中考物理总复习《机械能及其转化》专项测试卷（带答案）

第页中考物理总复习《机械能及其转化》专项测试卷（带答案）一、选择题1．下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是〔〕A．推开弹簧门的过程B．用力拉长弹弓橡皮条的过程C．弹簧枪将“子弹”射出去的过程D．跳水运动员将跳板踏弯的过程2．如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（）A．动能减小，重力势能减小，机械能减小B．动能减小，重力势能增大，机械能不变C．动能不变，重力势能不变，机械能不变D．动能不变，重力势能增大，机械能增大3．小明与同学们一起在游乐场玩耍，如图所示，下列关于游乐项目说法正确的是（）A．甲图：小明随旋转飞椅加速旋转升空，小明的重力势能不变B．乙图：小明乘海盗船从最低点摆到最高点，小明的动能不变C．丙图：小明乘过山车从高处飞驰而下，小明的重力势能变小D．丁图：小明从滑梯顶部下滑至最终停下，小明的机械能变大4．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Ev、重力势能EP、橡皮筋所受的拉力F和橡皮筋的弹性势能A． B．C． D．5．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球().A．在b、d两点动能相等 B．从b到c的过程中机械能减少C．在a、d两点动能相等 D．从c到d的过程，重力势能减少6．如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧.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，则小球().A．受到的弹力始终不变B．运动过程中动能一直增大C．从a到b过程，重力势能减少，弹簧的弹性势能增大D．从b到c过程，重力势能转化为弹性势能，小球的机械能不变7．如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定.小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计)，下列说法中正确的是（）.A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态8．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a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b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点.下列说法中正确的是().A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒9．一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，小明把小球拉离竖直位置松手，让它摆动起来，如图所示，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，下列说法中不正确的是()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，动能会逐渐减小10．某小球被小明水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（）A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500JC．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置②11．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的是（）A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大12．下列有关机械能及其转化的说法中正确的是().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13．爱打乒乓球的小明发现，从高处掉落在水平桌面上的乒乓球会连续跳起，且弹跳的高度会越来越低，其运动轨迹如图所示。下列分析正确的是()A．乒乓球弹跳过程中重力势能一直减小B．乒乓球在A点的动能一定等于B点的动能C．从B到C过程中，乒乓球动能增加量等于重力势能减小量D．乒乓球在整个运动过程中，其机械能不守恒14．小明从助滑开始，运动轨迹如题图甲（其中B、C两处等高），经过B、C、D位置的能量如图乙.下列说法正确的是（）A．小明能继续前进是受到惯性作用B．力改变了小明的运动状态C．小明运动过程中机械能保持不变D．小明到达BC间最高点时动能为零15．图甲为演员表演杂技“抛彩球”的场景，某个彩球离开手在空中飞行，过程中先后经过M、S两点，在这两点的动能和重力势能如图乙所示，则该彩球在（）A．运动过程中机械能守恒 B．M点的重力势能比S点小C．S点的高度比M点大 D．S点的速度比M点大16．小明将篮球使劲掷向水平地面后篮球向斜上方反弹，篮球从M点离地反弹到达最高点N（N点离地高度hN=2m），篮球从M到N的运动轨迹如图虚线所示，忽略空气的作用力，篮球在M、N两位置的动能大小如表所示.以下选项中，关于篮球的动能EK和重力势能EP随高度h变化的图象（EK用实线表示、EP用虚线表示）正确的是（）位置动能M20JN8JA． B．C． D．二、多选题17．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法中正确的是()A．下落过程中，小球重力势能减小，动能增大，小球与弹簧机械能不守恒B．下落过程中，小球重力势能一直减小，动能先增大后减小，小球与弹簧机械能守恒C．到达C点时，小球的动能为0，受到的重力大于弹簧的弹力D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能三、填空题18．苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，表达了作者强国抗敌的心愿。射箭过程中将弓的能转化为箭的动能；射出的箭继续向前运动，它的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。19．如图所示是火箭发射升空时的情境，燃气向下喷出，使火箭获得上升的推力，该力的施力物体是（选填“地球”“火箭”“周围的空气”或“喷出的燃气”）。在加速升空的过程中，卫星的机械能（选填“可能”“一定”或“不会”）增大。​​20．如题图所示是景山道的缆车载着游客匀速上山画面，在这个过程中缆车具有的动能，重力势能（前两空均选填“增大”“减小”或“不变”），此过程机械能（选填“守恒”或“不守恒”）21．弹簧公仔由原长为l0的弹簧将其头部、脚部连接组成，脚部固定在水平台面，如图甲，小明沿竖直方向将头部拉伸至点A后静止释放，头部向下运动至B点时弹簧长度为l0。此过程中，头部速度随时间的变化图象如图丙。（忽略空气阻力，g取（1）小明利用电子秤测量了头部的质量为50g，则其所受重力大小为N；（2）在此过程中，头部的动能，重力势能，机械能（以上三空选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）头部下降至最低点后再次弹起，并上升至最高点C，则C点比A点高（选填“可能”或“不可能”）。四、科普阅读题22．阅读以下材料荧惑已至，求索无疆火星，我国古代被称之为“荧惑”，是离太阳第四近的行星，直径约为地球的一半，质量约为地球的11%。火星表面上，物体所受的重力与其质量的比值g约为3.7N/kg。火星大气以二氧化碳为主，大气密度大约只有地球的1“天问一号”（该名源于屈原的《天问》），是负责执行中国首次火星探测任务的探测器，由环绕器、着陆巡视器组成。2020年7月23日，“天问一号”由“长征五号遥四”运载火箭发射升空。经历近10个月奔波，2021年5月15日，着陆巡视器与环绕器实现分离，成功软着陆于火星表面，如图甲；环绕器则于两白后进入中继通信轨道（近火点265km、远火点12500km的椭圆轨道），如图乙，为“祝融号”巡视器（火星车）建立稳定的中继通信链路，陆续传回图像数据。5月22日，“祝融号”安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。回答以下问题（1）火箭点火后，高温高压的燃气从尾部向后喷出，从而使火箭获得向前的推力，该推力的施力物体是；（2）如图甲，着陆器四个“腿”上的“脚掌”比较宽大，这是为了。（3）在火星上，水的沸点比地球上的沸点，这是火星上没有液态水的原因之一；（4）沿椭圆轨道运行时，环绕器受（选填“平衡力”或“非平衡力”）。环绕器在大气层以外运行，不受火星大气的阻力，只有动能和势能的相互转化；当它从近火点向远火点运动时，环绕器的机械能，速度（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）用图，分别在地球、火星上做“探究阻力对物体运动的影响”的实验：让同一小车从斜面上滑下，使它滑到同一水平长木板上的初速度相同，则小车在火星上滑行的距离比在地球上的（选填“长”或“短”）。23．阅读材料，回答问题：无人机2024年5月24日深圳举办第八届世界无人机大会，如图甲是一种自动拍摄火情的无人机。该无人机有4个旋翼，采用4个电动机分别带动旋翼转动，对下方空气施力从而获得升力起飞。该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能。在无风环境中，该无人机的升阻比为15~20，升阻比是空气对无人机的升力与阻力之比。升阻比越高，说明无人机的空气动力性能越好。（1）无人机飞行时，所受升力的施力物体是；（2）无人机沿水平方向飞行时，重力对无人机（选填“有”或“没有”）做功；无人机向上匀速飞行时，其机械能（选填“变大”“变小”或“不变”）；（3）无人机竖直向上飞行时，其所受阻力与飞行速度平方的关系如图乙，若无人机加速上升，则它所受阻力将（选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m，此时升阻比最大，则无人机受到的升力为N，升力的功率为W；（5）类似机械效率，无人机的转力效率=升力每秒钟通过旋翼的空气重力×100%。无人机在竖直向上飞行中，升阻比为15，转力效率为60%，其4个旋翼转动每秒扫过的总面积为2m2，空气通过旋翼的速度为10m/s，则此时无人机飞行的速度为24．阅读材料，回答问题。自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，如图甲。在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。在相同位置，分别让不同质量的金属小球由静止开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像。频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，也记录下了物体运动的时间。本实验所用频闪照相机曝光的时间间隔为Δt=0.1s，对小球所处位置的影像进行测量，记录相邻两个影像位置之间的距离如图乙所示(图中标注为1点是小球刚开始下落的位置从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据如下表。（1）不计空气阻力情况下，在下落过程中，小球的速度(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)；（2）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量(选填“有关”或“无关”)，下落的羽毛(选填“受”或“不受”)浮力；（3）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是(选填“铁球”或“纸团”)的空气阻力不可忽略，(选填“是”或“不是”)自由落体运动；（4）图乙中从1点起小球下落的距离h与对应时间平方t2的比值为490(写单位)（5）在探究球形物体下落所受空气阻力与球半径、球收尾速度的关系时，得到数据如下表。分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力f与球的半径r的平方成正比，与球的收尾速度v成比；小球编号ABCDEF小球半径r(×1000113小球收尾速度v(m163240164020小球受阻力f(N)00004（6）表格的空白处所缺数据应为N。五、实验探究题25．2023年4月16日，全红婵在跳水世界杯比赛中夺得冠军。小梦在家观看跳水比赛时，发现弹跳的高度会影响运动员完成动作的难易程度。她想探究弹跳高度与哪些因素有关，并作出以下猜想：猜想一：运动员弹跳高度与跳板的松紧程度有关；猜想二：运动员弹跳高度与跳板的厚度有关；猜想三：运动员弹跳高度与运动员的质量有关。为验证上述猜想，小梦设计了如图所示的装置模拟跳板，装置组装步骤如下：①将橡皮膜蒙在小号塑料盒上；②在大号透明塑料杯杯底挖一个圆孔，将其倒扣在小号塑料盒上；③将玻璃珠从圆孔处由静止释放，观察玻璃珠的弹跳高度。（1）运动员能被跳板弹起，是将跳板的能转化为运动员的动能。（2）探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和相同，改变，并观察玻璃珠的弹跳高度。（3）接着小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，为了方便记录数据与分析，请你帮小梦设计出记录实验数据的表格。26．小华和小丽在观摩自行车比赛时看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示：（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为力是物体运动状态的原因；（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关？由此小华和小丽提出了两种猜想：猜想一：可能与骑行的速度有关；猜想二：可能与圆弧形赛道的半径有关。小钢球初始位置ABC距压力传感器高度/m0.50.40.3压力传感器达到的最大示数/N1.901.781.66接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一：他们把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下，如图所示，观察记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如表：实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C，三处自由滚下的目的是到达最低点的速度（选填“相同”或“不同”），该实验可以得出的结论：在其他条件一定时，骑行的速度越大，使骑行的自行车转弯倾斜的力越；（3）小球运动到最低点时受力（选填“平衡”“非平衡”）；（4）若要验证猜想二，应当让同一小球分别从（选填“相同”或“不同”）半径的半圆轨道释放，且距离传感器高度相同，记录每次压力传感器达到的最大示数（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）若压力传感器的最大示数不同，这说明猜想二是（选填“正确”或“错误”）；（5）小华看到小钢球来回滚动，又想到：车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动，可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知：转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、…mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn，则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+…mnrn2；①图甲是一个质量为m的小球，用长为L的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴MM'上，则它对这个轴的转动惯量是（用m、L表示）；②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒（铁皮厚度远远小于圆筒半径）可绕转轴NN，转动，如图乙，若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×10-3kg·m2，则铁皮的厚度为mm（π取3.14，ρ铁=8g/cm3，此空计算结果小数点后保留两位）。27．小明骑车发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程。（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小明应先后三次将小球从斜面的（选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在（选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小明应先后三次将小球从斜面上的（选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小明认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将。（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1W2．（选填“＞”、“＜”或“=”）（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小明又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。小科认为小明这样设计实验得出的结论有问题，理由是：。28．小明在探究弹簧弹力（F）与形变量（x）关系的实验中，得到如图甲所示的F−x关系图像（图线记为a）。表1弹簧受到的拉力F/N01.02.03.04.05.0弹簧的伸长量x/cm01.002.003.004.005.00（1）分析图甲，得到实验结论：弹簧受到的拉力弹簧的伸长量=常量（设为k），则k=①根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F−x图像（对应图线记为b）；②比较图线可知，把弹簧截去一部分，剩余部分的k（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）取下钩码时不慎掉落，忽略空气的作用力，钩码在空中两个位置M、N时的机械能和重力势能如表2所示，则钩码在N位置的机械能为J，在M位置时的动能为J。表2位置机械能/J重力势能/JM0.50.2N0.3六、综合题29．如图所示，有一水平放置的铁板。一物块内含遥控电磁铁，电磁铁通电时与下方的铁板相互吸引。该物块一直在水平方向的拉力作用下向右运动。从物体经过M点开始计时，每经过相同时间记录物体的位置如图。物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，在OQ段内处于通电状态。已知铁板上各处的粗糙程度均相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物体在MO段和PQ段做匀速直线运动，在OP段做变速运动。（不计空气阻力）（1）在MN和PQ两段，物体所受的摩擦力为f1和f2，则f1f2（选填：“>”、“<”或“=”，依据是。（2）在MN和PQ两段，拉力对物体所做的功分别为WMN和WPQ，若WMN和