21动能和势能的转化（选择题·基础题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编

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21动能和势能的转化（选择题·基础题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编 （2022•晋江市二模）2022年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇3个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是（　　）A．运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒 B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的 C．运动员在空中下落过程中重力做功越来越快 D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而增大了压强（2021•仓山区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，如图乙。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大 B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大 C．实验中所用小球的质量为5kg D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态（2021•福州模拟）从地面竖直上抛一小球，小球的动能和重力势能随着离地面高度的变化图线如图所示，下列说法正确的是（　　）A．小球的最大动能是4J B．甲是小球动能变化的图线 C．小球上升过程中机械能不守恒 D．小球上升3m时动能和重力势能之比7：3（2021•福州模拟）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（　　）A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小 B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大 C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小 D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大（2021•漳州二模）2020年11月24日，探月工程嫦娥五号探测器成功发射，探测器在加速上升过程中（　　）A．动能不变，势能增大 B．动能增大，势能增大 C．动能不变，势能不变 D．动能增大，势能不变（2021•鼓楼区校级模拟）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　　）A．t1～t2这段时间内，小球减小的重力势能等于弹簧增加的弹性势能 B．t1～t2这段时间内，小球动能先增加后减小 C．t2～t3这段时间内，小球的动能一直增加 D．t2～t3这段时间内，小球的机械能不变（2021•晋江市校级模拟）如图所示，2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞取得圆满成功。火箭在加速升空的过程中（　　）A．动能增加 B．重力势能减小 C．机械能保持不变 D．燃料的化学能全部转化为火箭的机械能（2021•鲤城区校级二模）嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，也是中国首个实施无人月面取样返回的探测器。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器成功携带月球样品着陆地球，为避免着陆速度过大，嫦娥五号返回器采用了半弹道跳跃式再入返回技术方案（如图），就是用类似“打水漂”的方式两度进入大气层最终降落在内蒙古四子王旗地区。返回器从首度进入大气层到最终落地的过程中，下列说法正确的是（　　）A．嫦娥五号返回器的动能越来越大 B．嫦娥五号返回器的势能先减小后增大再减小 C．嫦娥五号返回器的势能不断减小 D．嫦娥五号返回器的机械能始终不变（2021•鲤城区校级模拟）如图所示。一长木块放在粗糙的水平桌面上，小明用水平向右的力拉动木块，使其向右加速运动，在长木块从桌面滑落之前的运动过程中（　　）A．木块对桌面的压力不变，动能变大 B．木块对桌面的压强变大，机械能不变 C．木块受到的摩擦力变大，具有的惯性不变 D．木块受到的摩擦力不变，桌面对木块支持力变大（2021•石狮市一模）如图甲是2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中，下列说法中正确的是（　　）A．运动员的速度减小 B．运动员的运动状态不变 C．运动员的重力势能增加 D．运动员的动能增加（2021•龙岩模拟）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中（　　）A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大（2020•厦门模拟）如图，小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A处开始与弹簧接触，下降到最低点B处后弹回，则小球的动能变化情况是（　　）A．从A到B，动能不断减小 B．从B到A，动能不断增大 C．从A到B，动能先变大后变小，到B处为零 D．从B到A，动能先变大后变小，到A处为零（2020•南安市模拟）在抗击新型冠状病毒的战斗中，无人机发挥着疫情宣传、防控监测等作用。无人机在加速向上运动过程中（　　）A．机械能总量不变 B．动能增加，重力势能不变 C．动能不变，重力势能增加 D．机械能总量增加（2020•漳州模拟）在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是（　　）A．失控车冲上避险车道时，重力势能减少 B．下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小 C．失控车冲上避险车道时，动能减少 D．大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能（2020•惠安县模拟）洒水车在水平公路上边匀速行驶边洒水的过程中，它的（　　）A．动能减小 B．势能增大 C．机械能增大 D．动能增大（2020•三明一模）2019年9月29日，中国女排蝉联世界杯冠军。图中的排球被抛出后，在竖直上升的过程中，排球的（　　）A．重力势能减少 B．动能增大 C．机械能减少 D．机械能增大（2020•寿宁县一模）如图卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒
参考答案与试题解析（2022•晋江市二模）2022年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇3个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是（　　）A．运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒 B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的 C．运动员在空中下落过程中重力做功越来越快 D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而增大了压强【解答】解：A、运动员下滑过程中高度降低，所以重力势能变小，同时，由于存在摩擦和空气阻力，其机械能不守恒，机械能会变小，故A错误；B、运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，而不能增大惯性，故B错误；C、运动员在空中下落过程中，重力不变，速度变大，则公式P＝Fv可知，重力做功的功率变大，即重力做功越来越快，故C正确；D、运动员穿上滑雪板，增大了与雪地的接触面积，从而减小了对雪地的压强，故D错误。故选：C。（2021•仓山区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，如图乙。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大 B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大 C．实验中所用小球的质量为5kg D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态【解答】解：AB、小球与弹簧接触后，弹簧被压缩，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，所以在t1时刻小球的机械能最大；由图可知，在t1～t2时间段内，小球的速度增加，到t2末，速度达到最大值，在t2～t3时间段内，小球的速度减小，到t3末，速度变为0．到达最低点，即小球的速度先增大后减小，所以小球动能的变化情况是先增大后减小，故AB错误；C、当弹力等于重力时，速度最大，此时为t2时刻，由图可知此时G＝F＝50N，则小球的质量为：m＝＝＝5kg；故C正确；D、由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时为t3时刻，小球受到的弹力为80N，受到的重力为50N，弹力和重力不平衡，所以小球处于非平衡状态，故D错误。故选：C。（2021•福州模拟）从地面竖直上抛一小球，小球的动能和重力势能随着离地面高度的变化图线如图所示，下列说法正确的是（　　）A．小球的最大动能是4J B．甲是小球动能变化的图线 C．小球上升过程中机械能不守恒 D．小球上升3m时动能和重力势能之比7：3【解答】解：B、从地面竖直上抛一小球，小球在上升过程中，高度增加，重力势能增大，所以甲为重力势能变化的图象；上升过程中小球的速度减小，动能减小，所以乙为动能变化的图象，故B错误；AC、由图象可知，当高度h＝0时，小球的初始动能为8J，此时的动能是最大的，而重力势能为0J；当高度h＝10m时，动能减小为0J，重力势能增大为8J，这表明动能全部转化为重力势能，故小球的机械能是守恒的，故AC错误；D、由图可知，甲乙都是直线，表明动能匀速减小、重力势能匀速增加；小球上升10m减小的动能为8J，则小球上升1m减小的动能为＝0.8J；上升三米时减小的动能（即增加的重力势能）为0.8J×3＝2.4J，此时的动能为8J﹣2.4J＝5.6J，此时的重力势能为0J+2.4J＝2.4J；所以，小球上升3米时动能和重力势能之比为5.6J：2.4J＝7：3，故D正确。故选：D。（2021•福州模拟）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（　　）A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小 B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大 C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小 D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大【解答】解：竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中，竿的弹性形变程度变小，弹性势能变小，人的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，人的机械能变大，是竿的弹性势能转化为人的机械能。故选：D。（2021•漳州二模）2020年11月24日，探月工程嫦娥五号探测器成功发射，探测器在加速上升过程中（　　）A．动能不变，势能增大 B．动能增大，势能增大 C．动能不变，势能不变 D．动能增大，势能不变【解答】解：探测器在加速上升过程中，探测器的质量不变，速度增大，动能增大；探测器在加速上升过程中，探测器的质量不变，高度增大，重力势能增大，探测器没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故势能增大；所以探测器在加速上升过程中，动能增大，势能增大，故B正确，ACD错误。故选：B。（2021•鼓楼区校级模拟）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　　）A．t1～t2这段时间内，小球减小的重力势能等于弹簧增加的弹性势能 B．t1～t2这段时间内，小球动能先增加后减小 C．t2～t3这段时间内，小球的动能一直增加 D．t2～t3这段时间内，小球的机械能不变【解答】解：A、小球在运动的过程中，克服摩擦做功，机械能会变小，t1～t2这段时间内，小球减小的重力势能大于弹簧增加的弹性势能，故A错误；B、t1～t2这段时间内，小球受到的弹力逐渐变大，开始弹力小于重力，小球做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，当弹力大于重力时，小球做减速运动，故小球的速度先变大后变小，则小球动能先增加后减小，故B正确；CD、t2～t3这段时间内，弹力大于重力，小球做加速运动，当弹力等于重力时，小球的速度最大，当弹力小于重力时，小球做减速运动，故小球的速度先变大后变小，动能先变大后变小，小球在运动的过程中，克服摩擦做功，机械能会变小，故CD错误。故选：B。（2021•晋江市校级模拟）如图所示，2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞取得圆满成功。火箭在加速升空的过程中（　　）A．动能增加 B．重力势能减小 C．机械能保持不变 D．燃料的化学能全部转化为火箭的机械能【解答】解：ABC、火箭在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；同时高度增加，重力势能增大；机械能是动能与势能的总和，所以机械能总量增大，故A正确，BC错误；D、燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能对外做功，转化为火箭的机械能，由于在能量转化的过程中有能量的散失，所以燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。故选：A。（2021•鲤城区校级二模）嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，也是中国首个实施无人月面取样返回的探测器。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器成功携带月球样品着陆地球，为避免着陆速度过大，嫦娥五号返回器采用了半弹道跳跃式再入返回技术方案（如图），就是用类似“打水漂”的方式两度进入大气层最终降落在内蒙古四子王旗地区。返回器从首度进入大气层到最终落地的过程中，下列说法正确的是（　　）A．嫦娥五号返回器的动能越来越大 B．嫦娥五号返回器的势能先减小后增大再减小 C．嫦娥五号返回器的势能不断减小 D．嫦娥五号返回器的机械能始终不变【解答】解：根据图象可知，返回器从首度进入大气层到最终落地的过程中，嫦娥五号返回器的高度先变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，动能变大；然后返回器高度升高，重力势能减小，动能转化为重力势能，动能减小；最后进入大气层时，高度减小，重力势能减小，动能变大，故重力势能先减小后增大再减小；动能先变大后变小再变大；由于返回器与大气之间存在摩擦，机械能不守恒，故机械能是变化的，故B正确，ACD错误。故选：B。（2021•鲤城区校级模拟）如图所示。一长木块放在粗糙的水平桌面上，小明用水平向右的力拉动木块，使其向右加速运动，在长木块从桌面滑落之前的运动过程中（　　）A．木块对桌面的压力不变，动能变大 B．木块对桌面的压强变大，机械能不变 C．木块受到的摩擦力变大，具有的惯性不变 D．木块受到的摩擦力不变，桌面对木块支持力变大【解答】解：ABD、在水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等，木块自身的重力不变，所以木块对桌面的压力不变；在木块从桌面滑落之前，木块对桌面的压力始终等于木块的重力，所以不变，接触面的粗糙程度不变；摩擦力大小与接触面积无关，所以摩擦力不变；木块在运动过程中没有被举高、没有发生形变，因此不存在势能的改变，物体的质量不变、速度变大，因此动能变大，所以物体的机械能变大；故A正确，BD错误；C、物体惯性大小只与物体的质量有关，木块质量没变，故惯性大小并没有发生变化，故C错误。故选：A。（2021•石狮市一模）如图甲是2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中，下列说法中正确的是（　　）A．运动员的速度减小 B．运动员的运动状态不变 C．运动员的重力势能增加 D．运动员的动能增加【解答】解：A、运动员下落过程中，重力的方向是竖直向下的，运动方向也是向下的，重力做功，速度越来越快，故A错误；B、运动员下落过程中，速度越大，所以运动状态改变，故B错误；CD、运动员下落过程，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，故C错误、D正确。故选：D。（2021•龙岩模拟）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中（　　）A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大【解答】解：一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。故选：B。（2020•厦门模拟）如图，小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A处开始与弹簧接触，下降到最低点B处后弹回，则小球的动能变化情况是（　　）A．从A到B，动能不断减小 B．从B到A，动能不断增大 C．从A到B，动能先变大后变小，到B处为零 D．从B到A，动能先变大后变小，到A处为零【解答】解：小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A点的速度不为0，从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短B点的过程中，物体的运动过程：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，小球开始减速，直至到B点时减为零；所以从A到B，动能先变大后变小；从B到A的过程中，开始时弹力大于重力，小球会向上做加速运动，速度越来越大，当弹力等于重力时，速度最大，随着弹力的变小，弹力小于重力，小球做减速运动；故从B到A的过程中，动能先增大后减小，到A处不为0．故C正确。故选：C。（2020•南安市模拟）在抗击新型冠状病毒的战斗中，无人机发挥着疫情宣传、防控监测等作用。无人机在加速向上运动过程中（　　）A．机械能总量不变 B．动能增加，重力势能不变 C．动能不变，重力势能增加 D．机械能总量增加【解答】解：无人机在加速向上运动过程中，无人机的质量不变，速度增大，其动能增大；高度升高，重力势能增大，故机械能总量增大。故选：D。（2020•漳州模拟）在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是（　　）A．失控车冲上避险车道时，重力势能减少 B．下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小 C．失控车冲上避险车道时，动能减少 D．大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能【解答】解：ACD、大货车冲上避险车道时，其质量不变，速度减小，则动能减少；同时其高度增大，重力势能增大；由于在避险车道上运动时存在摩擦，大货车要克服摩擦做功，有一部分动能会转化为内能，即动能不是全部转化为重力势能，故C正确，AD错误；B、下坡路段，刹车失灵的大货车向下运动的过程中，其速度越来越快，则动能越来越大，故B错误；故选：C。（2020•惠安县模拟）洒水车在水平公路上边匀速行驶边洒水的过程中，它的（　　）A．动能减小 B．势能增大 C．机械能增大 D．动能增大【解答】解：一辆洒水车在平直街道上边洒水，边匀速前进，洒水车的质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，重力势能减小，所以机械能减小。故选：A。（2020•三明一模）2019年9月29日，中国女排蝉联世界杯冠军。图中的排球被抛出后，在竖直上升的过程中，排球的（　　）A．重力势能减少 B．动能增大 C．机械能减少 D．机械能增大【解答】解：AB、排球被抛出后，在竖直上升的过程中，质量不变，速度变小，动能减少，高度增加，重力势能增大；故AB错误；CD、排球在上升的过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减少；故C正确，D错误。故选：C。（2020•寿宁县一模）如图卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒【解答】解：AB、卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；CD、卫星从近地点运行到远地点过程中，相对高度增大，所以重力势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。故选：A。