徐州专版2020中考物理复习方案第三部分机械能内能欧姆定律课时训练20机械能试题.docx

课时训练(二十)　机械能
(限时:25分钟)

一、选择题
1.[2019·湘西]跳伞运动员在空中匀速下落的过程中 (　　)
A. 重力势能减小 B.动能增加
C.机械能增加 D.机械能不变
2.[2019·常州]北京世园会上,车身离地30 cm高的电动无人扫地车(如图K20-1所示)在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的 (　　)

图K20-1
A. 动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变
D.动能变大,重力势能变大
3.[2019·临沂]如图K20-2所示是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是 (　　)

图K20-2
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功
B.弓被拉得越弯,产生的弹力越小
C.弓被拉得越弯,弹性势能越大
D.箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
4.[2019·桂林]如图K20-3所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是 (　　)

图K20-3
A. 物块在a点动能大
B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大
D.物块在a、b两点的重力势能一样大
5.[2019·长沙]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
6.[2019·深圳]如图K20-4所示,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是 (　　)

图K20-4
A. 从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大
D.从a到c的过程中,小球机械能守恒
7.[2019·临沂]如图K20-5所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是 (　　)

图K20-5
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D.木块被撞击后滑行得越远,说明小球的动能越大
8.[2019·安徽]如图K20-6所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中(空气阻力不计),下列判断正确的是 (　　)

图K20-6
A. 小球的动能不断增加
B.弹簧的弹性势能不断减少
C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
9.[2019·苏州]将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图K20-7所示。下列说法正确的是 (　　)

图K20-7
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点时速度为零
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、 N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
二、填空题
10.[2019·东营]某汽车在平直公路上由于行驶速度过快,　　　　能大,危害性就大,为防止意外,汽车不能超速行驶。乘客必须使用安全带,一旦发生碰撞,车身就停止运动,而乘客身体由于　　　　会继续向前运动造成伤害。 
11.[2019·无锡]如图K20-8所示,将钢锯条固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的端部,然后用手将钢锯条的端部压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的　　　　势能,增加钢锯条被下压的距离,发现棋子被弹起的高度增加,实验表明,物体的　　　　越大,它的弹性势能越大。 

图K20-8
12.[2019·武威]迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图K20-9所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中,　　　　能转化为　　　　能。 

图K20-9
13.如图K20-10所示的单摆,如果不考虑空气阻力的影响,小球将在ABC间不停地往复运动。小球从A运动到B的过程中,机械能　　　　(选填“逐渐变小”或“保持不变”);绳子的拉力对小球　　　　(选填“做功”或“不做功”)。 

图K20-10
14.[2019·咸宁]甲、乙是两个完全相同的网球。如图K20-11所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能　　　　(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能　　　　(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。 

图K20-11
三、解答题
15.[2019·深圳]如图K20-12所示,图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。图乙是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答:

图K20-12
(1)甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有　　　　和　　　　;在水平方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越　　　　。从而可以推理:如果运动的物体不受力,它将　　　　　　　　　　。 
(2)乙实验中的研究对象是　　　　(选填“钢球”或“木块”),实验目的是探究物体的动能大小与　　　　的关系。 
16.[2019·娄底]如图K20-13所示是探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置图。其中,mA=mB<mC,hA=hC>hB。

图K20-13
(1)实验中,探究的动能是指　　　。(填序号) 
A. 小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了探究动能大小与　　　　的关系。 
(3)在做了“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图K20-14所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球_________(选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 

图K20-14
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑动的距离不同(如下表所示),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功  (选填“相等”或“不相等”)。

表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
17.小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关;
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此小夏设计了如图K20-15所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。

图K20-15
实验数据如下表:
实验
序号
铅球
代号
铅球
质量/g
下落
高度/m
陷入沙中
的深度/m
①
A
200
0.5
0.1
②
B
400
0.5
0.25
③
C
200
1
0.2
④
D
200
1
0.2
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是　　　　　　。(写出一种方法即可) 
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过　　　　　　　　　　来反映的。 
(3)为验证猜想二,应比较实验　　　　(填实验序号)。得到的结论是当物体质量相同时,　  
　。 
(4)比较③④,得到的结论是 
　。 
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实。小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面时的动能,其中B球的动能为　　　　J。(忽略空气阻力,g取10 N/kg)
【参考答案】
1. A
2.D　[解析]电动无人扫地车匀速行驶时速度不变,车身离地面的高度不变,当电动无人扫地车将地面上的落叶吸入车内时,车整体的总质量变大,则车整体的动能和重力势能都变大,D选项符合题意。
3.B　4.B
5.B　[解析]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,弓恢复原状时对箭做功,使箭的速度变大,即增加了箭的动能,故A错误。蹦床运动员从高处落下,运动员的质量不变,速度增大,动能增大,同时高度减小,所以重力势能减小,故是将重力势能转化为动能,故C错误。人造卫星由近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,势能增大;速度变小,动能变小,故D错误。
6.B　7.D
8.D　[解析]由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态;小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,小球所受弹力方向向右,速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,此时小球所受弹力方向向左,速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能;则小球从A位置运动到B位置的过程中,小球的动能先增加后减少,故A错误。由以上分析知,小球从A位置运动到B位置的过程中,弹簧的弹性势能先减少后增大,故B错误。由以上分析知,小球运动到O点时的动能(最大)与此时弹簧的弹性势能(为零)不相等,故C错误。水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,小球和弹簧组成的整体机械能守恒,所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,故D正确。
9.C　[解析]皮球经过同一高度的A、B两点时由于空气阻力的影响B处动能小于A处的动能,故A错误;皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上速度为零,但是水平方向上由于继续向右移动,因此水平方向速度不为0,故B错误;皮球由于受到空气阻力的影响,机械能逐渐减小,因此从C到达D时,机械能也存在损失,故C正确;若将皮球表面涂黑,由于空气阻力影响,M、N两点的机械能不相等,皮球形变程度不同,因而留下的两个黑色圆斑大小也是不一样的,且M处较大,故D错误。
10.动　惯性
11.重力　弹性形变
[解析]发生形变的钢锯条在恢复原状时弹性势能减小,棋子会被弹起一定的高度,说明棋子的重力势能增大,则此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能;在弹性限度内,增大钢锯条被下压的距离,钢锯条的形变程度增大,使棋子被弹起的高度增加,说明钢锯条的弹性势能增大,则物体的弹性形变越大,它的弹性势能越大。
12.重力势　动
[解析]卫星从远地点向近地点运行的过程中,其质量不变,相对高度降低,则重力势能减小;同时速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能。
13.保持不变　不做功　
14.相等　增大　不变
15.(1)重力　支持力　慢　做匀速直线运动
(2)钢球　速度大小
16.(1)B　(2)速度　(3)静止　(4)相等
[解析](1)据题意可知,实验中探究的是小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故选B。(2)影响动能大小的因素有物体的质量与速度,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,这里的变量是速度,因此,是为了探究动能大小与速度的关系。(3)让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若任一时刻两球的速度大小相等,即以任何一个小球为参照物,另一个小球都是静止的,所以若C球相对于A球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。(4)让小车从同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来后,动能全部转为内能,用于克服摩擦力做功,所以,在三个表面上克服摩擦力做功相等。
17.(1)控制变量法
(2)铅球陷入沙坑的深度
(3)①③　物体的下落高度越高,其重力势能越大
(4)当物体的质量和下落高度均相同时,物体的重力势能与物体的运动路径无关
(5)2

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