卷子答案网-一个不只有答案的网站10.6 合理利用机械能
知识梳理
物体由于 而具有的能
动能 物体的
影响动能大小的因素 物体的
机械能 物体由于 而具有的能
重力势能 物体的
势能 影响重力势能大小的因素 物体的
物体由于 而具有的能
弹性势能 影响弹性势能大小的因素：
基础知识
1．海底发生的强烈地震可能引发海啸，海啸的破坏性极强，可造成大量人员伤亡和财产损失。海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的（ ）
A．电磁能 B．化学能 C．声能 D．机械能
2．在匀速飞行的鸽子和小燕子，如果它们具有相同的动能，则（ ）
A．鸽子飞得快 B．它们飞得一样快
C．小燕子飞得较快 D．无法判断
3．两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是（ ）
A．落在甲处的初始重力势能大
B．落在乙处的篮球弹性势能小
C．落在乙处的篮球初始高度大
D．落在甲处的篮球重力做功多
4．在2021年东京奥运会铅球比赛中，我国选手巩立姣勇夺冠军。如图是比赛时，巩立姣掷出的铅球运动的情景，则铅球在图中哪个位置时重力势能最小？（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样
5．在东京奥运会女子蹦床决赛中，中国选手朱雪莹获得金牌，如图是朱雪莹比赛时的场景，下列说法正确的是（ ）
A．朱雪莹从高处下落过程中，她的机械能变大
B．朱雪莹从高处下落到接触蹦床前，她的重力势能转化为动能
C．朱雪莹在蹦床上下落到最低点时蹦床具有的弹性势能最小
D．朱雪莹弹离蹦床后，在上升的过程中，弹性势能转化为动能
6．关于机械能之间的相互转化，正确的说法是（ ）
A．弯弓射箭时，动能转化成弹性势能
B．蹦床运动员，空中下落时是弹性势能转化成动能
C．滚摆下降时，越滚越快，是动能转化成重力势能
D．向上抛出的石块，空中上升时是动能转化成重力势能
7．天气转暖，我市环卫局已开始在各街道进行洒水作业，如图一辆洒水车在水平路面上匀速前进，随着水不断的被洒出，路面对车的摩擦力 ，洒水车的重力势能 。洒水车的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
8．疫情期间，同学们坚持跳绳来锻炼身体，备战体育中考。小芳某次跳绳训练时，从脚离开地面到最高位置的过程中，不考虑空气阻力，小芳同学的动能 ，机械能
（均选填“增加”、“减小”或“不变”）。
9．如图，弹弓是一种常见的玩具，它能把“子弹”弹出去.小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他观察的记录是：弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”射得越远。（1）弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的；
（2）当弹弓橡皮筋形变相同时，所用的“子弹”质量不同，射出去的距离也不同，质量较大的子弹，射出的距离 （大/小），所以实验中所选用“子弹”的质量应是 （选填“相同”或“不同”）的；
（3）实验结论是：弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能越 （选填“大”或“小”）。
重难点突破
10．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高速度。这是为了（ ）
A．增大动能 B．增大重力势能
C．增大惯性 D．增大弹性势能
11．下列情境没有利用弹性势能的是（ ）
A．跳板跳水 B．撑杆跳高
C．拉弓射箭 D．雨滴下落
12．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功。与此事件相关的能量说法正确的是（ ）
A．火箭加速升空的过程中，内能转化为机械能
B．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
C．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量不断增加
D．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
13．如图所示是某市轨道交通车站的示意图，站台略微高于路面，出站的轨道有一个小坡度，当车出站下坡时，下列说法正确的是（ ）
A．势能变大 B．动能不变
C．重力势能转化为动能 D．机械能变大
14．如图所示的实验中，小球从B到C时，发生的能量转化是 。
15．如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则卫星从远地点运行到近地点，重力势能 ，动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．如图所示，货架上A、B、C、D四个体积相同的实心球，已知ρA＝ρB＞ρC＝ρD。则A与B相比， 重力势能大，B与C相比， 重力势能大。
17．在“模拟打桩”的实验中.原来处于同一沙槽，相同深度的4个相同木桩，经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后，最终所处的位置如图所示。由此可知：
（1）实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小，若B、C两个重锤下落高度相同，则 （填“B”或“C”）锤的质量要大一些；若A锤的质量大于B锤的质量，可推测 （填“A”或“B”）锤下落高度较高。
（2）若木桩4下陷过程中所受重力做功为100 J，则木桩3下陷过程中所受重力做功
（填“大于”“小于”或“等于”）100 J。
18．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次实验。
（1）金属球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能。
（2）做了甲、乙、丙三次实验：让不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 ；这种比较动能大小的研究方法是 。
（3）要探究动能与速度的关系应选用 图，结论是 。
（4）甲，乙两图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是小球在水平面 ，结论是 。
（5）如图丁所示是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，由“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”可知事故的原因是超载或超速。用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
能力提升
19．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（ ）
A．在B点时动能为0
B．在A、D两点动能可能相等
C．由B点向D点运动的过程中，动能不变，重力势能减小
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
20．如图所示，将位于同一高度的甲、乙两个相同的小球以大小相等的速度抛出，其中将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，则抛出时两球机械能 （选填“相等”或“不相等”）。若不计空气阻力，落地前甲球的机械能 （选填“先减小后增大”、“先增大后减小”、“不变”或“减小”，下同）；落地前乙球的重力势能 ，动能 。
21．如图物块A和弹簧放在粗糙的水平面上，弹簧左端固定于墙面，OC为弹簧的自然长度。向左移动物块A并压缩弹簧至B处后静止释放，物体A在 处时动能达到最大（选填“C点”、“C点左侧”或“C点右侧”）。
22．如左图AOB是光滑轨道，A点的高度为H，B点的高度为h，h小于H，A、B两点水平距离为s，让一个小球由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，如图所示，不计空气阻力，则小球从A点运动到B点时，它经O点的动能是由 能转化而来。小球离开B点后的运动轨迹a、b、c、d，最符合题意的是轨
迹 。若右侧的光滑轨道也足够高，则小球 （选填“能”或“不能”）达到与A等高的A'位置。
23．如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接，将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上，此对弹簧处于原长状态，且弹簧长度小于细线长度，由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平而上（不计空气阻力），你判断两个小球在最低点时，A球的动能 B球的动能（填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是： 。
24．如图，轻质弹簧顶端固定，另一端连接一个大小不计的重物。用手抓住重物向下拉伸弹簧到a，松手后弹簧拉重物上升依次经过点b，c到最高点d，其中点c是弹簧不挂重物静止时的位置，b是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到点d过程中，在 重力势能最大，在 点动能最大，在 点机械能最大。（不计空气阻力）
参考答案与试题解析
知识梳理
运动；质量；速度；高度位置；质量；高度；发生弹性形变；弹性形变程度。
基础知识
1．【解答】解：在海面上，水向一定的方向运动时既具有一定速度，又上升一定高度，所以海啸具有很大的机械能。
故选：D。
2．【解答】解：物体的动能与质量和速度有关，鸽子与燕子动能相等，正常情况下鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快；鸽子的速度小，飞得慢。
故选：C。
3．【解答】解：由图可看出，乙的黑色圆斑较大，说明篮球着地时的弹性势能大，而篮球的弹性势能是由篮球的重力势能转化来的，所以乙处篮球的初始重力势能大，所处的高度大。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．【解答】解：重力势能大小与质量和高度有关，由图中可知，c点的位置最低，所以，c点的重力势能最小。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
5．【解答】解：
A.朱雪莹从高处下落过程中，由于存在空气的阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，她的机械能变小，故A错误；
B.朱雪莹从高处下落到接触蹦床前，她的质量不变，高度变小，重力势能变大，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C.朱雪莹在蹦床上下落到最低点时，蹦床的形变程度最大，具有的弹性势能最大，故C错误；
D.朱雪莹弹离蹦床后，在上升的过程中，蹦床的弹性势能变为0，是动能转化为重力势能，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：
A.弯弓射箭时，弯弓具有弹性势能，弹性势能转化为箭的动能，故A错误；
B.蹦床运动员，空中下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，蹦床的性变程度变大，弹性势能变大，是重力势能转化成弹性势能，故B错误；
C.滚摆下降时，质量不变，高度变小，重力势能变小，越滚越快，速度变大，动能变大，是重力势能转化成动能，故C错误；
D.向上抛出的石块，空中上升时是质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化成重力势能，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：接触面粗糙程度不变，洒水车在洒水过程中，质量变小、重力减小，对地面的压力变小，车轮所受路面的摩擦力变小；
一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，洒水过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小；高度不变、质量减小，所以重力势能减小；而机械能等于动能和势能之和，机械能减小。
故答案为：减小；减小；减小。
8．【解答】解：小芳同学离开地面上升的过程中，高度变大，质量不变，重力势能变大，速度变小，动能变小；不考虑空气阻力，机械能守恒，所以机械能不变。
故答案为：减小；不变。
9．【解答】解：
（1）弹弓弹性势能的大小是通过“子弹”射出的距离来比较的，“子弹”射出的越远，说明弹弓的弹性势能越大；
（2）当弹弓橡皮筋形变相同时，弹性势能相同，射出“子弹”时，“子弹”飞行的远近跟“子弹”的质量有关，“子弹”的质量越大，飞行距离越小；用“子弹”射出的远近来反映弹弓的弹性势能时，要保持“子弹”的质量相同，这种方法称为控制变量法。
（3）“子弹”的质量相同时，弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”射得越远，所以得到的实验结论是：弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能越大。
故答案为：（1）“子弹”射出的距离；（2）小；相同；（3）大。
10．【解答】解：
汽车上坡前，加大油门，可以提高汽车的速度，增大车的动能；上坡时，汽车的动能转化为重力势能，动能越大、转化的重力势能越大，这样更有利于爬坡，故A正确、BCD错误。
故选：A。
11．【解答】解：
A.跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意；
B.撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意；
C.拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故C不符合题意；
D.雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。
故选：D。
12．【解答】解：
A.火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故A正确；
B.火箭升空时，卫星质量不变，而速度增大，所以动能增大；因为高度增大，所以重力势能增大，不是动能转化为重力势能，故B错误；
C.卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于没有空气阻力，所以机械能守恒，机械能总量保持不变，故C错误；
D.卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于机械能保持不变，在近地点时重力势能最小，则动能最大，故D错误。
故选：A。
13．【解答】解：当车出站下坡时，车的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度增大，动能增大，此过程中车的重力势能转化为动能；由于存在摩擦力，克服摩擦力做功，车的机械能会变小，故C正确。
故选：C。
14．【解答】解：如图所示的实验中，小球在B点的动能最大，重力势能最小，小球从B到C时，发生的能量转化是动能转化成了重力势能。
故答案为：动能转化为重力势能。
15．【解答】解：卫星在绕地球运动过程中，不受空气阻力，其机械能守恒，即机械能不变；
卫星从远地点运行到近地点的过程中，卫星的质量不变，高度变小，则重力势能变小；该过程中重力势能转化为动能，所以动能变大。
故答案为：变小；变大；不变。
16．【解答】解：A、B、C、D四个体积相同的实心球，A、B密度相同，质量相同。C、D密度相同，质量相同。B比C的密度大，相同体积时，B球的质量大于C球的质量。
（1）A和B是质量相同，A比B的位置高，A的重力势能大。
（2）B和C高度相同，B的质量大于C的质量，B的重力势能大。
故答案为：A；B。
17．【解答】解：（1）重锤重力势能的大小直接观察不出来，通过观察木桩陷入沙子的深度来反映，运用了转换法；B、C两个重锤下落高度相同，由图中看出木桩3下陷更深，说明重力势能更大，因此B的质量应该大于C；若A、B两个重锤下落高度相同，A锤的质量大于B锤的质量，应该木桩2比木桩3下陷更深，但图中看出是木桩3比木桩2下陷更深，因此B锤下落高度应该更高；
（2）由图看出：木桩3比木桩4下陷更深，说明木桩3下陷过程重力势能更大，重力做功大于木桩4。
故答案为：（1）木桩陷入沙子的深度；B；B；（2）大于。
18．【解答】解：（1）金属球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；
（2）实验中让不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，其动能大小是通过小木块被推动的距离s大小来反映的，这种比较动能大小的研究方法是转换法；
（3）（5）分析比较甲和丙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大，故可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因；
（4）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的下滑的高度相同，运动到水平面的速度相同，而质量不同，甲图中小球的质量大，推动木块滑行的距离大，故物体速度相同时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）重力势能；（2）大转换法（3）甲、丙；物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大；（4）初速度相同；物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大；（5）超速。
19．【解答】解：A.在B点时，水平方向上有一定的速度，小球有质量，所以在已修改B点时动能不为零，故A错误；
B.图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和。D点比A点低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确；
C.由B点向D点运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能变大，故C错误；
D.在运动过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。
故选：B。
20．【解答】解：甲、乙两个相同的小球质量相等，抛出时速度相等，动能相等；高度相同，重力势能相等，故机械能相等；
若不计空气阻力，甲球在空中下落时机械能不变；
乙球质量不变，上升过程中，高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小；乙球上升的最高点开始下降，下降过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大；所以乙球在落地前，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大。
故答案为：相等；不变；先增大后减小；先减小后增大。
21．【解答】解：如图所示，当压缩弹簧时，弹簧具有弹性势能，在恢复形变时，弹性势能转化为动能，使物块获得一定的速度，当弹力大于摩擦力时，物体向右做加速运动，当弹力等于摩擦力时，此时的速度最大；由于OC为弹簧的自然长度，在C点时受到的弹力为0，所以物体A在C点左侧速度达到最大。
故答案为：C点左侧。
22．【解答】解：由题知，轨道AOB是光滑轨道，不计空气阻力，小球运动过程中机械能守恒，只有小球的动能和重力势能之间的转化，所以它经O点的动能是由重力势能转化而来的；
小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
b虚线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线所示的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；
c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；
d虚线小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，d虚线不可能。
故选c；
若右侧的光滑轨道也足够高，根据机械能守恒可知，小球能达到与A等高的A'位置，此时小球的速度为0。
故答案为：重力势；c；能。
23．【解答】解：重力势能与物体的质量和高度有关，完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能。因为B球的重力势能有一部分转化成弹簧的弹性势能，所以，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能。
故答案为：大于；完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能。所以，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能。
24．【解答】解：
重物从a运动到d的过程中，质量不变，在d点时高度最大，重力势能最大；
c是弹簧不挂重物静止时的位置，即c是弹簧处于原长的位置；b是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；
从a运动到b的过程中，重物受到向下的重力和向上的弹力，弹力大于重力，合力竖直向上，重物向上做加速运动；
b点时，弹力等于重力，合力为0，不再加速，速度达到最大，动能最大；
从b运动到c的过程中，弹力小于重力，合力向下，此时重物做减速运动；
不计空气阻力，由于重物和弹簧组成的系统机械能守恒，c点时，弹力为零，弹性势能为0，重物的机械能最大。
从c点到d的过程中，弹力和重力都向下，合力向下，重物继续做减速运动；d点时，重物的速度为0。
故答案为：d；b；c。
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