11.4 机械能及其转化 同步练习
一、单选题
1.如图所示,小明和同学一起荡秋千.下列说法正确的是( )
A.通过最低点时的动能为零 B.下降过程中的动能转化为重力势能
C.到达最高点的重力势能最大 D.上升过程中的重力势能转化为动能
2.火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度会越来越高。关于此过程中火箭箭体的内能和机械能变化情况说法正确的是( )
A.内能增大,机械能减小 B.内能减小,机械能增大
C.内能增大,机械能也增大 D.内能增大,机械能不变
3.下列过程中,属于势能转化为动能的是( )
A.滚摆下降的过程 B.用力拉长弹弓橡皮条的过程
C.滚摆上升的过程 D.跳水运动员将跳板踏弯的过程
4.在抗击新冠疫情过程中,某市采用无人机对各县区的主要道路、路口进行了巡查。无人机在匀速下降的过程中( )
A.动能变大 B.动能不变 C.势能变大 D.机械能不变
5.今年3月13日,我国选手谷爱凌在自由式滑雪世锦赛中获得两枚金牌,同时刷新了中国选手在该项世锦赛上的最好成绩。如图所示是谷爱凌在比赛中凌空一跃时若不计空气阻力,则谷爱凌在空中飞行时( )
A.只受到重力作用 B.在最高处受力平衡
C.上升时机械能减小 D.下落时惯性逐渐变大
6.载重汽车在高速公路的长下坡路段,容易发生意外。雅西高速公路的避险车道如图所示,当高速行驶的载重汽车出现刹车失灵时,可借助避险车道避免意外,下列说法错误的是( )
A.汽车在刹车过程中机械能守恒
B.汽车下坡时速度越大,动能越大
C.汽车失控冲上避险车道时,部分动能转化为重力势能
D.避险车道路面铺设碎石,是为了增大对汽车的阻力
7.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是( )
A.小球在b和d时重力势能和动能都相等
B.小球从a到d的过程中部分机械能转化为其他形式的能
C.小球从a到c,重力势能转化为动能
D.小球从c到d,动能转化为重力势能
8.荡秋千,把人从A点释放,经过最低点B到达C点后往回摆,已知AB的高度差h大于BC的高度差h1,下列说法正确的是( )
A.人在B点速度最大,所以人此时受到的惯性最大
B.A点到B点过程中人的重力势能减小量等于动能增加量
C.再次摆回B点时的人的动能与第一次经过B点时不相等
D.人在C点时速度为零,所以人此时受到平衡力的作用
9.跳跳球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中,每隔相等时间被曝光一次,如图所示.跳跳球在1、2位置的高度一样.以下关于跳跳球运动过程中的分析正确的是:[ ].
A.运动时先后经过1、3、2三个位置;
B.在1位置的动能、机械能比在2位置都小;
C.在1、2位置的重力势能相同,机械能相同;
D.每次离地后上升过程中,地面对物体都做了功.
10.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)。下列判断正确的是( )
A.从A点到B点过程中运动员加速下落 B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C.t0时刻运动员动能最大 D.运动员重力大小等于F0
二、填空题
11.9月,有“亚洲翼装飞行第一人”之称的张树鹏,完成了全球首次航母上空翼装飞行,如图所示。当张树鹏从直升飞机上一跃而下时,他的重力势能逐渐 ___________,打开降落伞后匀速下降时,他的动能 ___________,在整个下降过程中,张树鹏的机械能 ___________。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
12.如图所示是一幅运动员撑杆跳高的图片,关于撑竿跳高运动涉及的物理知识,请你从机械能角度提出一个问题并回答。问题:___________?回答:___________。
13.跳伞运动员在空中打开降落伞后,匀速下落的过程中,他的动能____,势能____,机械能______(填变大、变小或不变)。
14.如图所示,是北京冬奥会钢架雪车比塞场景。运动员在钢架雪车上,沿冰道从山坡上快速滑降,______转化为动能;在此过程中,运动员相对于______是运动的。
15.在2022年北京冬奥会中,我国选手谷爱凌在比赛中获得女子自由式滑雪冠军。她在跃出跳台后,由于_______继续上升,若以跳台为参照物,她是________的(选填“运动”或“静止”),在上升过程中,其重力势能______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
三、实验题
16.小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千,她发现无论小孩的秋干摆荡得高还是低,来回摆动一次的时间好像并没有不同;当小孩离开后,秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同,那么秋千来回摆动次的时间会受什么因素影响呢?她作出了以下猜想:
A.可能与秋千摆动的幅度有关;
B.可能与秋千和人的质量有关;
C.可能与秋千吊绳的长度有关。
于是她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关。她准备了质量分别0.03kg和0.04kg的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材,实验装置如图甲所示。
实验次数 摆幅(m) 小球质量(kg) 摆长(m) 时间(s)
1 0.1 0.03 0.8 1.8
2 0.1 0.04 0.8 1.8
3 0.2 0.04 0.8 1.8
4 0.2 0.04 1.0 2.0
(1)实验器材中还需要的测量工具是______;
(2)本实验所用的科学探究方法是______法,小豫完成实验并将数据记入表格中;
(3)分析1、2两次实验数据可以验证猜想______(选填序号);要验证猜想C应该选用______两组实验数据;
(4)分析数据可知:单摆来回摆动一次的时间只与______有关,与______无关;
(5)如图乙所示,在摆线悬挂点O正下方固定一个铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复。若摆长为0.8m,则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应______(选填“大于”“小于”或“等于”)1.8s。
四、作图题
17.如图所示,小球在A点由静止开始释放,向右侧摆动.B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧最高点(C处高度低于A处),在小球从A点摆动到C点的过程中,
①作出小球经过C点时所受重力示意图;
②请选出小球机械能最大的位置并涂黑.
( )
五、计算题
18.滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动.如图所示,小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2.(g取10N/kg)
求:(1)小兵自身受到的重力;_______
(2)若比赛时小兵滑行 1200m 用时 2.5min,小兵滑动的平均速度是多少m/s;_______
(3)小兵单脚滑行时对地面的压强;_______
(4)小兵在练习时,想冲上一个斜坡,请从能量角度分析他该怎么做,为什么?________(不计斜坡阻力)
参考答案:
1.C
2.C
3.A
4.B
5.A
6.A
7.A
8.C
9.B
10.A
11. 减小 不变 减小
12. 当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中,运动员的重力势能怎样变化 重力势能不断减小
13. 不变 变小 变小
14. 重力势能 冰道
15. 惯性 运动 变大
16. 秒表 控制变量法 B 3、4 摆长 摆幅和小球质量 小于
17.如下图所示
18. 340N 8m / s 250000 提前加快速度滑行,因为速度增大时,动能大,上坡过程中,动能转化为重力势能,更容易滑上坡
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