人教版物理八年级下册期末创新专题精练专题18机械能转化及其守恒定律问题(原卷版+解析)
展开1. (2020黑龙江绥化)人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时,下列说法正确的是( )
A. 势能变小B. 动能不变
C. 动能转化为重力势能D. 机械能变小
2. 高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下,开始下落的一段时间速度越来越大,落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中
A. 动能一直增大,机械能守恒
B. 动能先增大后不变,机械能守恒
C. 动能先增大后不变,机械能一直减小
D. 动能先减小后不变,机械能一直减小
3. (2022北京)图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能不变B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变D. 返回舱所受重力不做功
4. (2022广西玉林)如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中( )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,重力势能减小
5. (2022黑龙江龙东)2022年2月12日,冬奥会比赛中,我省运动员高亭宇在500米速度滑冰比赛中,以34.32s的优异成绩刷新该项目奥运会记录,他全程的平均速度约为__________m/s(保留整数位);在冲刺阶段,他全力向后蹬冰使自己向前加速滑行,该过程中他的动能会变__________。
6. (2022吉林省)高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的动能______,以滑雪板为参照物,运动员的鞋是______的。
7. (2022江苏徐州)“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时,如果身体匀速竖直上升,则所受的拉力______重力(选填“大于”“小于”或“等于”);上升过程中,身体的重力势能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。选考这个项目有优势的身体条件是___________(写出一点)。
8. (2022福建)福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km,需用时______h;列车减速进站时,动能变______。
9. (2022江苏常州)小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼,此过程中,以书包为研究对象,其( )
A. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
B. 动能增加,重力势能不变,机械能增加
C. 动能不变,重力势能增加,机械能增加
D. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
10. (2022江苏扬州)2021年12月28日,扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中,他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶,其动能___________,机械能___________。
11. (2022湖南益阳)2021年7月30日,中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌,为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点,之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中,有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是( )
A. 在空中上升过程中,她的动能转化为重力势能
B. 在最高点她的动能最大
C. 下落到将与床面接触时,她的动能为零
D. 蹦床被压缩到最低点时,她的重力势能最大
12. (2022湖南邵阳)2022年4月16日,摘星妈妈王亚平和航天员耀志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是( )
A. 返回舱下落过程中,动能转化为重力势能
B. 返回舱加下落过程中其动能增大
C. 返回舱下落过程中与大气摩擦,外表面温度升高,其内能增加
D. 返回舱下落过程中,航天员相对地球是运动的
13. (2022湖南长沙)如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A. 动能增大 B. 重力势能减小 C. 机械能增大 D. 动能转化为重力势能
14. (2022海南)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中( )
A. 动能增加B. 重力势能增加C. 机械能增加 D. 机械能减少
15. (2022河北省)2022年5月14日,一架国产C919大飞机(如图所示)从浦东机场起飞,经过3个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A. 飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D. 飞机降落后,在水平道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
16. (2022黑龙江牡丹江)如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A. 热气球匀速下降 B. 拉弓射箭 C. 渔网散开落下 D. 滑板车滑上坡顶
17. (2022湖北天门)苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌,如图所示为运动员在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时的机械能最大
D. 运动员从b处到d处速度逐渐减小
18. (2022湖北荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A. 篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B. 篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C. 篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D. 篮球在整个过程中机械能守恒
19. (2022广西北部湾)2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时,飞机在减速下降过程中( )
A. 动能增大,重力势能减小
B. 动能减小,机械能不变
C 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,机械能减小
20. (2022广西百色)北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B. 动能增大,势能不变,机械能增大
C. 动能增大,势能减小,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
21. (2022北京)图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能不变B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变D. 返回舱所受重力不做功
22. (2022深圳)2022年6月5日10时44分,搭载神州十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是( )
A. 火箭发射前内能为零B. 火箭的燃料热值大
C. 火箭燃料的化学能全部转化为机械能D. 加速升空过程中火箭的机械能增大
23. (2022安徽)如图,在2022年北京冬奥会开幕式上,质量约为的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动,则该过程中奥运五环的( )
A. 重力势能不变B. 动能增大
C. 机械能不变D. 机械能增大
24. (2022湖北武汉)如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时,运动员的______转化为______。(填“动能”或“重力势能”)在“雪如意”的一侧,运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s,电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是_____s。
25. (2022江苏泰州)引体向上是泰州市体育学业水平测试项目,如图,臂力小的小明情助弹力带进行训练、他用脚蹬弹力带,弹力带对他施加一个向上的力。随着小明身体上升,弹力带对他向上的力的大小变化情况是_____;在此过程中,弹力带的_____能转化为小明的重力势能,其实质是弹力带对他做功的过程。
26. (2022江苏扬州)2021年12月28日,扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中,他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶,其动能___________,机械能___________。
27. (2022湖北随州)多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌,起源于中国北宋时期,由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙)。多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化:__________;
(2)骨牌依次击倒,从能量的角度分析,涉及到不同形式的能量间的转化,请分析其中的能量转化情况:_______________。
28. (2022广东)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在___________点最大,B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是___________(选填“变化”或“不变”)的。
行驶里程
行驶时间
油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km
行驶里程
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油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百(全国通用)
专题18 机械能转化及其守恒定律问题
1. (2020黑龙江绥化)人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时,下列说法正确的是( )
A. 势能变小B. 动能不变
C. 动能转化为重力势能D. 机械能变小
【答案】C
【解析】人造地球卫星从近地点向远地点运动的过程中,卫星的质量不变,速度减小,动能减小;卫星的质量不变,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能;此时的机械能是守恒的,保持不变。
2. 高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下,开始下落的一段时间速度越来越大,落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中
A. 动能一直增大,机械能守恒
B. 动能先增大后不变,机械能守恒
C. 动能先增大后不变,机械能一直减小
D. 动能先减小后不变,机械能一直减小
【答案】C
【解析】雨滴在空中下落的整个过程中,高度一直降低则重力势能一直减小,开始下落的一段时间速度越来越大,则动能增大,落到地面前一段时间匀速下落时动能不变,即动能先增大后不变;由于下落过程中要克服空气阻力做功,则机械能一直减小,机械能不守恒。
故选C。
3. (2022北京)图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能不变B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
【解析】A.因为返回舱是匀速运动,且质量未改变,所以返回舱的动能不变,故A正确;
B.返回舱的质量未变,但其高度在不断减小,所以返回舱的重力势能变小,故B错误;
C.机械能等于动能和势能之和,动能不变,势能减小,所以机械能减小,故C错误;
D.重力竖直向下,返回舱在重力的方向上移动了距离,所以返回舱所受重力做功,故D错误。
故选A。
4. (2022广西玉林)如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中( )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,重力势能减小
【答案】C
【解析】舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中,质量不变,速度和高度都变大,所以其动能和重力势能都增大,故ABD不符合题意,C符合题意。
5. (2022黑龙江龙东)2022年2月12日,冬奥会比赛中,我省运动员高亭宇在500米速度滑冰比赛中,以34.32s的优异成绩刷新该项目奥运会记录,他全程的平均速度约为__________m/s(保留整数位);在冲刺阶段,他全力向后蹬冰使自己向前加速滑行,该过程中他的动能会变__________。
【答案】 15 大
【解析】全程的平均速度
物体的动能与物体的质量和速度有关,运动员加速滑行时,运动员的质量不变,运动速度变大,可得运动员的动能变大。
6. (2022吉林省)高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的动能______,以滑雪板为参照物,运动员的鞋是______的。
【答案】 变大 静止
【解析】高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的质量不变,速度变大,故动能变大。以滑雪板为参照物,运动员的鞋相对于滑雪板的位置没有发生变化,故运动员的鞋是静止的。
7. (2022江苏徐州)“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时,如果身体匀速竖直上升,则所受的拉力______重力(选填“大于”“小于”或“等于”);上升过程中,身体的重力势能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。选考这个项目有优势的身体条件是___________(写出一点)。
【答案】 等于 变大 体重小或者双臂有力量
【解析】身体匀速竖直上升,所受的重力与拉力平衡,大小相等,所以所受的拉力等于重力。
上升过程中,质量不变,高度变大,所以身体的重力势能变大。
在“引体向上”项目中,需克服自身重力做功,所以自身重力越小,克服重力做的功越少,所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小,双臂有力量。
8. (2022福建)福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km,需用时______h;列车减速进站时,动能变______。
【答案】 0.6 小
【解析】高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km,需用时
列车减速进站时,质量不变,速度减小,所以动能变小。
9. (2022江苏常州)小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼,此过程中,以书包为研究对象,其( )
A. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
B. 动能增加,重力势能不变,机械能增加
C. 动能不变,重力势能增加,机械能增加
D. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
【答案】C
【解析】动能与物体质量和速度有关,由于物体质量不变,但是在竖直方向上速度大小不变,故动能不变。重力势能与物体的质量和高度有关,物体质量不变,但是高度增加,故其重力势能增加,机械能增加。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
10. (2022江苏扬州)2021年12月28日,扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中,他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶,其动能___________,机械能___________。
【答案】 汽油 减小 减小
【解析】不走快速路的油耗为
走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶,速度变小,质量不变,故动能变小。
下高架,高度减小,则重力势能减小,动能也减小,故汽车的机械能减小。
11. (2022湖南益阳)2021年7月30日,中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌,为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点,之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中,有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是( )
A. 在空中上升过程中,她的动能转化为重力势能
B. 在最高点她的动能最大
C. 下落到将与床面接触时,她的动能为零
D. 蹦床被压缩到最低点时,她的重力势能最大
【答案】A
【解析】A.在空中上升过程中,运动员的质量不变,速度变小,高度升高,动能减少,重力势能增大,是动能转化为重力势能,故A正确;
B.在最高点,运动员的速度为0,动能为0,故B错误;
C.在空中下落时,重力势能转化为动能,所以与床面接触时,动能不为0,故C错误;
D.运动员上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,蹦床被压缩到最低点时,弹性形变最大,床具有的弹性势能最大,故D错误。故选A。
12. (2022湖南邵阳)2022年4月16日,摘星妈妈王亚平和航天员耀志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是( )
A. 返回舱下落过程中,动能转化为重力势能
B. 返回舱加下落过程中其动能增大
C. 返回舱下落过程中与大气摩擦,外表面温度升高,其内能增加
D. 返回舱下落过程中,航天员相对地球是运动的
【答案】A
【解析】A.返回舱下落过程中,高度减小,速度变大,质量不变,所以重力势能减小,动能增大,将重力势能转化为动能,故A错误,符合题意;
B.返回舱加下落过程中,速度增大,质量不变,所以其动能增大,故B正确,不符合题意;
C.返回舱下落过程中与大气摩擦,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,内能增加,外表面温度升高,故C正确,不符合题意;
D.返回舱下落过程中,航天员相对地球的位置不断的变化,所以航天员是运动的,故D正确,不符合题意。故选A。
13. (2022湖南长沙)如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A. 动能增大 B. 重力势能减小 C. 机械能增大 D. 动能转化为重力势能
【答案】AB
【解析】A.加速下滑的过程中,速度变大,故动能变大,故A符合题意;
B.高度减小,故重力势能减小,故B符合题意;
C.克服摩擦力做功,机械能减小,故C不符合题意;
D.在下滑的过程中,重力势能减小,动能增大,故是重力势能转化为动能,故D不符合题意。故选AB。
14. (2022海南)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中( )
A. 动能增加B. 重力势能增加C. 机械能增加 D. 机械能减少
【答案】D
【解析】返回舱在减速下降的过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变小,动能变小,所以机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
15. (2022河北省)2022年5月14日,一架国产C919大飞机(如图所示)从浦东机场起飞,经过3个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A. 飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D. 飞机降落后,在水平道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】A.飞机在升空过程中,高度增大,质量不变,所以飞行员的重力势能逐渐增大,故A正确;
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,速度是变化的,质量不变,所以飞行员的动能会发生变化,故B错误;
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,质量不变,高度、速度会发生变化,重力势能、动能会发生变化,所以飞机的机械能也会发生变化,故C错误;
D.飞机降落后,在水平道上滑行过程中,飞机的高度不变重力势能不变,所以飞机的动能没有转化为重力势能,故D错误。故选A。
16. (2022黑龙江牡丹江)如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A. 热气球匀速下降 B. 拉弓射箭 C. 渔网散开落下 D. 滑板车滑上坡顶
【答案】D
【解析】A.热气球匀速下降,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,所以不动能转化为重力势能,故A不符合题意;
B.拉弓射箭时,弓的弹性形变程度逐渐减小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大,弹性势能转化为动能,故B不符合题意;
C.渔网散开落下,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C不符合题意;
D.滑板车滑上坡顶,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故D符合题意。故选D。
17. (2022湖北天门)苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌,如图所示为运动员在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时的机械能最大
D. 运动员从b处到d处速度逐渐减小
【答案】B
【解析】A.若不计空气阻力,运动员从a处到b处的过程中,机械能守恒,运动员位置升高,重力势能增加,动能减小,减小的动能全部转化为重力势能,故A错误;
B.如图,a处和c处的高度相同,运动员的质量不变,因此运动员在a处和c处的重力势能相等,故B正确;
C.运动员运动过程中不计空气阻力,机械能守恒,因此运动员在b处时的机械能与其他各点的机械能相同,故C错误;
D.运动员从b处到d处的过程中,高度降低,重力势能减小,机械能守恒,因此减小的重力势能全部转化为动能,运动员的速度逐渐增大,故D错误。故选B。
18. (2022湖北荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A. 篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B. 篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C. 篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D. 篮球在整个过程中机械能守恒
【答案】C
【解析】AD.由图可知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,故AD错误;
B.由图可知,篮球在最高点时,竖直方向速度为0,但在水平方向上速度不为0,所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0,故B错误;
C.篮球在B点的机械能大于在E点的机械能,由图可知,B点比E点高,所以B点的重力势能大于E点的重力势能,机械能是物体动能和势能的总和,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,故C正确。
故选C。
19. (2022广西北部湾)2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时,飞机在减速下降过程中( )
A. 动能增大,重力势能减小
B. 动能减小,机械能不变
C 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,机械能减小
【答案】D
【解析】飞机在减速下降过程中,质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度变小,重力势能减小,则飞机的机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20. (2022广西百色)北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B. 动能增大,势能不变,机械能增大
C. 动能增大,势能减小,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
【答案】A
【解析】动能大小与质量和速度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,速度增大,故动能增大;重力势能大小与质量和高度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,高度增加,故势能增大;机械能为动能与势能的总和,故机械能增大。故BCD错误,A正确。故选A。
21. (2022北京)图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A. 返回舱的动能不变B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
【解析】A.因为返回舱是匀速运动,且质量未改变,所以返回舱的动能不变,故A正确;
B.返回舱的质量未变,但其高度在不断减小,所以返回舱的重力势能变小,故B错误;
C.机械能等于动能和势能之和,动能不变,势能减小,所以机械能减小,故C错误;
D.重力竖直向下,返回舱在重力的方向上移动了距离,所以返回舱所受重力做功,故D错误。
故选A。
22. (2022深圳)2022年6月5日10时44分,搭载神州十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是( )
A. 火箭发射前内能为零B. 火箭的燃料热值大
C. 火箭燃料的化学能全部转化为机械能D. 加速升空过程中火箭的机械能增大
【答案】D
【解析】A.任何物体都具有内能,火箭发射前也有内能,故A错误;
B.相比于我国目前最新的火箭采用的液氢作为燃料,长征二号火箭采用的偏二甲肼燃料的热值并不是很大,故B错误;
C.火箭燃料燃烧产生高温高压燃气,化学能转化为内能,根据力的作用是相互的原理,高温高压燃气推动火箭上升,内能转化为机械能;在整个过程中有能量损失,只有一部分转化为机械能,故C错误;
D.机械能包括动能和势能,动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关;火箭在加速升空过程中,速度和高度都变大,所以动能和重力势能都变大,机械能变大,故D正确。故选D。
23. (2022安徽)如图,在2022年北京冬奥会开幕式上,质量约为的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动,则该过程中奥运五环的( )
A. 重力势能不变B. 动能增大
C. 机械能不变D. 机械能增大
【答案】D
【解析】A.重力势能与物体的质量和高度有关,被提升的过程中,质量不变,高度增大,所以重力势能增大,故A不符合题意;
B.动能与物体的质量和速度有关,物体匀速提升,质量不变,速度不变,所以动能不变,故B不符合题意;
CD.物体动能不变,重力势能增大,所以机械能增大,故C不符合题意,D符合题意。
24. (2022湖北武汉)如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时,运动员的______转化为______。(填“动能”或“重力势能”)在“雪如意”的一侧,运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s,电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是_____s。
【答案】 重力势能 动能 103.6
【解析】运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时,高度慢慢变小,重力势能减小,速度越变越大,动能变大,故能量的转化为重力势能转化为动能。
所需时间是
25. (2022江苏泰州)引体向上是泰州市体育学业水平测试项目,如图,臂力小的小明情助弹力带进行训练、他用脚蹬弹力带,弹力带对他施加一个向上的力。随着小明身体上升,弹力带对他向上的力的大小变化情况是_____;在此过程中,弹力带的_____能转化为小明的重力势能,其实质是弹力带对他做功的过程。
【答案】 不断变小 弹性势
【解析】随着小明身体上升,弹力带的形变不断变小,对他向上的弹力不断变小。
随着小明身体上升,弹力对他做功,弹力带弹性势能变小,小明的质量不变,高度升高,重力势能变大,弹力带将弹性势能转化为小明的机械能。
26. (2022江苏扬州)2021年12月28日,扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中,他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶,其动能___________,机械能___________。
【答案】 汽油 减小 减小
【解析】不走快速路的油耗为
走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶,速度变小,质量不变,故动能变小。
下高架,高度减小,则重力势能减小,动能也减小,故汽车的机械能减小。
27. (2022湖北随州)多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌,起源于中国北宋时期,由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙)。多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化:__________;
(2)骨牌依次击倒,从能量的角度分析,涉及到不同形式的能量间的转化,请分析其中的能量转化情况:_______________。
【答案】 (1)重心降低 (2)重力势能转化为动能
【解析】(1)实际上,每张骨牌的重心先微小提升,然后有明显的降低,整体而言重心是降低的。
(2)骨牌倒下时质量不变,重心会降低,所以其重力势能会减小;重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大,动能增大,重力势能转化为了动能。
28. (2022广东)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在___________点最大,B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是___________(选填“变化”或“不变”)的。
【答案】 C 等于 变化
【解析】(1)过山车在B点重力势能最大,在下降的过程中,重力势能转化为动能,再加上之前前进的动能,所以在C点动能最大。
由图乙可知,B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
因为有摩擦以及空气阻力的原因,一部分机械能转化为内能,所以过山车的机械能是变化的。
行驶里程
行驶时间
油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km
行驶里程
行驶时间
油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km
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