3.2機械能 同步練習（含解析）

1、機械能一、單選題1.如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物塊的相關(guān)科學量隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（ ） A.B.C.D.2.如圖為雜技演員演出的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在蹺蹺板的a端，能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在空氣阻力，故( )。 A.男演員的質(zhì)量必須大于女演員的質(zhì)量B.甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能C.男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能D.女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等3.如圖，小球從左側(cè)的斜坡滾下，到達底端后又沿著右側(cè)斜坡向上滾到最高處， 則下列圖像能正確代表小球重力勢能與運動時間t之間對應關(guān)

2、系的是（ ） A.B.C.D.4.如圖所示是一款四翼無人機，如今被廣泛運用于航拍、測繪，下列關(guān)于此無人機的說法正確的是（ ） A.無人機內(nèi)部的電動機是利用電磁感應原理工作的B.無人機在沿豎直方向勻速上升過程中機械能保持不變C.航拍時，可以通過提高無人機飛行高度擴大拍攝范圍D.無人機在空中懸停定位拍攝時，自身受到的浮力和重力是一對平衡力5.高空墜物傷人事件時有發(fā)生，新頒布的民法典規(guī)定：“禁止從建筑物中拋擲物品”，因為高處的物體具有較大的（ ） A.勢能B.速度C.重力D.動能6.如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器(壓力不超過最大

3、值)，壓力傳感器、電流表、定值電阻和電 源組成一電路。壓力傳感器不受力時電流表示數(shù)是l0。t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。整個過程中，不計能量損失，電流表示數(shù)I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則( ) A.t1時刻，小球動能最小B.t2時刻，彈簧的彈性勢能最小C.t2t3 這段時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能先增加后減少D.t2t3這段時間內(nèi)，小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能7.如圖所示的四種情景中，屬于重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是（ ） A.運動員把彎弓拉開將箭射出B.跳水運動員從空中下落C.運

4、動員騎自行車沖向坡頂D.跳傘運動員從空中勻速下落8.如圖所示，夏天為了降低城市的溫度，減小灰塵，市政部門往往派出許多灑水車沿街灑水，在這個過程中灑水車始終保持相同的速度運行，則下列說法正確的是（ ） A.灑水車的機械能不變B.灑水車的機械能減小C.灑水車的機械能增大D.條件不足，無法判斷9.如圖所示甲，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點（形變在彈性限度內(nèi)），然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，不計空氣阻力

5、則下列說法正確的是（ ） A.運動過程中小球的機械能始終守恒B.t1t2這段時間內(nèi)，小球的動能與重力勢能一直在增加C.t2時刻小球的速度最大D.t2t3這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少10.下列有關(guān)機械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的是( ) A.彎弓射箭，箭的動能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢能B.攔河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢能C.蹦床運動員從高處落下，其動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D.人造衛(wèi)星從近地點飛向遠地點時勢能減小，動能增大11.如圖所示，甲、乙是兩個完全相同的網(wǎng)球在同一高度以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（ ） A.甲球在空中下落時，重力勢能

6、增大，動能減小B.乙球上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C.拋出時甲、乙兩球的機械能相等D.拋出時甲球的動能小于乙球的動能12.國慶假期時，蹦床主題公園引得青少年紛紛“打卡”。如圖，玩家從空中下落至蹦床，從他們剛好接觸蹦床到剛好離開蹦床的過程中，有關(guān)能量變化敘述正確的是（ ） A.玩家的機械能始終不變B.玩家的機械能先增大后減小C.蹦床的彈性勢能始終不變D.翻床的彈性勢能先增大后減小二、填空題13.下列物體拉滿弦的弓、空中飛行的子彈、被壓縮的彈簧、靜止在某一高度的小球、航行中的輪船射出的箭變形的網(wǎng)球拍中，只具有動能的是(填序號，下同)，只具有勢能的是 ， 既具有動能又具有勢能的是。 14. 202

7、0年12月7日“嫦娥五號”返回器攜帶約2千克月壤樣品返回地球，為保證返回器安全著陸，采用了類似“打水漂”的方式來減速 ，其運動軌跡如圖所示。 （1）從A到B的過程中，返回器的機械能_(選填“增大”“減小”或“保持不變”) （2）“嫦娥五號”抵達月球的時候，是利用火箭發(fā)動機反推的方式進行減速，而不能采用“打水漂”的方式，其原因是_。 （3）為了研究月壤樣品的成份，裝有月壤樣品的容器罐采用了嚴格的密封裝置。這么做是為了保證月壤_。 三、解答題15.如圖所示，是承承在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時的情景，不計空氣阻力，請你回答下列問題： （1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機械能如何變

8、化？ （2）乒乓球運動到最高點時，是否處于平衡狀態(tài)？請說明理由。 四、實驗探究題16.小陽和小樂在收聽新聞中發(fā)現(xiàn)：海嘯、山洪、泥石流、火山爆發(fā)等自然災害頻繁發(fā)生。他們分頭查閱了許多資料，得到了如下的一些信息： 發(fā)生海嘯時，海洋中聚積的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墻狠命向岸上拍擊，造成嚴重的人員財產(chǎn)損失潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量，利用潮汐來推動發(fā)電機發(fā)電的技術(shù)已日趨成火山爆發(fā)時，將大量的地熱能帶到地面，熾熱巖漿將所到之處的動植物化為焦土地熱能，被看作是人類歷史上開辟的又一個新能源，它可直接用在住宅取暖、溫室、供熱和工業(yè)上的發(fā)電水力發(fā)電是利用江河水流從高處流到低處釋放的勢能發(fā)電雨季，長江洪

9、水爆發(fā)，就會沖毀堤壩，淹沒大批農(nóng)田和城鎮(zhèn)泥石流經(jīng)常突然爆發(fā)，所到之處破壞性極大，一切盡被摧毀封山育林、停耕還林可以固結(jié)表土，降低泥石流的發(fā)生率（1）他們經(jīng)過討論將上述能量釋放分為了兩大類：一類屬于有益的能量， 如：(填序號)；另一類屬于有害的能量，如： (填序號)。 （2）他們發(fā)現(xiàn)海嘯、山洪、泥石流、火山爆發(fā)、潮汐能、水能的共同特點是蘊含了大量的能和能，一旦釋放可以產(chǎn)生強大的破壞力。 （3）他們了解到災害的直接原因是由動能引起的，他們又查閱了資料，得知動能的大小：Ek= 12 mv2。可以推斷出動能大小跟物體的和 有關(guān)。 答案解析部分一、單選題1.【答案】 B【解析】【分析】（1）根據(jù)勻速直線

10、運動的定義判斷； （2）動能的大小與質(zhì)量和速度大小有關(guān)； （3）重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)； （4）機械能=動能+重力勢能，據(jù)此分析判斷。 【解答】A.物體沿斜面做勻速直線運動，則v不變，根據(jù)s=vt可知，它通過的路程與時間成正比，圖像為一條通過坐標原點的斜線，故A錯誤； B.物塊的速度不變，質(zhì)量不變，那么它的動能不變，故B正確； C.物塊的高度增大，質(zhì)量不變，那么它的重力勢能增大，故C錯誤； D.根據(jù)機械能=動能+重力勢能可知，物塊的機械能不斷增大，故D錯誤。 故選B。2.【答案】 C【解析】【分析】由于存在阻力，因此運動員克服阻力做功，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律分析判斷。 【解答】由于存

11、在阻力，因此運動員克服阻力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此運動過程中機械能不斷減小，所以男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能，故C正確； 男演員向上跳起時，同時具有動能和重力勢能；女演員到達乙處靜止不動，只具有重力勢能，所以男演員的質(zhì)量不一定大于女演員質(zhì)量。如果男演員自由下落時，男演員的質(zhì)量一定大于女演員質(zhì)量，故A錯誤；男演員向上跳起，可能同時具有動能和重力勢能，則男演員的重力勢能不一定大于女演員的重力勢能，故B錯誤；女演員彈起時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，由于存在阻力，克服阻力做功，動能沒有完全轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以女演員彈起時的動能大于她站在乙處時的機械能，故D錯誤。 故選C。3.【答案】

12、 B 【解析】【分析】物體的重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，據(jù)此分析判斷。 【解答】小球從斜坡上滾下時，速度越來越快，它的高度與時間的變化關(guān)系為：h=h-12gt2；當小球滾上斜坡時，它上升的高度h=v0t-12gt2 ， 因此它的高度與時間變化的圖像為二次函數(shù)圖像，即為拋物線；因為重力勢能與高度成正比，所以重力勢能隨時間變化的圖像也應該是拋物線，故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。4.【答案】 C 【解析】【分析】（1）根據(jù)電動機的工作原理判斷； （2）動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力是能與質(zhì)量和高度有關(guān)，而機械能=動能+重力勢能； （3）根據(jù)“物近像遠大，物遠像近小”的規(guī)律分析； （4）平衡力的條件

13、：大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上，據(jù)此分析判斷。 【解答】A電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理工作的，A不符合題意；B無人機在沿豎直方向勻速上升過程中質(zhì)量不變，速度不變，高度增加，則動能不變，重力勢能變大，所以機械能變大，B不符合題意；C航拍時，提高無人機飛行高度可以增大攝像機的物距，使像變小，從而擴大拍攝范圍，C符合題意；D無人機在空中懸停定位拍攝時，主要依靠螺旋槳來獲得升力，無人機自身受到空氣的浮力很小，與重力不是一對平衡力，D不符合題意。故答案為：C。5.【答案】 A 【解析】【分析】物體由于運動具有的能量叫動能，由于被舉高而具有的能量叫重力勢能，據(jù)此分析判斷 【解

14、答】高處的物體由于被舉高而具有能量，這種能量叫重力勢能，故A正確，而A、C、D錯誤。 故選A。6.【答案】 D 【解析】【分析】（1）當電流表示數(shù)為I0時，表示壓力傳感器不受力，t1時刻小球剛好接觸彈簧，根據(jù)小球的受力情況判定小球速度的變化。（2）當電流表示數(shù)變大時，表示壓力傳感器的電阻阻值減小，表明壓力傳感器受到的壓力增大，說明此時小球處于下落壓縮彈簧的過程；電流表示數(shù)最大時，說明小球下落到最低點。（3）當電流表示數(shù)變小時，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說明此時是彈簧把小球彈起的過程，小球處于上升過程，根據(jù)彈簧形變程度分析彈性勢能的變化。 （4）小球在向上彈起的

15、過程中，注意速度和高度都在增大，據(jù)此分析彈性勢能的轉(zhuǎn)化情況。 【解答】A.t1時刻時，電流表示數(shù)為I0 ， 表示壓力傳感器不受力，t1時刻小球剛好接觸彈簧，此時小球受到重力和彈力的作用，重力大于彈力，小球繼續(xù)向下做加速運動，動能會變大，故A錯誤；B.t2時刻時，電流表示數(shù)最大，表示壓力傳感器的電阻阻值最小，表明壓力傳感器受到的壓力最大，說明此時小球把彈簧壓縮到最低點，彈簧的彈性形變程度最大，彈性勢能最大，故B錯誤；C.t2t3這段時間內(nèi)，電流表示數(shù)變小，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說明此時是彈簧把小球彈起的過程。這個過程中，彈簧逐漸恢復原來的長度，即形變程度逐漸

16、減小，則彈性勢能逐漸減小，故C錯誤； D.t2t3這段時間內(nèi)，彈簧恢復原狀，小球的高度增大且速度增大，則彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成動能和重力勢能，因此小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能，故D正確。故選D。7.【答案】 B 【解析】【分析】哪個現(xiàn)象中重力勢能減小而動能增大，哪個選項就是正確選項。 【解答】A.運動員把彎弓拉開將箭射出，將弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能，故A不合題意； B. 跳水運動員從空中下落，高度減小，重力勢能減小；速度增大，動能增大，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B符合題意； C. 運動員騎自行車沖向坡頂，高度增大，重力勢能增大；速度減小，動能減小，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C不合題意； D

17、. 跳傘運動員從空中勻速下落，高度減小，重力勢能減?。凰俣炔蛔?，動能不變，二者沒有轉(zhuǎn)化關(guān)系，故D不合題意。 故選B。8.【答案】 B 【解析】【分析】動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，而機械能=動能+重力勢能，據(jù)此分析。 【解答】在灑水車灑水的過程中，質(zhì)量不斷減小，但速度不變，因此動能減?。桓叨炔蛔兊|(zhì)量減小，那么重力勢能減??；根據(jù)機械能=動能+重力勢能可知，灑水車的機械能減小，故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。9.【答案】 D 【解析】【分析】根據(jù)小球的機械能與彈簧的彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化分析判斷。 【解答】A.運動過程中，小球的機械能會不斷的轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。當彈簧壓縮到

18、最低點時，小球的機械能為零，故A錯誤； B.t1t2這段時間內(nèi)，彈簧的彈力不斷增大，彈性勢能不斷增大。由于小球的高度在不斷減小，所以重力勢能在不斷減小。由于小球的速度先變大后變小，所以動能先變大后變小，故B錯誤； C.t2時刻時，彈簧的彈力最大，此時彈簧的彈性勢能最大，而小球的機械能變?yōu)榱?，此時速度為零，故C錯誤； D.t2t3這段時間內(nèi)，彈簧的彈力從最大值不斷減小，肯定是小球上升的過程。開始時，彈力重力，合力向上，小球做加速運動；當彈力和重力相等時，加速停止，此時小球的速度最大；此后，彈力小于重力，合力向下，與運動方向相反，小球做減速運動，那么小球的動能先增大后減小，故D正確。 故選D。10

19、.【答案】 B 【解析】【分析】根據(jù)動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化分析判斷。 【解答】A.彎弓射箭，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能，故A錯誤； B.攔河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢能，故B正確； C.蹦床運動員從高處落下，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C錯誤； D.人造衛(wèi)星從近地點飛向遠地點時勢能減小，重力勢能增大而動能減小，因此動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯誤。 故選B。11.【答案】 C 【解析】【分析】從機械能、動能、重力勢能的概念方面切入解題。 【解答】A、甲球在空中下落時，其所處高度不斷降低，速度越來越大，它的重力勢能減小，動能增加，A不符合題意； B、是兩個完全相同的網(wǎng)球，又以大小相等的速度拋出

20、，所以兩球被拋出時的動能相等，B不符合題意； C、甲、乙的質(zhì)量相同，并且在拋出時的速度及所處的高度相等，所以它們的動能和重力勢能相等，機械能相等，C符合題意； D、甲、乙被拋出時的機械能相等，它們在運動的過程中機械能是守恒的，所以它們落地時所具有的機械能-動能是相等的，D不符合題意。 故答案為：C12.【答案】 D 【解析】【分析】從玩家的機械能與蹦床的彈性勢能相互轉(zhuǎn)化的角度分析即可。 【解答】玩家從空中下落至蹦床，從他們剛好接觸蹦床到剛好離開蹦床的過程中，彈簧的形變程度先變大后變小，因此蹦床的彈性勢能先變大后變小。由于彈性勢能由玩家的機械能轉(zhuǎn)化而來，所以機械能先變小后變大，故D正確，而A、B

21、、C錯誤。 故選D。二、填空題13.【答案】 ； 【解析】【分析】（1）物體由于運動具有的能量叫動能； （2）物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能；物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能； （3）根據(jù)（1）（2）分析即可。 【解答】拉滿弦的弓，發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能； 空中飛行的子彈，由于運動具有動能，由于被舉高而具有重力勢能； 被壓縮的彈簧，由于發(fā)生彈性形變而具有彈性勢能； 靜止在某一高度的小球，由于被具有而具有重力勢能； 航行中的輪船，由于運動具有動能； 射出的箭，由于運動具有動能，由于在空中被舉高具有重力勢能； 變形的網(wǎng)球拍，由于發(fā)生彈性形變具有彈性勢能。 只具有動能的是，只具有勢能的是， 既具有動能又具有勢能的是。14.【答案】 （1）減小或減少（2）月球表面沒有空氣或月球表面沒有氣體（3）不受污染或不被破壞、不變質(zhì) 【解析】【分析】機械能是動能與勢能的總和，這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。月球是圍繞地球旋轉(zhuǎn)的球形天體，同時也是地球唯一的天然衛(wèi)星。 【解答】（1）由圖可知，從A到B過程中經(jīng)過大氣的摩擦，會損失部分能量，所以機械能會減??； （2）在地球采用打水漂的方式是因為存在大氣的摩擦過程中，可以減少本身具有的能量，而月球表面沒有大氣，無法通過摩擦減少能量； （3）月球表面沒有大氣，而在運輸回地球過程中會