搜索
一．选择题（共9小题）1．中国自行制造的嫦娥三号月球车已于2013年12月14日在月球表面成功软着陆。为了使快速降落的嫦娥三号月球车能安全着陆于月球，在距离月面很近时，开始向下高速喷出高温高压气体。嫦娥三号从开始喷气到安全着陆的过程中（）A．动能增大，重力势能减小，机械能不变B．动能不变，重力势能减小，机械能减小C．动能减小，重力势能减小，机械能减小D．动能减小，重力势能增大，机械能不变2．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（）A．B．C．D．3．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．A点弹性势能大于B点弹性势能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．运动员重力小于F04．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，就这一过程，下列说法正确的是（）A．小球受到的弹力逐渐减小B．小球在b点时重力和弹力大小相等C．在运动过程中小球的动能不断增大D．在运动过程中小球的机械能保持不变5．某人骑自行车沿直坡道向下匀速滑行，自行车把上挂有一只水壶，如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．水壶内的水面不水平B．绳与坡道一定垂直C．水壶的机械能守恒D．水壶的动能不变、势能减少6．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动。从能量角度对其分析，下列说法不正确的是（）A．滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减小，动能增加B．滚摆整个运动过程中，机械能守恒C．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减小7．将一个重为G的小球从空中某点静止释放，落在竖直放置的轻弹簧上，压缩到最低点后，再被弹起，若不计空气阻力，则小球运动到最低点时，（）A．小球的动能最大B．小球的重力势能最大C．小球受的合力不为零D．小球受的合力为零8．如图所示，小红和妈妈一起逛商场时，一起乘坐自动扶梯匀速上升，在这一过程中，关于对小红的分析正确的是（）A．小红受到重力、支持力和摩擦力的作用B．小红的动能增加C．小红的重力势能增加D．以地面为参照物，小红是静止的9．如图所示，一个光滑的小球由静止从A点沿光滑的轨道下滑，经B点到达C点的过程中，下列有关小球的动能、重力势能和机械能变化的说法正确的是（）A．从A点到达B点的过程中，重力势能变小、机械能变小B．从A点到达B点的过程中，小球的动能变大、机械能不变C．从B点到达C点的过程中，小球的动能变大、重力势能变小D．从B点到达C点的过程中，小球的动能变小、机械能变大二．填空题（共4小题）10．2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中，量子卫星的动能，重力势能，机械能。（填增大或不变或减小）11．在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩踏板，如图所示，当脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，运动员的动能先后。（填“增大”、“不变”或“减小”）12．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能B点的重力势能（大于/小于/等于）；A点的机械能B点的机械能（大于/小于/等于）；A点的速度B点的速度（大于/小于/等于）。13．如图所示是一个传送带，A，B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，该过程物体受到的力中不做功的有（填力的名称），该物体从A到B的过程机械能（选填“守恒”或“不守恒”）。三．多选题（共1小题）14．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在N点，小物块从斜面的P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达Q点。下列说法正确的是（）A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大B．小物块从P向M运动的过程中，重力势能减小C．小物块从N向M运动的过程中，它的动能增加D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒四．实验探究题（共5小题）15．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体的关系（物体A、B质量不变）。（2）该实验中所探究物体的动能是指物体（选填“A”或“B”）的动能。（3）该实验物体动能的大小所示通过来反映的，这种探究方法称为（选填“控制变量法”或“转换法”）（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过（选填“高度”或“质量”）来改变的。（5）实验表明，同一物体A从斜面不同高出滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论：在质量（选填“相同”或“不同”）时，速度越大动能（选填“越大”、“越小”或“不变”）。（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面高度由静止滚下，并观察记录。16．小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：（1）实验中通过反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度（选填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。（2）为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是。（3）实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，进行实验，而保证小球质量和高度（选填“相同”或“不同”），发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小，因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。（4）小明在（3）实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将A．沿着斜面匀速直线运动B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上C．上升到初始高度后静止D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动（5）小明在（4）中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法A．阿基米德原理B．杠杆原理C．牛顿第一定律。17．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较，从而比较弹性势能的大小。（2）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的。（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都没有了。小明观点错误的原因是。18．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），速度为5m/s．将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是，小球机械能的变化情况是。（2）实验中所用小球的质量为kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为N。（3）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于（填“平衡”或“非平衡”）态。19．孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验。（1）如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程只有动能和重力势能相互转化。如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh，在斜面底端时重力势能为零，动能为12mv2．且h=0.2m，g=10N/kg，则小球滑到光滑斜面底端时的速度为m/s。（2）如图乙，将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化。时间t内小球在水平方向运动的距离为x=v0t，在竖直方向下落的高度为y=12gt2，则y与t2的关系可用丙图中的图线表示。（3）如图丁所示，小球沿光滑斜面AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC，已知小球经过B点时速度大小不变，小球从C点水平抛出后落在水平地面E点，地面上D点在C点正下方，已知CD竖直高度为1.25m，θ=30°，g=10N/kg，若要求DE间的距离大于2m，则斜面AB的长度至少为m。五．计算题（共5小题）20．已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh，动能表达式为EK=12mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，高为h的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小物块，从斜面顶端A由静止开始下滑，不计空气阻力，物块从顶端开始下滑到落地签的瞬间，设整个过程中机械能守恒（即机械能保持不变）（1）证明：小物块从斜面顶端A由静止下滑到底端B时的速度v=√2𝑔ℎ（2）若一质量为0.4kg的小物体从距离地面2m高度的斜面顶端A点以3m/s的初速度出发，求其导斜面低端B时的速度21．物体重力势能的大小与其所受的重力及被提升的高度有关，用EP表示，关系式为EP=Gh=mgh．如图所示，光滑的圆弧轨道AB与粗糙平面BC相连，现有一物块由静止开始从A点滑下，经B点进入水平面，最后静止在C点，若水平面上所受阻力为f，从A点到C点重力所做的功全部用来克服阻力做功，请证明BC的长度SBC=𝑚𝑔ℎ𝑓。22．已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK=12mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg．如图所示，将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：（1）物体被抛出时的重力势能EP和动能EK1；（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；（3）物体落地前瞬间的动能EK2。23．如图，半径为R的光滑圆环竖直放置，质量为m的小球在其轨道内运动，小球在最高点A时的速度为v=√2𝑔𝑅，小球的机械能守恒，已知物体动能大小Ek=12mv2，重力势能Ep=mgh。①小球经过最低点C时的速度vC=。②小球的速度v与角速度ω（单位时间内转过多少角度）、转动半径R的关系为v=ωR，小球到达位置B时的角速度为ωB，请推理证明：ωB=√3𝑔𝑅。24．如图所示，一个竖直放置的半圆轨道，半径R=1cm，G=1N的小球从A点由静止滚下，A、B等高，则：（1）若轨道粗糙，小球会滚到B点吗？（2）若轨道光滑，小球会离开B点飞到轨道外吗？