化为动能，故B符合题意； C. 运动员骑自行车冲向坡顶，高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小，将动能转化为重力势能，故C不合题意； D

17、. 跳伞运动员从空中匀速下落，高度减小，重力势能减小；速度不变，动能不变，二者没有转化关系，故D不合题意。 故选B。8.【答案】 B 【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能，据此分析。 【解答】在洒水车洒水的过程中，质量不断减小，但速度不变，因此动能减小；高度不变但质量减小，那么重力势能减小；根据机械能=动能+重力势能可知，洒水车的机械能减小，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。9.【答案】 D 【解析】【分析】根据小球的机械能与弹簧的弹性势能的相互转化分析判断。 【解答】A.运动过程中，小球的机械能会不断的转化为弹簧的弹性势能。当弹簧压缩到

18、最低点时，小球的机械能为零，故A错误； B.t1t2这段时间内，弹簧的弹力不断增大，弹性势能不断增大。由于小球的高度在不断减小，所以重力势能在不断减小。由于小球的速度先变大后变小，所以动能先变大后变小，故B错误； C.t2时刻时，弹簧的弹力最大，此时弹簧的弹性势能最大，而小球的机械能变为零，此时速度为零，故C错误； D.t2t3这段时间内，弹簧的弹力从最大值不断减小，肯定是小球上升的过程。开始时，弹力重力，合力向上，小球做加速运动；当弹力和重力相等时，加速停止，此时小球的速度最大；此后，弹力小于重力，合力向下，与运动方向相反，小球做减速运动，那么小球的动能先增大后减小，故D正确。 故选D。10

19、.【答案】 B 【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化分析判断。 【解答】A.弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A错误； B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能，故B正确； C.蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为动能，故C错误； D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，重力势能增大而动能减小，因此动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。11.【答案】 C 【解析】【分析】从机械能、动能、重力势能的概念方面切入解题。 【解答】A、甲球在空中下落时，其所处高度不断降低，速度越来越大，它的重力势能减小，动能增加，A不符合题意； B、是两个完全相同的网球，又以大小相等的速度抛出

20、，所以两球被抛出时的动能相等，B不符合题意； C、甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等，C符合题意； D、甲、乙被抛出时的机械能相等，它们在运动的过程中机械能是守恒的，所以它们落地时所具有的机械能-动能是相等的，D不符合题意。 故答案为：C12.【答案】 D 【解析】【分析】从玩家的机械能与蹦床的弹性势能相互转化的角度分析即可。 【解答】玩家从空中下落至蹦床，从他们刚好接触蹦床到刚好离开蹦床的过程中，弹簧的形变程度先变大后变小，因此蹦床的弹性势能先变大后变小。由于弹性势能由玩家的机械能转化而来，所以机械能先变小后变大，故D正确，而A、B

21、、C错误。 故选D。二、填空题13.【答案】 ； 【解析】【分析】（1）物体由于运动具有的能量叫动能； （2）物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能； （3）根据（1）（2）分析即可。 【解答】拉满弦的弓，发生弹性形变，具有弹性势能； 空中飞行的子弹，由于运动具有动能，由于被举高而具有重力势能； 被压缩的弹簧，由于发生弹性形变而具有弹性势能； 静止在某一高度的小球，由于被具有而具有重力势能； 航行中的轮船，由于运动具有动能； 射出的箭，由于运动具有动能，由于在空中被举高具有重力势能； 变形的网球拍，由于发生弹性形变具有弹性势能。 只具有动能的是，只具有

22、势能的是， 既具有动能又具有势能的是。14.【答案】 （1）减小或减少（2）月球表面没有空气或月球表面没有气体（3）不受污染或不被破坏、不变质 【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。月球是围绕地球旋转的球形天体，同时也是地球唯一的天然卫星。 【解答】（1）由图可知，从A到B过程中经过大气的摩擦，会损失部分能量，所以机械能会减小； （2）在地球采用打水漂的方式是因为存在大气的摩擦过程中，可以减少本身具有的能量，而月球表面没有大气，无法通过摩擦减少能量； （3）月球表面没有大气，而在运输回地球过程中会接触到空气，有可能会被污染，所以要密封保存； 故答案为：（1

23、）减小；（2） 月球表面没有空气或月球表面没有气体；（3） 不受污染或不被破坏、不变质.三、解答题15.【答案】 （1）解：在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，机械能不变。（2）解：乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，所以处于非平衡状态。(合理即可) 【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化。如果不计空气阻力，那么机械能没有损失，据此判断机械能的变化； （2）如果物体受到的外力为零，那么它处于平衡状态。 【解答】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的高度增大，那么重力势能增大；速度减小，那么动能减小，因此

24、乒乓球的动能转化为重力势能。由于不计空气阻力，那么机械能不会转化为内能，即机械能不变。 （2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，它受到的外力不为零。四、实验探究题16.【答案】 （1）；（2）动；重力势能（3）质量；速度 【解析】【分析】（1）能够被人类利用的能量称为有益的能量；不能被人类利用，对环境造成破坏的能量称为有害能量； （2）物体由于运动具有的能量叫动能，由于被举高而具有的能量叫重力势能； （3）根据动能的公式分析动能的影响因素。 【解答】（1）他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类：一类属于有益的能量， 如：；另一类属于有害的能量，如：。 （2）他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的动能和重力势能，一旦释放可以产生强大的破坏力。 （3）根据动能的公式 Ek=12mv2 可知，影响动能的因素为质量m和速度v。