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《机械能及其转化》同步测试 江苏丰县初级中学 董慧玲 一、选择题 1．小明在超市乘坐扶梯匀速的从一楼到达二楼，在这一过程中（ ） A．小明的动能不变，势能增加，机械能减少 B．小明的动能转化为重力势能 C．小明的重力势能转化为动能 D．小明的动能不变，势能增加，机械能增加 答案：D 解析：在扶梯匀速上升的过程中，小明的质量不变，速度不变，所以动能不变；由于高度增大，所以重力势能增大。根据机械能=动能+势能，动能不变，重力势能增大，故机械能增大。 2．跳远运动的几个阶段如图1所示，则运动员（ ） A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．经过最高点时动  能最大 D．经过最高点时重力势能最大 答案：D 解析：助跑阶段，运动员加速运动，速度越来越快，动能变大，机械能变大，A错；起跳时，由于惯性，速度不为零，动能不为零，所以机械能不为零，B错；从起跳到经过最高点时，动能逐渐转化为重力势能。经过最高点时动 能最小，重力势能最大，C错，D正确。3．（2013年荆门市中考题）一根细长绳的下端系一金属  小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，让他摆动起来，如图2所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法不正确的是（ ）A．小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能 B．小球从低处向高处摆  动过程中，动能部分转化为势能C．小球摆动过程中机械能守恒 D．小  球依次经过最低点时，动能会逐渐减少 图2 答案：C 解析：A．小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，A正确，但不符合要求。B．小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大；速度减小，动能减小，所以是动能转化为重力势能。B正确，但不符合要求；C．小球在摆动过程中，摆动的幅度会逐渐减小，最终停下来，所以机械能逐渐减小，机械能不守恒。C不正确，但符合要求。D．由于小球在摆动过程中，机械能越来越小，所以到达最低点的动能会逐渐减小。D正确，但不符合要求。 4．(2013年宜昌市中考题)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，图3所示为卫星从远地点向近地点运动的过程。针对该过程，以下说法正确的是（ ） A．动能逐渐增大，机械能增大 B．势能逐渐减小，机械能减小 C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小  图3 答案：C 解析：由于太空是真空，没有空气，当然不会有空气阻力。所以当卫星在太空中运行时，机械能保持不变。当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；减小的重力势能全部转化为动能，所以动能增大。 5．（2013年菏泽市中考题）2013年4月2  0日，四川雅安发生7．0级地震， 引发的次生灾害造成巨大损失。关于次生灾害，下列说法中错误的是（ ） A．地震中 心芦山的主要道路发生山体滑坡，泥石的势能转化为动能B．芦山县玉溪河和金鸡峡已形成堰塞湖，水的势能增大 C．堰塞湖水面上的漂浮物受到的浮力大于重力 D．流动的洪水具有巨  大的动能答案：C 解析：A．山体滑坡时，泥石的高度减小，速度增加，因此将泥石的重力势能转化为动能；故A正确。B．芦山县玉溪河和金鸡峡已形成堰塞湖时，水位升高，因此水的势能增大；故B正确。C．堰塞湖水面上的漂浮物受到的浮力等于重力，故C错误；D．因为流动的洪水具有速度，因此流动的洪水具有巨大的动能；故D正确。 6．中国跳水队被人们称为“梦之队”。如图4中是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中（ ）   图4 A．运动员的动能一直增大，机械能不变 B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小 C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变 D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大 答案：C 解析：运动员向下用力使跳板发生弹性形变，跳板具有弹性势能，当跳板恢复原状时，弹性势能减小，把跳板的弹性势能转化为运动员的动能，运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大，达到最高点动能为零。在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小。在整个过程中，不考虑空气的阻力，没有摩擦，机械能是守恒的。 7．（2013年雅安市中考题）如图5所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)（ ）  图5 A．铅球由a →b 时，动能逐渐增大 B．铅球在b 点的机械能大于a点的机械能 C．铅球由b →c 时，机械能逐渐减小 D．铅球在c 点时动能最大 答案：D 解析：A．铅球由a→b时，动能转化为重力势能，动能逐渐减小，重力势能不断增大，不符合题意。B．不计空气阻力，则机械能守恒，a、b、c三点的机械能相等，不符合题意。同样道理C也不符合题意。D．由a、b、c三点的机械能相等，机械能=动能+势能，c点铅球的重力势能最小，所以动能最大，符合题意。 8．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图6所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ） A．小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同 B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小 C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小 D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小   答案：D 解析：从图中看出小球弹跳的高度越来越低，说明小球具有的机械能越来越小。这可以从两个方面来判断。（1）小球在空中运动时要与空气摩擦，对空气做功；落地时要对地面做功。这都使小球的一部分机械能转化为内能，从而使它的总机械能减小。（2）机械能等于动能与势能之和。小球在最高点时，速度为零，动能为零。因而小球在最高点时具有的机械能就等于此时的重力势能。小球弹跳的高度越来越低，说明小球在最高点具有的重力势能越来越小，因此小球具有的机械能越来越小。这样看来，小球在位置1时具有的机械能应该比位置2时大。通过观察图1可知，位置1、2在同一高度，说明小球具有的重力势能相同。再根据机械能=动能+势能，所以小球在位置1具有的动能大于位置2。 9．（2013年嘉兴中考题）如图7是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）  图7 A．男演员的质量必须要大于女演员的质量 B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等 答案：C 解析：A．男演员从甲处用力向上起跳时，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动时，只具有重力势能。由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量。但如果男演员自由下落时，男演员的质量一定要大于女演员质量，不符合题意。同样B也不符合题意。C．整个过程中，男演员离开跳台时的机械能转化为女演员的机械能，由于存在阻力，转化过程中机械能的总量减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，符合题意。D．女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，动能不能全部转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，不符合题意。 二、填空题 10．（2013年兰州市中考题）如图8所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 （填“减小”“增大”或“不变”）。 图8 答案：重力势能 动能 减小 解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械。滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆沿着悬线向下运动，越转越快。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大。滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能逐渐减小，减小的原因是存在摩擦阻力。 11．甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能 （选填“增加”、“不变”、“减少”）。某时刻他们的位置如图13所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。（选填“大于”、“等于”、“小于”）。   答案：不变 等于 小于 解析：动能的大小与质量和速度有关，甲匀速上行时质量、速度都不变，所以动能不变。重力势能的大小与质量和高度有关，甲乙的质量相同，从图上看出他们所处的高度也相同，所以他们的重力势能相同。要比较他们的机械能，须知机械能等于动能与势能的和，而乙的速度大，质量相同时的动能大，重力势能相同时机械能大。 三、问答题 12．陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的陈锋做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图10所示)，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了请你简要说明： ①陈锋同学设想的机械能的转化过程 ②陈锋同学的设想在现实中可以实现吗？为什么？(请根据有关物理知识说明)   答案：①自行车的重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能。 ②不能实现，因为自行车运动过程中要受到（摩擦）阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校。 解析：题目生动、有趣，主要培养学生运用科学知识进行有根据地猜想的意识和能力。解答时要联系机械能守恒的条件──是否受到（摩擦）阻力的作用。 (责任编辑：admin) |