中考物理第二轮复习专项训练机械能转化与守恒Word文档格式.docx
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C.
骑自行车冲向坡顶D.
降落伞匀速下落
9.将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示。
下列说法正确的是( )
A.皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P点时动能为零
C.皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D.皮球在N点时的最大形变量小于在M点时的最大形变量
10.2020年体育中考备战期间,小王坚持跳绳来锻炼弹跳力,提高体育成绩,如图所示,则( )
A.向上起跳过程中小王的动能不变
B.在整个跳绳过程中小王的机械能不守恒
C.小王跳得越快,做功越多
D.小王跳起在空中上升时,地面依然对他做功
11.掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。
如图所示是小球弹跳的闪频照片,小球在A、B位置的高度一样,下列说法正确的是()
A.小球在A位置的动能大于在B位置时的动能
B.小球在A→C,D→B两个过程时动能均增大
C.小球在C位置的机械能等于D位置的机械能
D.小球分别在A、B两个位置时的动能与势能之和相等
12.如图所示,以速度υ斜向上抛出小球,球出手到落地的过程,空气阻力忽略不计,下面关于机械能的说法中正确的是( )
A.球到最高点时动能为零B.球出手时重力势能最大
C.球的机械能保持不变D.球落地时机械能最大
13.如图所示的四个过程将动能转化为势能的是()
塑料圆筒滚动时皮筋越拧越紧
B.
麦克斯韦滚摆向低处滚动
运动员用拉弯的弓把箭射出去
D.
人造地球卫星从远地点向近地点运动
14.下列生活实例中,对图片描述正确的有
A.甲图:
不计阻力及能量损耗,网球从刚击球拍到球拍形变量最大过程中,网球机械能守恒
B.乙图:
铁锁来回摆动最终停下,在铁锁下降过程中,重力势能全部转化为动能
C.丙图:
人造卫星由于不受空气阻力,只有动能和势能的转化
D.丁图:
蹦床运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,运动员的动能转化成重力势能
15.用竖直向上的拉力F1、F2分别拉着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动,两物体上升高度随时间变化的图像如图所示。
若忽略空气阻力,则在上升过程中( )
A.拉力F1小于拉力F2
B.甲的动能较大
C.在上升过程中,甲的动能转化为重力势能
D.前3s内,拉力F2做功较快
16.如图甲是小明和小聪周末一起玩荡秋千的情景,乙图是她们荡秋千的示意简图,关于她们荡秋千过程中的能量分析,不计空气阻力,不正确的是
A.小明在荡到A点时,重力势能最大
B.小明在荡到B点时,动能最小
C.小明从A点荡到B点的过程中,重力势能转化为动能
D.小明从B点荡到C点的过程中,动能转化为重力势能
三、多选题
17.如图所示,将一小球从A点竖直向上抛出(不计空气阻力),经过B点到达最高点C时速度为零。
图中h1=h2,下列判断正确的是( )
A.小球在AB段克服重力所做的功等于在BC段克服重力所做的功
B.小球从A运动到B的时间等于它从B运动到C的时间
C.小球抛出后在B点和C点的机械能相等
D.小球运动到最高点C时速度为零是平衡态
18.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,不考虑空气阻力作用,下列说法正确的是( )
A.从A点下落到C点的过程中,小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从B点下落到C点的过程中,小石块受到的弹力一直增大
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
19.下列说法中不正确的是( )
A.小刚比小明做功多,则小刚的功率一定比小明的功率大
B.做匀速直线运动的物体机械能可能增加
C.机械做的有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高
D.机械做功越快,机械效率越高
四、计算题
20.在一场物理拓展课上,老师用如图所示的装置为大家讲解了重力势能和动能的计算公式.已知重力势能的表达式
,动能的表达式为
,如图所示,高为0.4m的光滑轨道
与均匀粗糙平面
相连,将质量为
的小物块由静止开始从
点滑下,经过
点进入水平面,最后静止在
点,不计空气阻力,物块在
轨道上滑落时机械能守恒.求(g取10N/kg):
(1)小物块所受的重力;
(2)小物块经过
点时的速度大小;
答案
1.动能势能
【解析】
[1][2]卫星在绕地球运动过程中,质量不变,卫星从近地点运动到远地点的过程中,速度不断减小,动能不断减小;
卫星从近地点运动到远地点的过程中,和地球的相对高度不断增大,重力势能不断增大;
所以过程是动能转化为势能。
2.等于匀速直线
[1]小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动,只有动能和势能相互转换,机械能守恒,所以小球经过M点时的机械能等于在A点的机械能。
[2]小球经过M点后,受到平衡力的作用,因此它将做匀速直线运动。
3.动c
[1]小球由A点运动到O点的过程中,小球的质量不变,高度减小,速度增大,所以小球的重力势能减小,动能增大,并将重力势能转化为动能。
[2]小球从A点由静止滑下,轨道是光滑的,不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能,图中a曲线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;
b曲线的最高点与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曲线中小球的机械能大于A点的机械能,故b不可能;
c曲线的最高点低于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,故c可能;
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,小球不可能沿d曲线运动。
4.变小小
[1][2]由题意可知,小球在运动过程中受到轨道的摩擦力,机械能减小,小球前后两次在B点的重力势能相同,第二次经过B点的动能比第一次小。
【点睛】
失分原因是:
①对动能、势能、机械能概念的理解不准确及对三者间的关系分辨不清;
②不清楚影响动能和势能的影响因素。
5.81.6×
105内能
【详解】
[1]由题可知,运动员在0−20s下落的路程为s前=220m,由图象可知,20s后运动员以5m/s的速度做匀速直线运动,则运动员在20−40s通过的路程为
s后=vt后=5m/s×
20s=100m
运动员通过的总路程为
s=s前+s后=220m+100m=320m
总时间为t=40s,则整个过程中运动员下落的平均速度
v'
=
=8m/s
下降过程中的平均速度是8m/s。
[2]运动员下落的高度为
h=s=320m
重力做的功
W=Gh=500N×
320m=1.6×
105J
重力做的功为1.6×
105J。
[3]运动员在匀速下降过程中与空气摩擦,克服摩擦做功,能量转化是机械能转换为内能。
6.大于大于
[1]由图示可知,A、B在同一高度,皮球的质量始终不变,因此其重力势能不变,在运动过程中,由于空气摩擦,会有部分机械能转化为内能,因此机械能在不断减小,故A点机械能大于B点机械能;
[2]A、B两点重力势能相同,机械能减小,因此A点动能大于B点动能,因此A点速度大于B点速度.
7.电能转化为机械能增大
[1]该机器需要在通电时工作,故是将电能转化为机械能。
[2]该机器在工作的过程中要吸入垃圾,虽速度不变但质量增大,所以动能增大,所以机械能增大。
8.B
A.将弓拉弯时,人对弓做功,弓形状发生改变,产生了弹性势能;
松手后,弓在恢复原状的过程中对箭做功,使箭的速度变大,弓的弹性势能转化为箭的动能,故A不符合题意;
B.跳水运动员从空中下落时,所处的高度降低,重力势能减小,其速度增加,动能增大,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时,其速度变慢,动能减小,所处的高度增加,重力势能减小,动能转化为重力势能,故C不符合题意;
D.跳伞运动员匀速下落时,质量不变,所处的高度降低,重力势能减小,但其速度不变,动能不变,重力势能没有转化为动能,故D不符合题意。
故选B。
9.D
AC.由图可知,皮球到达的最高点逐渐减小,说明小球的机械能在减少。
同一高度的A、B两点,小球的动能不相等,D点的机械能小于C点的机械能,故AC错误;
B.皮球到达最高点P点时,由轨迹可知,小球有水平方向的速度,所以动能不为零,故B错误;
D.皮球在N点和M点时,机械能全部为弹性势能,小球的形变量达到最大。
因为小球的机械能逐渐减少,所以皮球在N点的弹性势能小于M点的弹性势能,所以皮球在N点时的最大形变量小于在M点时的最大形变量,故D正确。
故选D。
10.B
A.向上起跳过程中,小王的质量不变,速度减小,小王的动能减小,故A不符合题意;
B.人在跳绳的过程中,由于存在阻力,机械能减小,所以机械能不守恒,故B符合题意;
C.小王跳得越快,只能说明他功率大,做功的多少与功率和时间有关,所以跳的快无法判断做功是否越多,故C不符合题意;
D.小王跳起在空中上升时,地面对他没有力的作用,根据做功的条件,此过程地面对他不做功,故D不符合题意。
11.A
A.从频闪图片来看,小球在A位置和B位置比较,高度相等、势能相等;
但小球在B位置时相同时间通过的路程小,速度小,动能较小,所以在A位置动能较大,故A正确;
B.小球在A→C过程中,高度增加,则重力势能变大,而速度减小,即动能减小,故B错误;
CD.因小球在弹跳的过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化内能,机械能逐渐减小,小球在C位置的机械能大于D位置的机械能,在A位置时的动能与势能之和(即机械能)比B位置的机械能大,转化为内能较少,故CD错误。
故选A。
12.C
A.球在最高点时,竖直方向的速度是零,但是在水平方向上的速度不是零,所以动能不为零,故A错误;
B.从球出手到落地的过程中,球先上升后下降,上升过程中,动能转化为重力势能,最高点时,竖直方向的动能为零,重力势能最大。
下降过程中,重力势能转化为动能,重力势能减小,动能变大,当到达最低点时,速度最大,动能最大,故B错误;
CD.不计空气阻力,动能和重力势能的总和机械能不变,故C正确D错误。
故选C。
13.A
A.塑料圆筒滚动时,速度变小,即动能变小,同时皮筋越来越紧,弹性形变程度变大,弹性势能变大,所以该过程是将动能转化为弹性势能,故A正确;
B.麦克斯韦滚摆向低处滚动,其质量不变,速度变快,动能变大,同时高度减小,重力势能变小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故B错误;
C.运动员用拉弯的弓把箭射出去,在该过程中,弓的弹性势能变小,同时箭的动能变大,所以是将弹性势能转化为动能的过程,故C错误;
D.人造地球卫星从远地点向近地点运动时,速度变大,即动能变大,同时相对高度变小,势能变小,所以势能转化为动能,故D错误。
14.C
A.不计阻力及能量损耗,网球与球拍的总能量是守恒的;
但网球从刚撞击球拍到球拍形变最大过程中,网球的机械能会转化为球拍的弹性势能,所以网球的机械能减少,故A错误;
B.铁锁来回摆动最终停下;
在铁锁下降过程中,由于要克服空气阻力做功,所以重力势能没有全部转化为动能,故B错误;
C.人造卫星由于不受空气阻力,整个过程机械能守恒,所以只有动能和势能的转化,故C正确;
D.蹦床运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,应该是重力势能转化为动能和蹦床的弹性势能,故D错误.
15.D
A.由h−t图象可知,两个物体都做匀速直线运动,则拉力等于物体的重力,由于甲乙的质量相等,所以重力也相等,拉力F1等于拉力F2,故A不符合题意;
B.由图象可知,在相同的时间内,乙的路程大于甲的路程,所以乙的速度大于甲的速度,且甲乙的质量相等,所以甲的动能较小,故B不符合题意;
C.在甲上升时,质量不变,速度不变,所以动能不变,同时高度增加,则重力势能变大,所以该过程不是动能转化为重力势能,故C不符合题意;
D.前3s内,时间相等,乙的速度大于甲的速度,且拉力F1等于拉力F2,根据P=
=Fv知,拉力F2的功率大,即拉力F2做功较快,故D符合题意。
16.B
A.小明质量不变,在A点时,位置最高,所以重力势能最大,故A正确;
A不符合题意;
BC.小明质量不变,从A点荡到B点的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,到达B点重力势能最小动能最大,此过程中重力势能转化为动能,故B错误;
B符合题意;
C正确;
C不符合题意;
D.小明质量不变,从B点荡到C点的过程中,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增加,到达C点动能最小重力势能最大,此过程中动能转化为重力势能,故D正确;
D不符合题意。
17.AC
A.AB段和BC段的距离相同,重而力不变,所以小球在AB段和BC段克服重力所做的功相同,故A正确;
B.小球抛出后向上运动过程中,速度越来越小,路程相同,所以所用的时间越来越长,故B错误;
C.竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,只有动能和势能之间进行转化,所以小球的机械能守恒,所以小球抛出后在B点和C点的机械能相等,故C正确;
D.不计空气阻力,小球运动到最高点只受到重力的作用,所受的合力不为零,不是平衡状态,故D错误。
故选AC。
18.BC
小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力(即橡皮筋的拉力)逐渐增大。
当拉力小于重力时,小石块仍做加速运动;
当拉力大于重力时,小石块减速下落。
A.从A点到C点运动过程中,小石块的重力势能转化为动能,还会转化为橡皮筋的弹性势能,故A错误;
B.B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,从B点下落到C点的过程中,橡皮筋的形变程度越来越大,所以小石块受到的弹力一直增大,故B正确;
C.由前面的分析可知,从B点下落到C点的过程中,小石块先加速运动后减速运动,即小石块的速度先增大后减小,故C正确;
D.C点是下落的最低点,虽然此时小石块的速度为0,但由于橡皮筋的拉力大于石块的重力,小石块还会向上运动,故小石块在C点时受到的力并不是平衡力,故D错误。
故选BC。
19.AD
A.由P=
可知,小刚比小明做功多,时间未知,则小刚的功率不一定比小明的功率大,故A错误,符合题意;
B.物体如果在竖直向上进行匀速直线运动,物体的质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,由于机械能等于动能和势能之和,所以机械能变大,故B正确,不符合题意;
C.机械效率指有用功占总功的比例,有用功在总功中占比例越大,机械效率越高,故C正确,不符合题意;
D.机械做功越快,表示功率越大,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故D错误,符合题意。
故选AD。
20.
(1)
;
(2)
。
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