中考题机械能及能量的转化

一．选择题（共10小题）1．（2015•钦州）如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是（）A．箭离开弓过程B．运动员撑起过程C．杠铃被举起过程D．运动员下落过程2．（2015•宿迁）如图，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确的是（）A．木块只受到重力和斜面的支持力B．下滑过程中，木块的重力势能转化为动能C．下滑过程中，木块的重力势能转化为内能D．下滑过程中，木块的机械能保持不变3．（2015•成都）如图所示，直升飞机悬停在空中．下列对直升飞机能量的分析，正确的是（）A．直升飞机具有重力势能B．直升飞机的动能不断转化为重力势能C．直升飞机的重力势能不断转化为动能D．直升飞机的机械能在不断增大4．（2015•无锡）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A．小石块减少的重力势能全部转化为动能B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小D．小石块在C点时，受到平衡力的作用5．（2014•株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示．若不计空气阻力，那么这种能量是（）A．重力势能 B．动能 C．机械能D．内能6．（2014•长沙）如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）A．从O点到C点运动员速度一直减小B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大C．从O点到C点运动员的机械能一直在减小D．从O点到A点运动员的机械能不变7．（2015•怀化）下面例子中物体的重力势能变大了的是（）A．铁球从斜面顶端滚下来 B．骑自行车冲上坡顶C．飞机在高空水平飞行D．立在山顶上的石头8．（2015•永州）对雨滴在空中匀速下落过程的分析（不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力），正确的是（）A．雨滴的机械能不断减少 B．雨滴的重力势能转化为动能C．雨滴只受到重力的作用 D．雨滴只受到空气阻力的作用9．（2015•长沙）2015年5月全国青少年校园足球冠军杯赛幕战在长沙开赛，如图是长沙某校代表队主罚任意球的场景，只见足球在空中划出一道美丽的弧线向球门快速飞去，关于足球，下列说法正确的是（）A．足球在飞行过程中动能不变B．足球在飞行过程中没有受到力的作用C．足球离开脚后继续飞行，是因为足球具有惯性D．足球运动时具有惯性，停下来就没有惯性了10．（2015•永州）电动豆浆机转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热棒将豆浆加热煮熟．关于制作豆浆的过程，说法正确的是（）A．通电后电动机将机械能转化为电能B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变C．煮好的豆浆香气四溢的原因是分子不停地做无规则运动D．消耗的电能为一次能源二．填空题（共8小题）11．（2015•邵阳）如图，被压弯的撑杆恢复原状时，使船离岸．这个过程中，撑杆的弹性势能转化为船的能．12．（2015•山西）小明观看了中国运动员在索契冬奥会自由式滑雪比赛中获得银牌的全过程．比赛中运动员从雪山顶峰风驰电掣般下滑，她的能转化为动能．小明查阅资料，还发现滑雪速度快的另一个原因：滑雪运动中，当滑雪板压在雪上时会把雪内的空气压挤出来，在滑雪板与雪地间形成了一个暂时的“气垫”，从而（选填“增大”或“减小”）雪地对滑雪板的摩擦．13．（2015•徐州）如图是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是能转化为能．14．（2013•北京模拟）简述下列能源的应用以及能量的转化：（1）水能：应用举例、能量的转化是．（2）化石能源：应用举例、能量的转化是．15．（2015•张家界）高速公路上行驶的车辆不能超速超载：不能超速是因为当车的质量一定时，越大，动能越大，行驶时就越危险；不能超载是因为当车的速度一定时，越大，动能越大，行驶时就越危险．16．（2014•铁岭）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）B 点的重力势能，小球在A点的动能（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；若小球的质量为100g，它从A点落到地面，重力做功J．（g=10N/kg）17．（2015•湖北）滚摆在上升过程中，能转化成势能；被拉长的橡皮筋具有能．18．（2015•广州）小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动．（1）如图1所示，小球从A点静止释放，小球到达C 点时速度是否为零？．（2）将轨道BC段改为水平，如图2所示，小球仍从A 点静止释放，小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？．以小球经过M 点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度﹣时间图线．三．解答题（共6小题）19．（2015•黑龙江模拟）（1）如图所示的路灯是南沙海滨公园、蕉门公园等很多地方使用的一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向路灯供电．这种路灯的发电装置分别把什么能转化为什么能？（2）走到海滨公园的喷水池旁边会感到凉快．请用物态变化的知识来解释为什么走到喷水池旁边会感到凉快？解析：（1）太阳能电池工作时，消耗太阳能产生电能，故是把太阳能转化为电能的装置．风力发电机工作时，即需要消耗风能产生电能，故是把风能转化为电能的装置．（2）从喷水池里喷出来的水珠从液态汽化为气态，该过程属于汽化，汽化要吸热，使周围物体温度下降．20．（2014•广州）滚摆从图中的位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3，这三个位置：滚摆重力势能最大的是位置1、动能为零的是位置1、位置3、机械能最大的是位置1．（填写位置序号）解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置；滚摆在最高点位置时重力势能最大，动能为0，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1 的重力势能最大，动能为零，机械能最大．21．（2015•丽水）2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球，新球与“40”旧球如图甲所示．小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示，多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好．（1）乒乓球下落过程中重力势能逐渐减小；（2）该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和反弹次数．解析：（1）乒乓球下落过程中高度减小，所以重力势能逐渐减小；（2）由题，两种球的弹性大小比较方法一：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小；两种球的弹性大小比较方法二：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上反弹次数比较弹性大小．这里用到的研究方法有控制变量法和转换法．22．（2015•宁夏）2015年6月6日，在湖北武汉矩形的亚洲田径锦标赛中，中国选手李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66m的成绩打破亚洲记录．请结合撑杆跳的过程示意图（如图），回答下列问题．（1）在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向相同（选填“相同”或“相反”）；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度（动能）．（2）撑杆起跳时，由于惯性，李玲继续前冲，从开始起跳到碳纤维轻质撑杆（不考虑其质量）达到最大弹性形变的过程中，发生了怎样的能量转化？（3）李玲超过横杆后，在1s时间内落地，若李玲的质量是50kg，求她下落过程中重力做功的功率（g=10N/kg）解析：（1）在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向相同；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度，从而具有较大的动能．（2）撑杆起跳时，由于惯性，李玲仍要保持原来的运动状态，继续前冲；从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，人的高度增大，速度减小，同时撑杆的弹性形变程度变大，故此过程发生的能量转化是：人的动能转化为人的重力势能及撑杆的弹性势能；（3）人的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，重力做的功：W=Gh=500N×4.66m=2330J，做功的功率：P===2330W．23．（2015•张家界）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：（1）实验中通过观察木块被推出的距离的大小，来判断小球重力势能的大小．（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是小球与木块将会做匀速直线运动．（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图乙，具体的操作方法是让小球从相同（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图甲，具体的操作方法是让小球从不同（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．（5）通过比较分析可以得出的结论是重力势能的大小与物体的质量和高度有关．解析：（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；（2）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较重力势能的目的了．（3）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；（4）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；（5）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关．24．（2015•衡阳）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H 静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3．（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的．（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大．（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大．（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关（选填：“有关”或“无关”）．（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为内能．解：（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映；（2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）C球陷入沙深度更大，比较知，C球下落的高度最大，要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定，所以选择的是A、C两球；（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关．（5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；当球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能．。