11.4 机械能及其转化（专题训练）【四大题型】（原卷版）

114 机械能及其转化（专题训练）【四大题型】 一．机械能的概念（共12 小题） 二．机械能的转化（共12 小题） 三．机械能守恒条件（共7 小题） 四．机械能和其他形式能的转化（共7 小题） 一．机械能的概念（共12 小题） 1．（2023•济源二模）下列关于足球比赛中涉及到的物理知识，分析正确的是（ ） ．用脚踢足球时，足球受到的力是由于足球发生形变产生的 B．脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同 ．足球在空中加速下落过程中，机械能总量减少 D．足球静止在地面时对地面的压力和地面对足球的支持力相互平衡 2．（2024•徐州模拟）在体育测试“掷实心球”中，下列说法中正确的是（ ） ．球离开手后继续在空中飞行的过程中机械能先减少后增加 B．球出手时要快是为了增大球的惯性 ．球在飞行过程中，运动状态一直在发生改变 D．球运动到最高点时若所受外力突然消失，球保持静止 3．（2022 秋•砚山县校级期末）如图所示，在斜面处释放的小车运动到水平面b 处撞击一 木块，经历一段路程后在处小车和木块都停了下来。下列说法正确的是（ ） ．小车到达水平面后能继续向前运动是因为受到了惯性力的作用 B．小车在α、b、处机械能分别为E、Eb、E，则 E＞Eb＞E ．木块在处静止是因为木块受到小车的推力小于受到水平面的摩擦力 D．木块从b 点运动到点过程中对水平面的压强增大 4．（2023•高新区校级模拟）如图所示，地面上汽车匀速直线行驶，空中跳伞员匀速直线 降落，无人机加速直线上升，下列说法正确的是（ ） ．汽车、跳伞员和无人机都处于平衡状态 B．无人机的机械能增大 ．跳伞员与降落伞的总重力和阻力是一对相互作用力 D．以跳伞员为参照物，汽车是静止的 5．（2024•泸州模拟）小明用平行斜面向上的拉力F 将物块沿粗糙斜面匀速拉到顶端，如 图所示。以下说法正确的是（ ） ．拉力F 与斜面对物块的摩擦力是一对平衡力 B．斜面对物块的摩擦力大于物块对斜面的摩擦力 ．如果仅增大拉力F，斜面对物块的摩擦力不变 D．物块沿粗糙斜面匀速拉到顶端，物块机械能减小 6．（2023 春•丰台区校级期中）2022 年北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛在北京赛区进行。 如图甲所示，大跳台由赛道、裁判塔、看台区三部分组成。如图乙所示，是运动员完成 一次动作的示意图。关于运动员完成这次动作，下列说法中正确的是（ ） ．运动员从点运动到B 点的过程中人受到的重力不做功 B．运动员在点的重力势能小于在E 点的重力势能 ．运动员从点运动到B 点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的 D．运动员在点和E 点的机械能相等 7．（2023•岱岳区三模）神舟飞船返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回 舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，下降一段高度后，开始匀速下 降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法正确的是（ ） ①匀速下降过程中，返回舱相对于地面是运动的 ②减速下降过程中受力不平衡 ③匀速下降过程中机械能减小 ④减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率 ．①② B．③④ ．①②③ D．①②③④ 8．（2023•庐阳区校级三模）如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连 接一金属小球，点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至位置，然后释放小 球，小球就在、B 间做往复运动（已知＝B）。下列说法正确的是（ ） ．小球在往复运动过程中机械能守恒 B．小球在点动能最大 ．小球从B 往运动过程中速度不断增大 D．小球在往复运动过程中所受弹力方向不变 9．（2023 秋•九江期末）小明在操场上将一皮球抛出，运动轨迹如图所示，、两点处于同 一高度。则皮球在 点时，机械能最大；皮球在、两点动能的大小关系为E E （选填“＞”、“＝”或“＜”）。 10．（2024•滨海县模拟）2022 年11 月29 日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F 遥十 五运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，并顺利将三名航天员送入太空。如图所示 是运载火箭发射升空时的情景，火箭升空时以神舟十五号载人飞船为参照物，地面是 的；火箭向下喷射燃气却能向上运动的原因是 的；火箭升空时 机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 11．（2024•西山区校级开学）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个 50g 的鸡蛋从18 楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25 楼抛下可使人当场死亡，由此 可知，鸡蛋的重力势能与 有关，下落过程（忽略空气阻力）鸡蛋的机械能 （选填“变大”，“变小”或“不变”）。 12．（2024 春•沈河区校级月考）如图所示，摆球从位置由静止释放，经过b 摆到处最高点， 则此过程中机械能最小处为 （选填“”或“b”或“”），从到b 过程中细线对摆 球的力 （填“做功”或“没做功”）。 二．机械能的转化（共12 小题） 13．（2023 秋•南城县期中）奥运会各项比赛中都包含着丰富的物理知识，下列分析正确 的是（ ） ．跳水运动员在跳台压板起跳时，只有重力势能转化为动能 B．田径运动员在百米决赛冲刺阶段中，克服重力做功比冲刺前多 ．气步枪运动员扣动扳机，子弹离开枪口以后，枪对子弹不做功 D．举重运动员将杠铃举过头顶，并至少静止3s，这3s 内他对杠铃做功 14．（2023 秋•碑林区校级期末）掷实心球是高中阶段学校招生体育考试的选考项目，如 图所示是体育测试中某位同学投掷的实心球运动轨迹，以下分析中正确的是（不计空气 阻力）（ ） ．实心球在b 点的动能最大 B．从b 点到d 点的过程中重力势能转化为动能 ．从d 点到e 点球在地面上滚动停下来的过程机械能增大 D．在点和在点的机械能不相等 15．（2023 秋•建邺区期末）如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间，其中①位置 时运动员把跳板压到最低处。若不计空气阻力，下列判断正确的是（ ） ．位置①到②的过程，运动员的重力势能转化为弹性势能 B．位置②到③的过程，运动员减小的动能大于其增加的重力势能 ．位置③到④的过程，运动员的机械能增大 D．位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能 16．（2023 秋•沭阳县期中）把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落。、B 是石块 运动轨迹中的两个点，石块在这两点的动能 和重力势能如表中所示，则石块在B 点处的运动方向可能的情况是（ ） 点 B 点 动能/ 7 9 重力势能/ 6 5 ．下降 B．上升 ．上升或下降 D．在最高点 17．（2023 秋•黄埔区期末）如图所示，小球从M 点由静止沿粗糙轨道开始运动，到达P 点时离开轨道，球在空中上升至最高点后开始下落，经过Q 点。、P 处在同一水平高度。 下列说法正确的是（ ） ．、P 两点的动能相同 B．小球到达的最高点与M 点高度相同 ．小球从M 到的过程，重力势能转化为内能和动能 D．从P 到Q 的过程，小球的重力势能转化为动能，再由动能转化为重力势能 18．（2023 秋•鼓楼区期末）小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反 弹，篮球在运动过程中经过、B 两点，如图所示。从到B 的过程中，下列数据可能正确 的是（ ） 篮球位置 B 动能/ b 重力势能/ 6 10 ．＝4 b＝0 B．＝5 b＝2 ．＝6 b＝0 D．＝7 b＝2 19．（2023 春•阳新县月考）目前，男子撑杆跳世界纪录（618m）比跳高世界纪录 （245m）高很多，从能量的角度分析，原因之一是在“举腿引体”过程中（ ） ．利用了人体的惯性 B．人体的生物能转化为了重力势能 ．人体的重力势能转化为了动能 D．人体的动能转化为了撑杆的弹性势能 20．（2023 秋•苏州期末）将一只乒乓球从点由静止释放，竖直下落撞击到升降台上，弹 起的最高点为M；若只将升降台升高至图乙位置，乒乓球下落弹起后到达的最高点为， 不计碰撞过程中的能量损失。则点（ ） ．在M 点的下方 B．与M 点重合 ．在M 点和点之间 D．与点重合 21．（2024•罗城县开学）如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点处由静止滑下，经过B 点 到达最低点，然后到达另一侧与B 点等高的点时刚好速度为零。由到B 点过程中， 能转化为动能，从到点过程中， 点的动能最大。 22．（2023 秋•礼泉县期末）某城市的铁路车站的设计方如图所示，进站和出站的轨道都 与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台， 能转化 为 能，机械能 （选填“增大”“减小”“不变”）。 23．（2023 秋•南京期末）（1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B 是最低点， 摆球从到B 的过程中，速度 （选填“增大”或“减小”）， 能转化为 能； （2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力 势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 24．（2024•二七区校级模拟）如图所示“鲲龙﹣600”（G600）是我国大飞机三剑客之一， 是我国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，是世界在研最大的水陆两 用飞机。该飞机最大起飞质量为535t，最大巡航速度为500km/。在某次测试中，飞机在 水面以12m/s 的速度沿直线匀速行驶，水平动力的功率为24×106。（g 取10/kg） （1）“鲲龙﹣600”在匀速上升的过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或 “不变”）的，飞机相对于地面的树木是 （选填“静止”或“运动”）的。 （2）飞机以最大起飞质量从水面竖直升至150m 高空时，克服重力做功为多少？ （3）水陆两栖飞机在水面匀速行驶10s 的过程中，水平动力是多大？ 三．机械能守恒条件（共7 小题） 25．（2023 春•深圳期末）2023 年5 月10 日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载 火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10 分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕 地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（ ） ．天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引 B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态 ．发射过程中火箭的机械能不守恒 D．火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能 26．（2023 春•长春月考）如图所示，用手托着两个鸡蛋竖直匀速升高1m。下列说法正确 的是（ ） ．鸡蛋的机械能变小 B．鸡蛋的机械能守恒 ．鸡蛋处于非平衡状态 D．手对鸡蛋做了功 27．（2023•陇县三模）小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重45kg，每次跳起的 高度约为6m，一分钟跳100 次，下列说法正确的是（g 取10/kg）（ ） ．向上跳起的过程中小丽的动能持续增大 B．在整个跳绳过程中机械能守恒 ．小丽每跳一次克服重力做功约为50 D．小丽在一分钟内跳绳的功率为45 28．（2023 春•新安县期末）新安县石井镇黄河神仙湾山清水秀，景色秀丽。石磨豆浆、 活字印刷、桑蚕织布等项目独具特色，是研学、游玩的好去处。其中高空玻璃滑道漂流 项目备受小朋友的喜爱：玻璃滑道底部细水不断，双人一船从高处滑下，水花四溅，惊 险刺激，到达底部，小船运动到表面粗糙的毡片上，迅速减速。就漂流过程，下列说法 正确的是（ ） ．玻璃滑道底部的水流是通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦力的 B．小船运动到毡片上最后停下来，是阻力改变了船的运动状态 ．小船和人在下滑过程中，重力势能转化为动能 D．小船和人从滑道上滑下的过程中机械能守恒 29．（2023•霍林郭勒市校级三模）近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入 海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机919 等一大批对国民经济和社会发 展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（ ） ．高铁因为速度快所以惯性大 B．国产大飞机减速下降时，其机械能守恒 ．绕月飞行的“嫦娥”探测器，运动状态不断发生变化 D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用 30．（2023•广陵区二模）跳远运动员的几个阶段可以简化为如图所示，为助跑点，b 为起 跳点，不计空气阻力，则（ ） ．助跑（→b）是为了让运动员获得较大的惯性 B．在空中飞行过程中（b→d），运动员受到平衡力的作用 ．起跳后升空的过程中（b→），运动员的一部分动能转化为其重力势能 D．整个过程中，运动员的机械能守恒 31．（2023 秋•凉州区校级期末）2023 年10 月26 日11 时14 分，搭载神舟十七号载人飞船 的长征二号F 遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加 速升空的过程中，机械能 ，能量 （两空都填“守恒”或“不守恒”）。 四．机械能和其他形式能的转化（共7 小题） 32．（2024•西安一模）图甲中过山车从点出发，先后经过B、、D、E 点。图乙是过山车 在 B、、D、E 点的动能和重力势能大小的示意图，则下列说法正确的是（ ） ．在D 点时一切外力消失，过山车将保持静止状态 B．B 点到D 点的过程中，过山车的机械能是守恒的 ．D 点到E 点的过程中，过山车速度越来越快，过山车机械能没有转化为内能 D．过山车的机械能在B 点最大 33．（2024•泸州模拟）如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的 水平桌面上，木块在水平拉力F 作用下从点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块 到达B 点时，撤去拉力F，木块继续滑动，运动得越来越慢，最后停在点。下列说法正 确的是（ ） ．木块在B 段所受的摩擦力大于在B 段所受的摩擦力 B．木块在B 段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大 ．木块在B 段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小 D．木块在B 段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能 34．（2023 秋•金沙县校级期中）如图所示是我国古代发明的取火器的模型图，把推杆迅 速推入牛角套筒时，套筒内的空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机 械能转化为 能。 35．（2024•怀远县校级模拟）如图所示，卸下家用微型风扇的插头后，将两根导线分别与 灵敏电流计连接起来，用力转动风扇叶，看到灵敏电流计的指针偏转，此过程中机械能 转化为 能。 36．（2023 春•潮阳区期末）“蒹葭苍苍，白露为霜。所谓伊人，在水一方。”这句诗出 自中国第一部诗歌总集《诗经》。从物理学角度分析，诗中的“露”和“霜”分别是物 态变化中的 现象和 现象。斗转星移，神舟问天，再探苍穹，它返回地 面的过程中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是 能转化为内能。 37．（2024•涪城区模拟）2020 年12 月17 日，嫦娥5 号返回舱带着月壤样品安全返回预定 着陆点，中国首次月球取样成功。返回舱返回时以112 公里/秒的第二宇宙速度冲向地球， 进入大气层后，要克服摩擦做功，巨大的机械能转化为 能，使返回舱的温度达到 极高。为了防止返回舱被高温损坏，科学家们采取了高速半弹道跳跃式再入返回，让返 回舱像“打水漂”一样返回地球，如图所示。返回舱进入大气层后从点反弹到B 点跃出 大气层过程中返回舱的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 38．（2023•武汉模拟）如图所示，2021 年8 月6 日，第32 届夏季奥运会女子标枪决赛， 中国选手刘诗颖投出66 米34 的成绩，为中国代表团取得此次奥运会第36 枚金牌，这也 是中国选手获得的首枚奥运会标枪金牌。标枪运动员通过助跑提高成绩，这是利用了 （填“运动员”或“标枪”）的惯性。标枪的把手处缠有多圈绳子，目的是用 的方法来增大手与标枪的摩擦力。标枪落地后，标枪的机械能转化成 能。