初中人教版（2024）11.4 机械能及其转化同步达标检测题

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1．（2023•宿州模拟）2022年8月4日下午，中国人民解放军东部战区火箭军部队，对台湾岛东部外海预定海域，实施多区域、多型号常导火力突击，导弹全部精准命中目标，整个实弹发射任务圆满完成。如图是导弹飞行时的线路图，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．导弹发射后机械能增大
B．导弹飞行到下降段时机械能不变
C．导弹落地时动能最小
D．导弹飞行到最高点处于平衡状态
【答案】A
【分析】机械能包括动能与重力势能，动能与物体质量和速度有关，重力势能与物体质量和高度有关。
【解答】解：A、导弹发射后，动能与重力势能都增加，故机械能增大，故A正确；
B、导弹飞行到下降段时，重力势能变小，动能变化不明确，故机械能的变化无法判定，故B错误；
C、导弹落地时速度最快，动能最大，故C错误；
D、导弹飞行时受重力作用，它的飞行轨迹是一条曲线，故它在最高点时受力不平衡，故D错误。
故选：A。
2．（2023•泰山区一模）如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB的距离等于BC的距离。木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动。下列说法中（ ）
①木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
②水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
③木块在AB段与桌面有摩擦，它的机械能逐渐减小
④水平拉力F在AB段的功率小于在BC段的功率
A．只有①④正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②④正确
【答案】D
【分析】（1）木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小；木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，由此可得出结论；
（2）木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，根据W＝Fs可知做功的大小关系；
（3）木块在AB段做加速运动，木块的动能增加，木块的势能不变，机械能等于动能与势能之和，由此可得出结论；
（4）木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），则木块在AB段的平均速度小于BC段的速度，根据功率公式P＝Fv可比较功率的大小关系。
【解答】解：①木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即fAB＜F；
木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即fBC＝F；
因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故①错误；
②木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W＝Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故②正确；
③木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大；木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变；因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，故③错误；
④由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度；
拉力F是恒力，则根据公式P＝Fv可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，故④正确。
故选：D。
3．（2023春•玄武区期中）拍摄频闪照片是研究物体运动的一种方式，如图小球在水平面上从右向左做直线运动，照相机每隔0.2s就记录一次小球的运动位置，则（ ）
A．整个运动过程中，小球在做加速直线运动
B．D点和F点的距离是12.50cm
C．小球从A点到F点之间的平均速度为12.5m/s
D．小球的机械能减少了
【答案】D
【分析】由图可知小球在相等的时间内通过路程的关系，据此判断物体的运动状态；
由图得出小球在各段所用的时间，再利用v＝求出小球运动的平均速度。
【解答】解：A．整个运动过程中，小球在相同的时间内通过的路程越来越短，因此小球做减速直线运动，故A不符合题意；
B．D点和F点的距离是sDF＝12.50cm﹣4.50cm＝8.00cm，故B不符合题意；
C．小球从A点到F点之间的平均速度为，故C不符合题意；
D．小球做减速运动，速度越来越小，小球的质量不变，因此小球的动能减小，小球在水平面上运动，重力势能不变，因此小球的机械能减小了，故D符合题意。
故选：D。
4．（2023•宁江区一模）冬奥会赛期间，奥运村餐饮处用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1m/s的速度匀速运行30m将菜送到运动员桌前，此过程中机器人的机械能 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜牵引力做功 1500 J。
【答案】（1）不变；（2）1500。
【分析】（1）机械能是指物体动能和势能的总和，其影响因素主要有物体的质量、速度和高度；
（2）根据W＝Fs可得出完成本次送菜，牵引力做的功。
【解答】解：（1）机械能包括物体的动能和势能，其影响因素有物体的质量、速度和高度，该机器人以1m/s的速度运行30m将菜送到运动员桌前，此时机器人的速度、高度、质量都不变，因而机器人的机械能不变；
（2）完成本次送菜，牵引力做功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J。
故答案为：（1）不变；（2）1500。
5．（2023•雁塔区校级三模）2022年第24届冬季奥林匹克运动会在“一起向末来”的愿景里取得圆满成功。
（1）北京冬奥会采用二十四节气进行倒计时，华夏大地的魅力风光和冰雪键儿的运动场景交相辉映。“霜降”节气，霜的形成是 凝华 现象（填物态变化名称），该过程 放出 （填“吸收”或“放出”）热量。
（2）如图所示，冬奥会开幕式上惊艳的一幕，一重3t的奥运五环“破冰而出”。奥运五环被匀速升至13m高，拉力对奥运五环所做的功的功率为1×104W。则拉力对五环做功时间为 39 秒。奥运五环上升过程中机械能的增加量 等于 （填“小于”、“等于”或“大于”）重力势能的增加量（g＝10N/kg）。
【答案】（1）凝华；放出；（2）39；等于。
【分析】（1）物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，该过程放出热量。
（2）先算出奥运五环重力G，根据P＝的变形式t＝计算出拉力对五环做功的时间；
奥运五环上升过程中质量不变，速度不变，故动能不变，高度增加，故重力势能增加，动能和势能统称机械能，据此判断机械能的增加量和重力势能的增加量的关系。
【解答】解：（1）“霜降”节气，霜的形成是凝华现象，该过程放出热量；
（2）奥运五环重力为：G＝mg＝3t×10N/kg＝3000kg×10N/kg＝3×104N；
拉力对奥运五环所做的功是：W＝Gh＝3×104N×13m＝3.9×105J；
根据P＝得，拉力对五环做功时间为：t＝＝39s；
奥运五环上升过程中质量不变，速度不变，故动能不变，高度增加，故重力势能增加，动能和势能统称机械能，因此机械能的增加量等于重力势能的增加量。
故答案为：（1）凝华；放出；（2）39；等于。
6．（2023•沙坪坝区校级一模）2023年3月1日，我校初三年级举行了“青春凌云，百日竞渡”志学礼，采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景，下列分析正确的是（ ）
A．无人机向下加速运动时，动能转化为重力势能
B．无人机向下加速运动时不能马上停下来，是因为它的惯性变大了
C．无人机在空中悬停时，若突然间所受的力全部消失，它将保持静止
D．无人机在空中悬停时，它所受的重力与空气对它的作用力是一对相互作用力
【答案】C
【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、高度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）惯性的大小只与物体的质量有关．质量大的物体运动状态相对难于改变，也就是惯性大；
（3）根据牛顿第一定律分析；
（4）匀速直线运动的物体和静止的物体受到平衡力的作用。
【解答】解：A．无人机向下加速运动时，整体的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，故A错误；
B．无人机向下加速运动时，无人机的质量不变，所以无人机的惯性不变，故B错误；
C．根据牛顿第一定律可知，无人机在空中悬停时，若突然间所受的力全部消失，无人机将保持原来的静止状态，故C正确；
D．无人机在空中悬停时，无人机处于静止状态，无人机受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
7．（2023•天山区校级一模）光滑斜面甲与水平面PQ平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到Q点静止，如图甲。在PQ上的N点平滑拼接另光滑斜面乙，已知PQ＝3PN，如图乙。小球冲到乙斜面上的h高处。则小球最终将停在（ ）
A．甲斜面上B．乙斜面上C．P处D．N处
【答案】D
【分析】（1）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与其他因素无关；
（2）根据PQ＝3PN可知，在PN上损耗的机械能是PQ上的三分之一，据此进行解答。
【解答】解：因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，小球在水平面上受到的滑动摩擦力不变，
又因两次小球开始下滑的高度h相同，即两次具有的机械能相同，
所以，小球最终静止时损失的机械能相同，
因光滑的斜面没有机械能的损失，且PQ＝3PN，
所以，小球从P到N损耗的机械能是PQ上的，再从N到P损失，P到N损失，最终在N处静止。
故选：D。
8．（2022秋•黄埔区期末）图中（a）、（b）、（c）依次对应跳高项目中运动员加速助跑、起跳离地、跃过横杆三个状态，不计空气阻力。根据图示信息，关于跳高过程的描述中，下列说法正确的是（ ）
A．在助跑过程，运动员的动能保持不变
B．跃过横杆时，运动员处于平衡状态
C．从（b）到（c）的过程，运动员的动能转化为重力势能
D．从（a）到（c）的过程，运动员的机械能一直在减少
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。
物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡。
【解答】解：
A、在助跑过程，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故A错误；
B、跃过横杆时，运动员的运动状态发生了变化，处于非平衡状态，故B错误；
C、从（b）到（c）的过程，运动员的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，故C正确；
D、从（a）到（c）的过程，不考虑空气阻力，运动员的机械能是守恒的，保持不变，故D错误。
故选：C。
9．（2023春•顺义区期中）（1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B是最低点，摆球从A到B的过程中，速度 增大 （选填“增大”或“减小”）， 重力势 能转化为 动 能；
（2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能 减小 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）增大；重力势；动；
（2）减小。
【分析】影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能是动能和势能的总和。
【解答】解：（1）摆球从A到B的过程中，摆球的质量不变，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；
（2）滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。
故答案为：（1）增大；重力势；动；
（2）减小。
10．（2023•遵义一模）如图甲所示，游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图乙所示的离心轨道，把质量为m的钢球从斜轨的A处由静止释放，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处停下。结合实验过程，回答下列问题。
（1）实验时，为达到与过山车相同的效果，应选择较 光滑 （选填“光滑”或“粗糙”）的轨道；
（2）从A处由静止释放钢球，到达轨道B处，此过程中钢球的重力做功为 G（hA﹣hB） 。
（3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球 不能 （选填“能”或“不能”）到达圆轨内侧最高点D处？请结合功能关系写出理由： 小球运动时需要克服摩擦力做功，小球的机械能减小 。
【答案】（1）光滑；（2）G（hA﹣hB）；（3）不能；小球运动时需要克服摩擦力做功，小球的机械能减小
【分析】（1）接触面越光滑，克服摩擦所做的功越少；
（2）根据W＝Gh求出重力做功的大小；
（3）物体运动过程中克服摩擦力做功时，其机械能减小。
【解答】解：（1）实验时，为达到与过山车相同的效果，应选择较光滑的轨道，这样消耗的机械能会变小；
（2）从A到B的过程中，减小的高度为：h＝hA﹣hB，钢球的重力做功为：W＝Gh＝G（hA﹣hB）；
（3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，由于小球与轨道之间存在摩擦力，小球运动时需要克服摩擦力做功，小球的机械能减小，所以钢球不能达到圆轨内侧最高点D处。
故答案为：（1）光滑；（2）G（hA﹣hB）；（3）不能；小球运动时需要克服摩擦力做功，小球的机械能减小。
11．（2022春•雁塔区校级月考）中考体育考试的排球垫球项目中，用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中不正确的是（ ）
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，排球所受重力方向不变
B．排球从墙壁弹回手臂时，利用了排球的弹性势能
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力优网
【答案】D
【分析】（1）重力的方向始终是竖直向下的；
（2）排球从墙壁弹回手臂时，排球的形变恢复，弹性势能转化为动能；
（3）力可以改变物体的运动状态；
（4）物体间的力的作用是相互的，一对相互作用力大小相等。
【解答】解：A、重力的方向始终是竖直向下的，排球离开手臂上升过程中，排球所受重力方向不变，故A正确；
B、排球从墙壁弹回手臂时，排球的形变恢复，弹性势能转化为动能，因此，这一过程是利用了排球的弹性势能，故B正确；
C、排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、物体间的力的作用是相互的，手臂垫球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二者大小相等，故D错误。
故选：D。
12．（2022春•烟台期末）下列情境没有利用弹性势能的是（ ）
A．跳板跳水B．撑杆跳高
C．拉弓射箭D．雨滴下落
【答案】D
【分析】物体发生弹性形变，则物体具有弹性势能。
【解答】解：
A、跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意；
B、撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意；
C、拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故C不符合题意；
D、雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。
故选：D。
13．（2022春•清苑区期末）请将如图所示情境运用的主要物理知识填写在右侧的横线上。
（1）砌墙时常利用重垂线来检查墙壁是否竖直﹣﹣ 重力方向是竖直向下的 ；
（2）向下吹气，乒乓球不掉落﹣﹣ 流体压强与流速的关系 ；
（3）墨水被吸进钢笔﹣﹣ 大气压 ；
（4）古代人利用坠石狩猎﹣﹣ 重力势能转化为动能 。
【答案】（1）重力方向是竖直向下的；（2）流体压强与流速的关系；（3）大气压；（4）重力势能转化为动能
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，根据重力方向竖直向下，可制成重垂线来检查墙壁是否竖直；
（2）流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大；
（3）利用大气压的知识能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象；
（4）动能的大小跟质量和速度有关，重力势能的大小跟质量和高度有关；动能和势能可以相互转化。
【解答】解：
（1）重垂线是利用重力方向始终是竖直向下的原理工作的；用重垂线来检查墙壁是否竖直时，如果墙壁和重垂线是平行的，则墙壁是竖直的，否则墙壁不竖直；
（2）向下吹气，乒乓球顶部的空气流速大、压强小，球下方空气流速小、压强大，在向上压强差的作用下，乒乓球掉不下来，其原理是流体压强与流速的关系；
（3）吸墨水时，用力按墨囊，排出了里面的空气，当其恢复原状时，墨囊内部的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，墨水被压入墨囊中，这是利用了大气压；
（4）“坠石狩猎”时，在大石块下落的过程中，其质量不变，高度减小，速度增大，则石块的重力势能减小，动能增大，该过程中重力势能转化为动能。
故答案为：（1）重力方向是竖直向下的；（2）流体压强与流速的关系；（3）大气压；（4）重力势能转化为动能。
14．（2021•西吉县一模）为防止汽车长时间制动引起刹车失灵，有的高速公路长下坡路段建有避险车道，避险车道是一个上坡道且铺有一层厚厚的砂石（如图）。若汽车刹车失灵，紧急进入避险车道可迅速减慢速度，避免重大事故发生。请用所学的物理知识解释汽车进入避险车道能迅速减速的原因。
【答案】高速行驶的汽车进入上坡的避险车道时，汽车的动能会转化为重力势能，使汽车的动能减小；同时避险车道铺有厚厚的砂石，车轮又受到很大摩擦阻力，汽车的动能还会转化为内能，也可以快速地降低车速
【分析】一种形式的能转化为另一种形式的能，一种形式的能会减小，另一种形式的能会增大。从动能和重力势能大小进行判断。
【解答】答：高速行驶的汽车进入上坡的避险车道时，汽车的动能会转化为重力势能，使汽车的动能减小；同时避险车道铺有厚厚的砂石，车轮又受到很大摩擦阻力，汽车的动能还会转化为内能，也可以快速地降低车速。
15．（2023•原平市模拟）2022年12月4日晚，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，安全返回地球。关于返回舱在着陆过程中的分析，正确的是（ ）
A．返回舱下降过程中失去惯性
B．返回舱下降过程中相对于地面是运动的
C．返回舱下降过程中受平衡力的作用
D．返回舱下降过程中重力势能增大
【答案】B
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，任何物体都有惯性；
（2）物体相对于参照物的位置发生变化，物体是运动的，若不发生变化，物体是静止的；
（3）物体处于平衡状态时受平衡力，处于非平衡状态时，受非平衡力；
（4）重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解：A、返回舱下降过程中具有质量，不会失去惯性，故A错误；
B、返回舱下降过程中相对于地面发生了位置的变化，是运动的，故B正确；
C、返回舱下降过程中，运动的速度发生了改变，运动状态不断变化，所以他受非平衡力的作用，故C错误；
D、返回舱下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故D错误。
故选：B。
16．（2023•河东区一模）如图所示的情境中，势能转化为动能的是（ ）
A．运动员从高空落下
B．运动员将弓拉弯
C．滚摆向上运动
D．卫星从近地点向远地点运动
【答案】A
【分析】（1）重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化及可以了。
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准时：减小的转化为增多的。
【解答】解：A、运动员从高空落下，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，质量不变，重力势能变小，是重力势能转化为动能，故A正确；
B、运动员将弓拉弯，是人的化学能转化为弓的弹性势能，故B错误；
C、滚摆向上运动，质量不变，速度变小，同时高度增大，故动能变小，重力势能变大，所以是将动能转化为重力势能的过程，故C错误；
D、卫星从近地点向远地点运动，高度变大，质量不变，其重力势能增大，卫星在太空中不受阻力，机械能守恒，重力势能变大，则动能变小，速度变小，此过程中是动能转化为势能的过程，故D错误。
故选：A。
17．（2023•红山区二模）如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上。在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是（ ）
A．过山车下滑的过程中，重力势能全部转化为动能
B．A点和B点的重力势能相等但速度不相等
C．在B点时如果过山车突然失去外力，过山车将保持静止状态
D．在C点时过山车不能停下，是因为有力对它做了功
【答案】B
【分析】（1）物体在只有动能和势能相互转化时，机械能守恒；
（2）动能与质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；
（3）根据牛顿第一定律可知，当物体不受任何外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，在力消失的一瞬间，原来运动的物体将做匀速直线运动，原来静止的物体将永远静止下去；
（4）物体具有保持原来运动状态不变的性质，称为惯性，任何物体都具有惯性。
【解答】解：A、轨道粗糙，过山车在滑下的过程中摩擦生热，重力势能转化为动能和内能，故A错误；
B、因为轨道粗糙，因此机械能不守恒，B点机械能低于A点，A、B高度相同，重力势能相等，因此B点速度低于A点速度，故B正确；
C、在B点时过山车有一定的速度，如果过山车突然失去外力，过山车将做匀速直线运动，故C错误；
D、在C点时过山车不能停下，是因为其具有惯性，继续保持原来的运动状态，故D错误。
故答案为：B。
18．（2023春•海城市校级月考）（多选）如图所示是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法正确的是（ ）
A．踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理
B．加速上升过程中，人的重力势能增大，机械能不变
C．人急速翻滚，说明力可以改变物体的运动状态
D．人在空中竖直悬停时，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力
【答案】ACD
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度；动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度；机械能＝势能+动能；
（3）力的作用效果可以是使物体运动状态发生改变，也可以使物体的形状发生改变；
（4）悬停时，处于平衡状态，重力和支持力是一对平衡力。
【解答】解：
A、踏板向下喷水，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故A正确；
B、加速上升过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，人的重力势能增大，机械能增大，故B错误；
C、人急速翻滚时，人运动的速度和方向都发生变化，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、人在空中竖直悬停时，处于平衡状态，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力，故D正确。
故选：ACD。
19．（2023•邗江区一模）如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球的动能将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），细绳对小球的拉力 不做 功（选填“做”、“不做”）。
【答案】变大；不做
【分析】动能的大小与质量、速度有关；力做功的两个必要因素，力和在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析。
【解答】解：让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球的质量不变，速度变大，动能变大；
细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的作用下移动距离，故细绳对小球的拉力没有做功。
故答案为：变大；不做。
20．（2023•景德镇一模）蹦极是年轻人非常喜爱的一项极限运动。如图所示，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的拉力大小相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点.忽略空气阻力，运动员下落的整个过程中，到达 B 点时其动能最大，最终，运动员的重力势能转化为绳子的 弹性势 能。
【答案】B；弹性势
【分析】（1）影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；影响弹性势能的因素是弹性形变的程度。
（2）根据动能、重力势能弹性势能影响因素的情况得出动能、重力势能、弹性势能的大小情况。再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案。
（3）当重力大于弹性绳对运动员拉力时，运动员做加速运动；当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员做减速运动。
【解答】解：运动员到达A点以前，弹性绳没有发生弹性形变，运动员的质量不变，速度变大，高度变小，是重力势能全部转化为动能；
从A点到B点，弹力小于重力，这时重力势能的一部分转化为动能，一部分转化为弹性势能；
从B点到C点，弹性形变增大，弹力大于重力，这时重力势能和动能转化为弹性势能，直到C点，重力势能和动能全部转化为弹性势能；
因此综合 上面分析可得：到达B点时动能最大，最终运动员的重力势能转化为绳子的弹性势能。
故答案为：B；弹性势。
21．（2023•营山县一模）我国用长征运载火箭成功发射了天舟五号货运飞船，2022年11月12日，采取自主快速交会对接模式，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。如图，下列说法正确的是（ ）
​
A．天舟五号货运飞船加速上升过程中受到惯性力的作用
B．天舟五号货运飞船加速上升过程中所受合力为零
C．天舟五号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
D．天舟五号货运飞船在轨道运行过程中受到非平衡力的作用
【答案】D
【分析】（1）物体具有惯性，不能说受到惯性力的作用；
（2）处于非平衡状态的物体，所受合力不为零；
（3）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；
（4）物体处于平衡状态时，即处于静止状态或者匀速直线运动状态，它不受力或者受平衡力。
【解答】解：A、物体具有惯性，不能说受到惯性力的作用，故A错误；
B、天舟五号货运飞船加速上升过程中为非平衡状态，所受合力不为零，故B错误；
C、天舟五号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，故C错误；
D、天舟五号货运飞船在轨道是曲线运行，不是平衡状态，受到非平衡力的作用，故D正确。
故选：D。
22．（2023•固安县一模）如图所示，图甲为惊险刺激的过山车，图乙是模拟过山车运动的过程，小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C，最后停在D处。下列说法正确的是（ ）
A．小球从A到C的过程中重力势能不断减小
B．小球从B到C的过程中机械能守恒
C．小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力是一对相互作用力
D．小球最终停在D点，此时小球的惯性最小
【答案】C
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；据此判断动能和重力势能的变化；
（2）小球在滚动的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能；
（3）相互作用力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上；
（4）惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性，一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A、小球由A到B的过程中，高度变小，重力势能变小；由B到C的过程中，高度变大，重力势能变大，所以小球由A到B再到C过程中，重力势能先变小后变大，故A错误；
B、小球从B点运动到C点的过程中，小球克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球从B到C的过程中机械能不守恒，故B错误；
C、小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力是一对相互作用力，故C正确；
D、一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，小球最终停在D点，此时小球的惯性不变，故D错误。
故选：C。
23．（2023•范县一模）（多选）一个玻璃球从a点出发，沿着如图所示（a→b→c→d→e）的轨迹运动，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．全程机械能是守恒的
B．a点的机械能一定大于c点的
C．从b点到c点的过程中小球的重力势能转化为动能
D．b、d两点即使等高，机械能也一定不相等
【答案】BD
【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关；
在分析动能和重力势能之间的转化过程中，机械能的变化情况时，要搞清题目提供的条件或环境，此题的条件是：①不计空气阻力；②滑雪板与雪之间存在摩擦。
【解答】解：AB．由于滑雪板与雪之间存在摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故全程机械能不守恒，从a点下滑到b点过程中，由于有摩擦，机械能减小，a点的机械能一定大于c点的，故A错误，B正确；
C．从b点运动到c点的过程中，高度增加，动能转化为重力势能，重力势能增加，故C错误；
C．b、d两点即使等高，重力势能相等，但b到d受到摩擦力，机械能减小，机械能也一定不相等，故D正确。
故选：BD。
24．（2023•德惠市一模）图甲是滑雪运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛时的情景。
（1）比赛时谷爱凌戴的头盔质量约为700 g 。
（2）滑雪板设计得比较宽大，是为了减小 压强 。
（3）滑雪板滑过雪面留下痕迹，说明力可以改变物体的 形状 。
（4）不计空气阻力，谷爱凌在空中下落过程中的机械能是 守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】（1）g；（2）压强；（3）形状；（4）守恒。
【分析】（1）根据对常见物体质量及其单位的了解，填上正确的单位；
（2）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（3）力可以使物体发生形变或改变物体的运动状态；
（4）不考虑空气阻力，没有能量损失，机械能守恒。
【解答】解：（1）头盔能够对头部起到保护作用，质量不是很大，一般在700g左右；
（2）滑雪板设计得比较宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强
（3）滑雪时，雪橇滑过雪面留下痕迹，雪的形状发生变化，说明力可以使物体发生形变；
（4）不考虑空气阻力，下落时减少的重力势能全部转化为动能，机械能大小不变，机械能守恒。
故答案为：（1）g；（2）压强；（3）形状；（4）守恒。
25．（2022秋•花山区校级期中）若将皮球从离地某一高度O点处抛出，皮球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的机械能 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）B点时的机械能，此过程中，皮球的一部分机械能转化成 内能 ，整个过程中能量 守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】大于；内能；守恒
【分析】皮球在运动过程中受阻力作用，阻力做功使皮球的机械能减少，一部分机械能转化为内能，但能的总量的守恒的，据此判断。
【解答】解：皮球在运动过程中受阻力作用，阻力做功使皮球的机械能减少，一部分机械能转化为内能，A、B两点相比较，B点在A点之后，其机械能的总量少于A点，在整个过程中，能量的总量是守恒的。
故答案为：大于；内能；守恒。
26．（2023•新北区校级模拟）如图所示，2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员身体状态良好，标志着神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。下列关于飞船返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．返回舱进入大气层后舱体的质量增大
B．返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”，在此过程中内能转化为机械能
C．返回舱距地面10千米左右，降落伞依次打开开始减速下降，其机械能保持不变
D．返回舱距地面1.2米，反推发动机点火“刹车”过程中，施力物体是发动机喷出的燃气
【答案】D
【分析】（1）惯性大小只与质量有关，质量越小，惯性越小；
（2）返回舱进入大气层，返回舱和空气摩擦，机械能化为内能；
（3）影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度，动能和势能合称机械能；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、返回舱进入大气层后，舱体的质量不变，故A错误；
B、返回舱进入大气层，返回舱和空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高，故B错误；
C、返回舱开始减速下降以后，质量不变，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，机械能是动能和势能的总和，所以返回舱机械能减小，故C错误；
D、返回舱距地面1.2米，反推发动机点火“刹车”过程中，施力物体是发动机喷出的燃气，故D正确。
故选：D。
27．（2022秋•宁阳县期末）某同学乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。该同学提出了以下几种看法：①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏；②下山过程中，机械能不变；③下山过程中，重力对汽车不做功；④刹车过程中有部分机械能转化为内能。你认为这些看法中符合实际的是（ ）
A．只有①②正确B．只有①④正确C．只有③④正确D．只有②③正确
【答案】B
【分析】根据摩擦生热、机械能的定义、动能和重力势能的决定因素、做功的两个必要因素的相关基础知识对选择项进行分析，即可得到答案。
【解答】解：①喷水的目的是防止车闸因温度过高而损坏，故用水来降温，①的说法正确；
②旅游车的下降过程，是一个将重力势能转化为动能的过程，为了防止速度过快引起事故，所以要刹车减速。由于摩擦使车减速，导致了车的动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故②说法不符合实际；
③重力势能转化为动能的过程就是重力做功的过程，故③说法错误。
④刹车的过程是一个摩擦生热的过程，机械能转化为内能，故④说法正确
由此可知说法正确的是①④。
故选：B。
28．（2023•槐荫区一模）（多选）2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体，成功降落在火星的乌托邦平原南部，实现了中国航天的历史性突破。9分钟全自动登陆的过程是：探测器进入火星大气层气动减速，摩擦产生几千度的高温，再利用降落伞减速。然后底部的发动机点火形成反冲继续减速，在距离火星表面100米的地方，探测器的速度降低到零会处于悬停姿态。与此同时，探测器下方的相机开始拍摄着陆点精确图像，自主选择相对平坦的区域实施最终着陆。关于登陆过程中的探测器，下列说法正确的是（ ）
A．调节照相机的镜头，焦距大于物距时可成实像
B．气动减速产生高温，原因是机械能转化为内能
C．保持悬停时的运动状态不变，是因为不受外力
D．反冲利用的原理是物体之间力的作用是相互的
【答案】BD
【分析】（1）照相机成像原理：物距大于二倍焦距；
（2）物体克服摩擦做功，机械能转化为内能；
（3）物体处于平衡状态则受平衡力，处于非平衡状态则受非平衡力；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、照相机成像原理是物距大于二倍焦距，焦距小于物距也可能是投影仪的成像原理，故A错误；
B、探测器进入火星大气层气动减速，摩擦产生几千度的高温，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故B正确；
C、悬停时，物体处于静止状态，受力平衡，并非不受力，故C错误；
D、发动机点火以后，液体的或固体的燃烧剂加氧化剂在发动机的燃烧室里燃烧，产生大量高压燃气；高压燃气从发动机喷管高速喷出，对探测器产生了反作用力，反冲利用的原理是物体之间力的作用是相互的，故D正确。
故选：BD。
29．（2023•翠屏区校级自主招生）2022年12月31日，宜宾智轨开始载客试运营，开通了智轨T2线路，全长约18km，若电车某次跑完全程需要40min，则电车的平均速度为 27 km/h，智轨采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将 机械 能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
【答案】27；机械
【分析】（1）根据速度公式来计算电车的平均速度。
（2）发电机发电时将机械能转化为电能。
【解答】解：宜宾智轨开始载客试运营，开通了智轨T2线路，全长约18km，若电车某次跑完全程需要40min，则电车的平均速度为：；
智轨采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
故答案为：27；机械。
30．（2022•法库县模拟）2022年4月16日，神舟十三号飞船返回舱带着航天员和所搭载物品成功着陆安全返回地球，在进入大气层的时候，返回舱以数千米每秒的速度与大气层发生剧烈摩擦，燃起2000多度高温的火焰，变成燃烧的火球（如图）。这是因为飞船返回舱的底部在进入大气层后会强烈压缩空气，返回舱的 机械能 转化为空气的 内能 ，导致飞船周围的空气温度急剧上升，达到上千摄氏度。为了避免飞船被烧毁，返回舱的外部会涂有烧蚀材料，虽然返回舱周围的温度非常高，但是飞船内却很舒适，宇航员不会受到影响，所以大家不需要担心。
【答案】机械能；内能。
【分析】返回舱返回地面的过程中，经过几次刹车使其机械能减小，但周围空气被压缩使温度升高，据此解答。
【解答】解：依据题意可知，返回舱与大气层发生剧烈摩擦时，机械能减小，内能增大，实现了返回舱的机械能转化为空气的内能。
故答案为：机械能；内能。