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初中教科版1 机械能单元测试精练
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这是一份初中教科版1 机械能单元测试精练，文件包含第12章机械能单元测试解析版doc、第12章机械能单元测试原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
班级： 姓名： 学号： 分数：
（考试时间：90分钟 面卷分值：100分）
一、选择题（本题14小题，每题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；本大题共42分）
1．（2019鸡西）2019年3月10日凌晨，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空，在卫星加速升空的过程中，关于卫星的能量分析，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，势能不变B．动能不变，势能增加
C．机械能总量不变D．机械能总量增加
【答案】D
【解析】在卫星加速升空的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，势能增大；卫星在升空过程中没有发生弹性形变，因机械能等于动能和势能之和，所以卫星的机械能总量增加。故选：D。
2.(2019怀化)如图所示，小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是
A.从A到B的过程中，动能增大，重力势能减小 B.从A到B的过程中，动能减小，重力势能增大
C.从B到C的过程中，动能增大，重力势能增大 D.从B到C的过程中，动能减小，重力势能减小
【答案】A
【解析】AB、从A到B的过程中，小球的质量不变、速度增大，动能增大；小球的质量不变、高度减小，重力势能减小，故A正确、B错；CD、从B到C的过程中，小球的质量不变、速度减小，动能减小；小球的质量不变、高度增大，重力势能增大，故CD错。故选：A。
3.（2019潍坊）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（ ）
A质量增加 B．动能增加 C．重力势能增加 D．机械能不变
【答案】C
【解析】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变；无人机上升过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于重力势能与动能的总和，重力势能增大，动能不变，其机械能增大。
4.（2019临沂）如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（ ）
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功 B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大 D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
【答案】B
【解析】A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功；
B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大；
C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大；
D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态；
5.（2019广东）一名游客蹦极时下落过程的v﹣t图象（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时，弹性绳处于自然伸直状态；t3时，游客达到最低点。则下列说法正确的是（ ）
A．在 0﹣t1时间段内，弹性绳的弹力等于游客所受重力
B．在 t1﹣t2时间段内，弹性绳弹性势能逐渐减小
C．在 t2﹣t3时间段内，重力不做功
D．在 t3时，弹性绳弹性势能最大
【答案】D
【解析】A、由题意可知，t1时，弹性绳处于自然伸直状态，在0﹣t1时间段内，弹性绳没有发生形变，没有弹力，故此时弹力不等于重力，故A错误；
B、在 t1﹣t2时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B错误；
C、在 t2﹣t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；
D、在 t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能时最大的，故D正确。故选：D。
6.（2019聊城）如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（ ）
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速
【答案】D
【解析】AB、同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故AB错误；
C、实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反应铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误；
D、实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；
因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确。选：D。
7.（2019苏州）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )
A.皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D,若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C
【解析】
A.皮球经过同高度的A、B两点时由于空气阻力的影响B动能小于A处的动能。故错误
B皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上是速度为零，但是水平方向上由于继续向右移动，因此水平方向速度不为0.故错误；
C皮球由于受到空气阻力的影响，机械能逐渐减小，因此从C到达D时，机械能也存在损失，故C正确；
D,若将皮球表面涂黑，由于空气阻力影响 M、N两点的机械能不相等，因而留下的两个黑色圆斑也是不一样，应该M处较大。故D错误。
8.（2019淄博）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是（ ）
A.小球在A点的重力势能最大 B.小球在B点的速度最大
C.小球在C点和B点的机械能相等 D.小球不能到达D点
【答案】C
【解析】A．小球在A点时，高度最高，重力势能最大，速度增大，动能增大，减小的重力势能转化为动能；故A正确。
B．小球在B点时，小球的质量不变，高度最小，势能最小，动能最大，速度最大，故B正确；
C．小球和轨道间存在摩擦，小球需要克服摩擦做功，故小球从B点到C点的机械能减小，故C错误；
D．因为小球需要克服摩擦做功,在运动过程中有一部分机械能转化为内能，故小球不能到达D点,故D正确。
9.（2019福建）踢毽子是一项有益的休育活动。如图,毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1，下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2，则
A. EK2> EK1 B. EK2< EK1 C. EP2 >EP1 D. EP2【答案】B
【解析】毽子的重力势能与质量和高度有关，上升和下落经过同一位置时，高度不变，重力势能不变，故EP2 =EP1；上升过程中，受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f作用，毽子下落过程中受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f′作用，重力做功机械能不变，空气阻力做功机械能减少，部分机械能转化为内能，上升和下落经过同一位置时，故动能减少，EK2< EK1，故B正确。
10．（2019 甘肃兰州）关于机械能及其转化，下列说法中不正确的是（ ）
A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能转化为内能
B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变
C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化
D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大
【答案】C
【解析】A．冰壶从离开手到停下来的过程中，由于其与地面摩擦，所以使得其机械能减小，减小的机械能转化为内能，故A正确；B．跳伞运动员匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能变小，故B正确；C．物体的位置发生了改变，但是在竖直方向高度没有改变，重力势能不变，故C错误；D．电梯匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增大，机械能增大，故D正确。
11.（2019包头）如图所示是舰载机飞离甲板的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞机在跑道上滑行时若外力全部消失，会逐渐停下来
B. 飞机起飞时加速助跑，可获得更大的惯性，利于升空
C. 飞机加速升空，动能转化为重力势能，机械能增大
D. 飞机飞离甲板后，舰艇底部受到水的压强变小
【答案】D
【解析】A.飞机在跑道上滑行时，如果外力全部消失，根据牛顿第一定律，它会继续以原来的速度前行，不会停下来，A错误；
B.物体的惯性由其质量决定，B项错误；
C.飞机加速升空，速度变大，动能变大，高度上升，重力势能增大，机械能增大。但机械能的增大不是动能转化为重力势能得来，而是燃料燃烧的内能转化来的，C错误；
D.飞机离开甲板后，舰艇受到的浮力减小，会上浮一些，所以其底部受到的水的压强会变小，D项正确。本题选D。
12．（2019 江苏南通）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球( )
A．运动至最高点时，受平衡力作用 B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小 D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误；B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，故B说法错误；C．小球在A点时受到向上的弹力最大，从A到O的过程中弹力逐渐减小，然后小球脱离弹簧，不再受弹力作用，所以小球速度先增大后减小，故C说法正确；D．小球从O点向上运动过程中，速度逐渐减小，高度不断增大，动能转化为重力势能，故D说法错误。
13.（2019烟台）如图所示，小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，则（ ）
A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【答案】D
【解析】AB、根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小。观察图像，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能小于D处，故AB错误；CD、根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽路空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故C错误，D正确。故选：D。
14.（2019 湖北荆州）如图所示，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
【答案】C
【解析】A、在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小。木块的速度变大，动能变大，同时因为水平面AB粗糙，木块需要克服摩擦力做功，内能变大，故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能，一部分转化为木块的内能。故A错误；
B、小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故B错误；
C、小木块P在斜面上向上运动时，高度增加，重力势能变大，因为斜面BC光滑，且空气阻力忽略不计，所以机械能守恒，故动能减小，故C正确；
D、因为斜面BC光滑，故木块不受摩擦力作用，若空气阻力忽略不计，小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用，这两个力不在一条直线上，不属于平衡力，所以木块处于非平衡状态，故D错误。故选：C。
二、填空题（本题22个空，每空1分，本大题共22分）
15.（2019广东）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后 ，动能先 后 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】(1)变大； (2)变大 ；（3）变小.
【解析】本题属于动能、势能及其转化题。由于重力势能的大小跟物体所处的高度有关，即物体所处的高度越高，其重力势能越大，反之则越小，所以小球从A点运动到B点再到C点的过程，其高度先变小再变大，故其重力势能先变小后变大；物体的动能跟其速度有关，即速度越大，动能越大，反之则越小；在小球由A点运动到B点时，其速度在变大，而由B点运动到C点时，其速度在变小，故小球的动能变化时先变大后变小。
16.（2019 青岛）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的 ，可以更多地转化为箭的 ，将箭射得更远。
【答案】 (1). 弹性势能 (2). 动能
【解析】第一空．拉满弓，弹性形变最大，具有的弹性势能最大；
第二空．弓把箭射出去，弹性势能转化为箭所具有的动能。
17.（2019淮安）如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图（A为小球，B为木块）.在探究 小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的_______ 不变.本实验是通过木块B________ 来 反映小球动能的大小.
【答案】 (1). 质量 (2). 被推动的距离大小
【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时，根据控制变量法的操作原则，应当保持小球的质量不变；
本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大小的；
18.（2019 湖北黄冈）泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭，停留在泥石流下游低洼处是很危险的。这是由于_______力的作用，泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流______（选填“垂直”、“相同”或“相反”）的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中，重力______（选填“做功”或“没有做功”），重力势能主要转化成动能。
【答案】(1)重 ；(2) 垂直 ；(3) 做功.
【解析】由于重力的作用，泥石流会涌向低洼处；发生泥石流时，人不要停留在低洼处，要朝着与泥石流垂直的方向迅速逃离到较高的山坡上；泥石流下降过程中，由于重力的方向竖直向下，所以重力对它做功，泥石流的重力势能主要转化为动能。
19．2019湖北咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能__________（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能__________（选填“增大” “先增大后减小”，“不变”或“减小”）。
【答案】(1)相等 ；(2) 增大； (3)不变.
【解析】两球抛出时质量相同，速度相同因此动能相同，同时高度也相同，因此重力势能相同，机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也相等，甲球落地前速度不断变大，因此甲球的动能增大，乙球在运动过程中只有动能和势能在相互转化，因此机械能不变。
20.（2019鄂州）鄂州机场目前正在全面建设之中， 预计2021年投入运营。建成后，它将是通向世界窗口、通向国际经济贸易的桥梁。预计2021年机场货运吞吐量突破100万吨，则当年机场运载货物总重突破__N。鄂州地处我国中部地区，1.5h的飞行能覆盖经济占全国90%、人口占全国80%的地区，距离北京、上海、深圳、广州都是1000Km。假设飞机从鄂州飞往北京的时间为1.5h，则飞机飞行的平均速度是__Km/h（计算结果保留一位小数），飞机在抵达北京着陆之前减速降落过程中，机械能__（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 (1) 1×1010 ； (2) 666.7 ； (3) 减小。
【解析】货物的总质量m=100万吨=1×109kg，当年机场运载货物的总重：=1×109kg×10N/kg=1×1010N；飞机飞行的平均速度：；飞机在抵达北京着陆之前减速降落过程中，质量不变，速度减小，高度降低，所以其动能和重力势能都会减小，则机械能减小。
21．（2019 江苏无锡）如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的__________能．增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的______________越大，它的弹性势能越大．
【答案】 (1). 重力 ； (2). 弹性形变。
【解析】松手后，棋子会被弹起一定的高度，钢锯条的弹性势能减小，棋子的重力势能增大，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条形变更大，棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。
22．（2019 湖北襄阳）倔强系数为12N/cm（弹簧每受到12N的力，长度就要变化lcm）的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm，在它下面再悬挂一个48N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹簧的长度在_____（填某一范围）时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和____能。（上述过程没超出该弹簧的弹性限度）
【答案】（1）10 cm~14 cm ；（2）内。
【解析】弹簧自然悬挂时的长度为L0=6 cm，倔强系数为12 N/cm，在它下面再悬挂一个48 N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹力（向上的拉力）等于物重时，即，则弹簧的伸长量，所以物体在平衡位置b时（即二力相等的位置），弹簧的长度为：=6 cm+4 cm=10 cm，物体从最高点a运动到平衡位置b的过程中，高度减小，速度增大，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能增大，弹性势能增大，即该过程中重力势能转化为动能和弹性势能。物体从平衡位置b点运动到最低点c的过程中，高度减小，速度减小，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能减小，弹性势能增大，即该过程中重力势能和动能转化为弹性势能。设物体在最低点c时为零势能点（c点也是物体动能为0的位置），物体在a点放手时只具有重力势能，则整个过程中，物体在最高点a的重力势能全部转化为c点时弹簧的弹性势能，所以由上面分析可得：①；因为物体下降的高度等于弹簧的最大伸长量，所以h=∆L'②；②代入①化简可得：，即：，所以，∆L'=8 cm，则弹簧在c点的长度为L'=L0+∆L'=6 cm+8 cm=14 cm，
由此可知，在下落过程中，当弹簧的长度在10 cm~14 cm时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体上下运动过程中和空气之间存在摩擦，所以重力势能还会转化为内能，即物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。
23.(2019遂宁)如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置，将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面A点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜面A点后压缩弹簧，在斜面C点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点，接看再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的B点静止，那么小球第一次下降经过斜面的______（选填“A““B““C”“D”“O”）点时动能最大；小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了______。
【答案】（1）B ；（2）内能。
【解析】（1）从O到A的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力，合力沿斜面向下，小球做匀加速直线运动；
由题意可知，小球最后在斜面的B点静止，小球在该点受到的合力为零，
则从A到B的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向下，小球做变加速直线运动；
从B到C的过程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向上，小球做变减速直线运动，直至在C点瞬时静止，
综上可知，小球第一次下降经过斜面的B点时速度最大，动能最大；
（2）小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成内能。
三、实验探究题（24题6分； 25题6分，26题8分。本大题 共20分）
24.（2019 贵港）如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越_____，木块B被撞得越_____。
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与_____的关系。
【答案】（1）大 ； （2）远 ； （3）质量 。
【解析】影响物体动能大小的因素有两个：一是物体的质量，二是物体的速度。本实验采用控制变量法来探究动能的大小跟质量与速度的关系。（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，则是保持质量不变，通过调整不同高度来改变物体的速度，而且高度越高，钢球运动到水平面时的速度越大，木块B被撞得越远。（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，则是控制速度不变，通过改变质量来研究动能大小的情况，而动能大小的情况可以用木块B被撞击后运动距离的远近来反映，所以本操作是为了探究动能的大小与质量的关系。
25.（2019 长沙）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下：
（1）上述3次实验中，第 次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；
（2）上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越 ，这个结论可用于解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
【答案】（1）3；（2）大；（3）超载。
【解析】（1）因为不同质量的物体从相同高度自由下滑到达斜面底端的速度是相同的。三个小球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时速度相同，三个小球的质量越大，推动木块运动越远，对木块做功越大，说明小球的动能越大，所以第三次实验中小球动能最大。
（2）上面数据得出：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越大。汽车超速是因为速度大造成动能大，汽车超载是因为质量大造成的动能大。
26.(2019娄底)如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指_____（填序号）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_____的关系。
（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面问一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑感，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_____（选填“相等”或“不相等”）
【答案】（1）B；（2）速度；（3）静止；（4）相等。
【解析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；
（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；
使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；
（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
（5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。
四、计算题（ 27题8分；28题8分，本大题共16分）
27.（2019广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度__ __.
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率__ __. (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? ___ _.
(4)人在第30s时所受空气阻力_____第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于。
【解析】（1）人在前50s内的平均速度为:
（2）人在前30s内所受重力做的功为:
人在前30s内所受重力的功率为:
（3）由图26知，人的速度在第10s到第30s这个过程中的变化情况是：先变大后不变。因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。
（4）设人在第30s时和在第50s时所受空气阻力分别为f1、f2，因为人在第30s时和第50s时均处于匀速状态，得f1=G人、f2=G人，可见f1=f2。
28.(2019 益阳) 为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄量为7.2×106kg，取g =10 N/kg。
（1）每小时水的重力做的功W为多少？
（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是多少？
【答案】（1）7.2×108J；；（2）1.6×105W
【解析】解：（1）每小时下泄量为7.2×106kg，则这些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2×107N，
每小时水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；
（2）由可得，产生的电能：W电=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，
则发电机的发电功率：
答：（1）每小时水的重力做的功W为7.2×108J；
（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是1.6×105W。
班级： 姓名： 学号： 分数：
（考试时间：90分钟 面卷分值：100分）
一、选择题（本题14小题，每题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；本大题共42分）
1．（2019鸡西）2019年3月10日凌晨，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空，在卫星加速升空的过程中，关于卫星的能量分析，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，势能不变B．动能不变，势能增加
C．机械能总量不变D．机械能总量增加
【答案】D
【解析】在卫星加速升空的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，势能增大；卫星在升空过程中没有发生弹性形变，因机械能等于动能和势能之和，所以卫星的机械能总量增加。故选：D。
2.(2019怀化)如图所示，小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是
A.从A到B的过程中，动能增大，重力势能减小 B.从A到B的过程中，动能减小，重力势能增大
C.从B到C的过程中，动能增大，重力势能增大 D.从B到C的过程中，动能减小，重力势能减小
【答案】A
【解析】AB、从A到B的过程中，小球的质量不变、速度增大，动能增大；小球的质量不变、高度减小，重力势能减小，故A正确、B错；CD、从B到C的过程中，小球的质量不变、速度减小，动能减小；小球的质量不变、高度增大，重力势能增大，故CD错。故选：A。
3.（2019潍坊）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（ ）
A质量增加 B．动能增加 C．重力势能增加 D．机械能不变
【答案】C
【解析】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变；无人机上升过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于重力势能与动能的总和，重力势能增大，动能不变，其机械能增大。
4.（2019临沂）如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（ ）
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功 B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大 D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
【答案】B
【解析】A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功；
B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大；
C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大；
D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态；
5.（2019广东）一名游客蹦极时下落过程的v﹣t图象（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时，弹性绳处于自然伸直状态；t3时，游客达到最低点。则下列说法正确的是（ ）
A．在 0﹣t1时间段内，弹性绳的弹力等于游客所受重力
B．在 t1﹣t2时间段内，弹性绳弹性势能逐渐减小
C．在 t2﹣t3时间段内，重力不做功
D．在 t3时，弹性绳弹性势能最大
【答案】D
【解析】A、由题意可知，t1时，弹性绳处于自然伸直状态，在0﹣t1时间段内，弹性绳没有发生形变，没有弹力，故此时弹力不等于重力，故A错误；
B、在 t1﹣t2时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B错误；
C、在 t2﹣t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；
D、在 t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能时最大的，故D正确。故选：D。
6.（2019聊城）如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（ ）
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速
【答案】D
【解析】AB、同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故AB错误；
C、实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反应铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误；
D、实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；
因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确。选：D。
7.（2019苏州）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )
A.皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D,若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C
【解析】
A.皮球经过同高度的A、B两点时由于空气阻力的影响B动能小于A处的动能。故错误
B皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上是速度为零，但是水平方向上由于继续向右移动，因此水平方向速度不为0.故错误；
C皮球由于受到空气阻力的影响，机械能逐渐减小，因此从C到达D时，机械能也存在损失，故C正确；
D,若将皮球表面涂黑，由于空气阻力影响 M、N两点的机械能不相等，因而留下的两个黑色圆斑也是不一样，应该M处较大。故D错误。
8.（2019淄博）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是（ ）
A.小球在A点的重力势能最大 B.小球在B点的速度最大
C.小球在C点和B点的机械能相等 D.小球不能到达D点
【答案】C
【解析】A．小球在A点时，高度最高，重力势能最大，速度增大，动能增大，减小的重力势能转化为动能；故A正确。
B．小球在B点时，小球的质量不变，高度最小，势能最小，动能最大，速度最大，故B正确；
C．小球和轨道间存在摩擦，小球需要克服摩擦做功，故小球从B点到C点的机械能减小，故C错误；
D．因为小球需要克服摩擦做功,在运动过程中有一部分机械能转化为内能，故小球不能到达D点,故D正确。
9.（2019福建）踢毽子是一项有益的休育活动。如图,毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1，下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2，则
A. EK2> EK1 B. EK2< EK1 C. EP2 >EP1 D. EP2
【解析】毽子的重力势能与质量和高度有关，上升和下落经过同一位置时，高度不变，重力势能不变，故EP2 =EP1；上升过程中，受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f作用，毽子下落过程中受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f′作用，重力做功机械能不变，空气阻力做功机械能减少，部分机械能转化为内能，上升和下落经过同一位置时，故动能减少，EK2< EK1，故B正确。
10．（2019 甘肃兰州）关于机械能及其转化，下列说法中不正确的是（ ）
A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能转化为内能
B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变
C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化
D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大
【答案】C
【解析】A．冰壶从离开手到停下来的过程中，由于其与地面摩擦，所以使得其机械能减小，减小的机械能转化为内能，故A正确；B．跳伞运动员匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能变小，故B正确；C．物体的位置发生了改变，但是在竖直方向高度没有改变，重力势能不变，故C错误；D．电梯匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增大，机械能增大，故D正确。
11.（2019包头）如图所示是舰载机飞离甲板的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞机在跑道上滑行时若外力全部消失，会逐渐停下来
B. 飞机起飞时加速助跑，可获得更大的惯性，利于升空
C. 飞机加速升空，动能转化为重力势能，机械能增大
D. 飞机飞离甲板后，舰艇底部受到水的压强变小
【答案】D
【解析】A.飞机在跑道上滑行时，如果外力全部消失，根据牛顿第一定律，它会继续以原来的速度前行，不会停下来，A错误；
B.物体的惯性由其质量决定，B项错误；
C.飞机加速升空，速度变大，动能变大，高度上升，重力势能增大，机械能增大。但机械能的增大不是动能转化为重力势能得来，而是燃料燃烧的内能转化来的，C错误；
D.飞机离开甲板后，舰艇受到的浮力减小，会上浮一些，所以其底部受到的水的压强会变小，D项正确。本题选D。
12．（2019 江苏南通）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球( )
A．运动至最高点时，受平衡力作用 B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小 D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误；B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，故B说法错误；C．小球在A点时受到向上的弹力最大，从A到O的过程中弹力逐渐减小，然后小球脱离弹簧，不再受弹力作用，所以小球速度先增大后减小，故C说法正确；D．小球从O点向上运动过程中，速度逐渐减小，高度不断增大，动能转化为重力势能，故D说法错误。
13.（2019烟台）如图所示，小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，则（ ）
A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【答案】D
【解析】AB、根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小。观察图像，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能小于D处，故AB错误；CD、根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽路空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故C错误，D正确。故选：D。
14.（2019 湖北荆州）如图所示，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
【答案】C
【解析】A、在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小。木块的速度变大，动能变大，同时因为水平面AB粗糙，木块需要克服摩擦力做功，内能变大，故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能，一部分转化为木块的内能。故A错误；
B、小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故B错误；
C、小木块P在斜面上向上运动时，高度增加，重力势能变大，因为斜面BC光滑，且空气阻力忽略不计，所以机械能守恒，故动能减小，故C正确；
D、因为斜面BC光滑，故木块不受摩擦力作用，若空气阻力忽略不计，小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用，这两个力不在一条直线上，不属于平衡力，所以木块处于非平衡状态，故D错误。故选：C。
二、填空题（本题22个空，每空1分，本大题共22分）
15.（2019广东）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后 ，动能先 后 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】(1)变大； (2)变大 ；（3）变小.
【解析】本题属于动能、势能及其转化题。由于重力势能的大小跟物体所处的高度有关，即物体所处的高度越高，其重力势能越大，反之则越小，所以小球从A点运动到B点再到C点的过程，其高度先变小再变大，故其重力势能先变小后变大；物体的动能跟其速度有关，即速度越大，动能越大，反之则越小；在小球由A点运动到B点时，其速度在变大，而由B点运动到C点时，其速度在变小，故小球的动能变化时先变大后变小。
16.（2019 青岛）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的 ，可以更多地转化为箭的 ，将箭射得更远。
【答案】 (1). 弹性势能 (2). 动能
【解析】第一空．拉满弓，弹性形变最大，具有的弹性势能最大；
第二空．弓把箭射出去，弹性势能转化为箭所具有的动能。
17.（2019淮安）如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图（A为小球，B为木块）.在探究 小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的_______ 不变.本实验是通过木块B________ 来 反映小球动能的大小.
【答案】 (1). 质量 (2). 被推动的距离大小
【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时，根据控制变量法的操作原则，应当保持小球的质量不变；
本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大小的；
18.（2019 湖北黄冈）泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭，停留在泥石流下游低洼处是很危险的。这是由于_______力的作用，泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流______（选填“垂直”、“相同”或“相反”）的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中，重力______（选填“做功”或“没有做功”），重力势能主要转化成动能。
【答案】(1)重 ；(2) 垂直 ；(3) 做功.
【解析】由于重力的作用，泥石流会涌向低洼处；发生泥石流时，人不要停留在低洼处，要朝着与泥石流垂直的方向迅速逃离到较高的山坡上；泥石流下降过程中，由于重力的方向竖直向下，所以重力对它做功，泥石流的重力势能主要转化为动能。
19．2019湖北咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能__________（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能__________（选填“增大” “先增大后减小”，“不变”或“减小”）。
【答案】(1)相等 ；(2) 增大； (3)不变.
【解析】两球抛出时质量相同，速度相同因此动能相同，同时高度也相同，因此重力势能相同，机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也相等，甲球落地前速度不断变大，因此甲球的动能增大，乙球在运动过程中只有动能和势能在相互转化，因此机械能不变。
20.（2019鄂州）鄂州机场目前正在全面建设之中， 预计2021年投入运营。建成后，它将是通向世界窗口、通向国际经济贸易的桥梁。预计2021年机场货运吞吐量突破100万吨，则当年机场运载货物总重突破__N。鄂州地处我国中部地区，1.5h的飞行能覆盖经济占全国90%、人口占全国80%的地区，距离北京、上海、深圳、广州都是1000Km。假设飞机从鄂州飞往北京的时间为1.5h，则飞机飞行的平均速度是__Km/h（计算结果保留一位小数），飞机在抵达北京着陆之前减速降落过程中，机械能__（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 (1) 1×1010 ； (2) 666.7 ； (3) 减小。
【解析】货物的总质量m=100万吨=1×109kg，当年机场运载货物的总重：=1×109kg×10N/kg=1×1010N；飞机飞行的平均速度：；飞机在抵达北京着陆之前减速降落过程中，质量不变，速度减小，高度降低，所以其动能和重力势能都会减小，则机械能减小。
21．（2019 江苏无锡）如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的__________能．增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的______________越大，它的弹性势能越大．
【答案】 (1). 重力 ； (2). 弹性形变。
【解析】松手后，棋子会被弹起一定的高度，钢锯条的弹性势能减小，棋子的重力势能增大，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条形变更大，棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。
22．（2019 湖北襄阳）倔强系数为12N/cm（弹簧每受到12N的力，长度就要变化lcm）的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm，在它下面再悬挂一个48N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹簧的长度在_____（填某一范围）时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和____能。（上述过程没超出该弹簧的弹性限度）
【答案】（1）10 cm~14 cm ；（2）内。
【解析】弹簧自然悬挂时的长度为L0=6 cm，倔强系数为12 N/cm，在它下面再悬挂一个48 N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹力（向上的拉力）等于物重时，即，则弹簧的伸长量，所以物体在平衡位置b时（即二力相等的位置），弹簧的长度为：=6 cm+4 cm=10 cm，物体从最高点a运动到平衡位置b的过程中，高度减小，速度增大，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能增大，弹性势能增大，即该过程中重力势能转化为动能和弹性势能。物体从平衡位置b点运动到最低点c的过程中，高度减小，速度减小，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能减小，弹性势能增大，即该过程中重力势能和动能转化为弹性势能。设物体在最低点c时为零势能点（c点也是物体动能为0的位置），物体在a点放手时只具有重力势能，则整个过程中，物体在最高点a的重力势能全部转化为c点时弹簧的弹性势能，所以由上面分析可得：①；因为物体下降的高度等于弹簧的最大伸长量，所以h=∆L'②；②代入①化简可得：，即：，所以，∆L'=8 cm，则弹簧在c点的长度为L'=L0+∆L'=6 cm+8 cm=14 cm，
由此可知，在下落过程中，当弹簧的长度在10 cm~14 cm时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体上下运动过程中和空气之间存在摩擦，所以重力势能还会转化为内能，即物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。
23.(2019遂宁)如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置，将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面A点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜面A点后压缩弹簧，在斜面C点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点，接看再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的B点静止，那么小球第一次下降经过斜面的______（选填“A““B““C”“D”“O”）点时动能最大；小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了______。
【答案】（1）B ；（2）内能。
【解析】（1）从O到A的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力，合力沿斜面向下，小球做匀加速直线运动；
由题意可知，小球最后在斜面的B点静止，小球在该点受到的合力为零，
则从A到B的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向下，小球做变加速直线运动；
从B到C的过程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向上，小球做变减速直线运动，直至在C点瞬时静止，
综上可知，小球第一次下降经过斜面的B点时速度最大，动能最大；
（2）小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成内能。
三、实验探究题（24题6分； 25题6分，26题8分。本大题 共20分）
24.（2019 贵港）如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越_____，木块B被撞得越_____。
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与_____的关系。
【答案】（1）大 ； （2）远 ； （3）质量 。
【解析】影响物体动能大小的因素有两个：一是物体的质量，二是物体的速度。本实验采用控制变量法来探究动能的大小跟质量与速度的关系。（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，则是保持质量不变，通过调整不同高度来改变物体的速度，而且高度越高，钢球运动到水平面时的速度越大，木块B被撞得越远。（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，则是控制速度不变，通过改变质量来研究动能大小的情况，而动能大小的情况可以用木块B被撞击后运动距离的远近来反映，所以本操作是为了探究动能的大小与质量的关系。
25.（2019 长沙）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下：
（1）上述3次实验中，第 次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；
（2）上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越 ，这个结论可用于解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
【答案】（1）3；（2）大；（3）超载。
【解析】（1）因为不同质量的物体从相同高度自由下滑到达斜面底端的速度是相同的。三个小球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时速度相同，三个小球的质量越大，推动木块运动越远，对木块做功越大，说明小球的动能越大，所以第三次实验中小球动能最大。
（2）上面数据得出：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越大。汽车超速是因为速度大造成动能大，汽车超载是因为质量大造成的动能大。
26.(2019娄底)如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指_____（填序号）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_____的关系。
（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面问一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑感，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_____（选填“相等”或“不相等”）
【答案】（1）B；（2）速度；（3）静止；（4）相等。
【解析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；
（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；
使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；
（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
（5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。
四、计算题（ 27题8分；28题8分，本大题共16分）
27.（2019广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度__ __.
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率__ __. (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? ___ _.
(4)人在第30s时所受空气阻力_____第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于。
【解析】（1）人在前50s内的平均速度为:
（2）人在前30s内所受重力做的功为:
人在前30s内所受重力的功率为:
（3）由图26知，人的速度在第10s到第30s这个过程中的变化情况是：先变大后不变。因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。
（4）设人在第30s时和在第50s时所受空气阻力分别为f1、f2，因为人在第30s时和第50s时均处于匀速状态，得f1=G人、f2=G人，可见f1=f2。
28.(2019 益阳) 为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄量为7.2×106kg，取g =10 N/kg。
（1）每小时水的重力做的功W为多少？
（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是多少？
【答案】（1）7.2×108J；；（2）1.6×105W
【解析】解：（1）每小时下泄量为7.2×106kg，则这些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2×107N，
每小时水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；
（2）由可得，产生的电能：W电=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，
则发电机的发电功率：
答：（1）每小时水的重力做的功W为7.2×108J；
（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是1.6×105W。
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