中考科学考前冲刺选择题系列专题38机械能问题.docx

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中考科学考前冲刺选择题系列专题38机械能问题

机械能问题

一、单选题

1.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（  ）

A. 物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小            

B. 物体从A到C动能一直在减小

C. 物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小     

D. 物体动能最大的位置在B和C之间

2.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。

运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。

下列判断正确的有（   ）

A. 从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少

B. 从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少

C. 从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0

D. 从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0

3.如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，在这一过程中，下列说法正确的是（   ）

A. 重力做功40J                                                       

B. 物体受到的摩擦力大小一定是20N

C. 物体动能可能增加                                              

D. 物体的机械能一定守恒

4.游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏其实就是像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去（如图）。

下列有关弹弓的说法不正确的是（  ）

A. 弹弓受力伸长，说明力能使物体发生形变

B. 弹弓伸长过程中，弹性势能增大

C. 被弹弓弹出后的“小鸟”，受到弹力和重力的作用

D. 弹出“小鸟”时，弓的弹性势能转化为“小鸟”的机械能

5.网球落到水平地面后又会跳起来。

如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片， 照片中位置1和位置2高度相等，位置3高于位置1和2。

则（   ）

A. 该网球在位置1、2和3的机械能相等

B. 该网球在位置1、2和3，位置3的动能最小

C. 该网球在位置1、2和3，位置3的重力势能最小

D. 该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大

6.2018年1月22日，全国青少年U19男子排球锦标赛在江西九江结束，浙江青年队获得第三名的好成绩，如图是队员在比赛抓住机会大力扣杀的场景，下列有关分析正确的是（   ）

A.  手击打排球的力大于排球对手的作用力     

B. 球在空中加速下落时，球的重力势能部分转化为动能

C. 排球上升到最高点时受力平衡                     

D. 运动员将球抛出后，球在空中上升时手要对球做功

7.超期服役的“天宫一号”空间站于2018年4月2日在大气层中坠落烧毁，走完了它辉煌的一生。

下列有关说法正确的是（   ）

A.“天宫一号”坠毁时将依次通过暖层、中间层、平流层和对流层

B.“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能，且机械能守恒

C.“天宫一号”燃烧所得产物的总质量和“天宫一号”的总质量相同

D.4月2日昼长夜短

8.2018年1月19日，“德清一号”（如图）在中国酒泉卫星发射中心由长征十一号固体运载火箭成功发射升空并顺利进入预定轨道。

“德清一号”是全国首颗以县域冠名的卫星，主要围绕测绘、交通、水利、环保、农业、统计等多个行业提供遥感应用服务。

下列说法正确的是（   ）

A. “德清一号”环绕着地球运动是受平衡力的作用

B.“德清一号”太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能

C.“德清一号”离地球越远是动能越大

D.“德清一号”离地球越远受地球的引力越小，因此质量也变轻 

9.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（  ）

A. 向上起跳过程中小金的动能持续增大                  

B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C. 小金跳一次克服重力做功约3焦                         

D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦

10.如图所示甲，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，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力．则（  ）

A. 运动过程中小球的机械能守恒                   B. t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加

C. t2时刻小球的速度为最大                          

D. t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少

11.2022年第19届亚运会将在杭州举行，下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是亚运会的田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（  ）

A.  物体的动能一直增大，重力势能一直减小

B. 物体的动能一直减小，重力势能一直增大

C. 物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 

D. 物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

12.下列四幅图的观点中（不计摩接），分析正确的是（ ）

A. 图甲中，跳高运动员腾空跃到最高点时，他具有的动能为零

B. 图乙中，在下降过程中滚摆的动能转化为重力势能

C. 图丙中，百米赛跑时运动员体内的化学能全部转化为机械能

D. 图丁中，套圈由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小

13.如图是小朋友玩蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化（不计空气阻力），下列分析不正确的是（  ）

A. 小孩上升到最高点时的重力势能最大

B. 小孩在空中下落的过程中重力做功，重力势能转化为动能

C. 小孩下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大

D. 小孩下落到刚与蹦床接触时的动能最小

14.自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。

如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。

当汽车在匀速上升过程中（  ）

A. 动能增加，重力势能不变                                    

B. 动能增加，重力势能增加

C. 动能不变，重力势能不变                                    

D. 动能不变，重力势能增加

15.如图所示的“无人机”具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。

该机一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V。

该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA·h的电池提供。

其电能的80%应照用于飞行，飞行时的实际总功率为100W。

下列说法正确的是（  ）

A. 无人机在飞行过程中，每分钟做功1800焦耳       

B. 无人机在上升过程中，动能转变为势能

C. 电动机正常工作时，通过的电流为0.5A               D. 该无人机一次最多能飞行36分钟

16.在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（  ）

A.不同小球从斜面上同一高度处释放，到达斜面底部时的动能大小都相同

B.水平面上物体A被撞击后移动的距离越大。

说明撞击时小球具有的动能越大

C.小球从斜面上越高处释放，物体才就被推得越运，说明动能大小与所处高度有关

D.小球从斜面上释放到与物体A共同静止的过程中机械能守恒

17.为了研究摆锤的摆动，小乐用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，利用频闪照相技术，拍摄摆锤在相同时间间隔的位置，如图所示。

若不计空气阻力，下列说法正确的是（  ）

A. 从A到O的过程中，摆锤重力做功，所以机械能逐渐增大

B. 从A到O的过程中，摆锤重力势能减小，动能不变

C. 从O到B的过程中，摆锤克服重力做功，重力势能增大

D. 摆锤在B位置时只受重力和拉力，并且是这一对平衡力

18.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），下列叙述中正确的是（  ）

A. 小球机械能守恒                                                 

B. 小球动能一直增大

C. 弹性势能先增大后减小                                       D. 弹簧的弹性势能增加量大于小球重力势能减少量

19.如图所示，质量为m的小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止。

则小球在上升过程中，下列说法正确的是（  ）

A. 小球动能最大时弹性势能为零                             

B. 小球在离开弹簧时动能最大

C. 小球动能减为零时，弹性势能一定最大               

D. 小球的动能先增大后减小

20.我国研制的“歼—20”隐形战斗机试飞成功，标志着我国在飞机研发和制造领域取得了很大的成就。

“歼—20”隐形战斗机在匀速降落过程中战斗机的（  ）

A. 动能减小 重力势能减小                                     

B. 动能不变 重力势能增大

C. 动能增大 重力势能增大                                     

D. 动能不变 重力势能减小

21.质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0.t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，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．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（    ）

A. t2时刻，小球动能为零               

B. t1时刻，弹簧的弹性势能为零

C. t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少

D. t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能

22.下列各实验现象的分析中，不正确的是（ ）

A. 甲图中，木块被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大

B. 乙图中，瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度降低

C. 丙图中，滚摆的上下运动表明动能和重力势能可以相互转化

D. 丁图中，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

23.（3分）蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动，如图所示。

关于运动员从高处下落的整个下降过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（    ）

A. 运动员的机械能不守恒

B. 运动员的机械能和蹦床的机械能之和不守恒

C. 碰到蹦床后运动员的动能立刻减小

D. 碰到蹦床后运动员的动能仍不断增大

24.下列关于物体势能的说法，错误的是（   ）

A. 把压缩的弹簧放松，虽然它的长度增加了，但势能减小了

B. 把橡皮筋拉得越长（在弹性限度内），它的势能也越大

C. 树上的苹果，位置高的不一定比位置低的势能大

D. 高处落下的铅球，5kg的铅球一定比4kg的铅球势能大

25.在2017年8月举行的第十三届全运会上，凭借我市运动员潘业隆的两个进球，浙江队获得笼式足球男子组金牌，如图所示为足球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面的运动轨迹，不计空气阻力。

关于足球离开脚后的运动过程，下列说法中正确的是（   ）

A. 足球上升过程中，足球受到一个向上的力           

B. 足球上升过程中，运动员对足球做功

C. 足球运动到最高点时，其动能不为零                  

D. 足球在整个过程中，机械能逐渐变小

26.如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。

若在整个运动过程中不计能量损失，则（  ）

A. 抛出时甲球的机械能大于其他两个球

B. 抛出后乙球的机械能先增大再减小

C. 第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小

D. 落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同

27.如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（  ）

A.A到B小球的重力势能不变

B.A到B小球的动能减少

C.B到C小球的重力势能增大

D.B到C小球的动能不变

28.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示：

一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。

对于游戏者整个运动过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（  ）

A. 游戏者的动能一直在增加                                    

B. 游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值

C. 游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能          

D. 游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能

29.如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（  ）

A. 小球到达底端时动能大于50焦                            

B. 小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能

C. 小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能          

D. 小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能

30.跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（  ）

A. 在助跑阶段，动能保持不变                                

B. 在起跳时，机械能最小

C. 在最高点时，动能最大                                       

D. 从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能

31.如图甲所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。

从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。

小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如图乙所示。

不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（  ）

A. 小球所受重力始终大于弹簧的弹力                      

B. 小球的重力势能先减小后增大

C. 小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能           

D. 小球的动能一直减小

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】C

【解析】【分析】物体竖在水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速，从B到C过程，摩擦力和弹簧的弹力方向均向左，物体一直做减速运动；

（2）物体动能的影响因素有质量和速度，当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小．

【解答】物体在竖水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，因此动能最大的位置在A和B之间。

从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小．故ABD错误，C正确．

故选C。

2.【答案】D

【解析】【分析】

（1）当物体的质量不变时，速度越大，动能越大；

（2）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；

（3）当物体处于静止状态时，它受到的弹力和重力是平衡力。

【解答】A.根据题目描述可知，A点刚好是绳子的自然长度，从O点到A的过程中运动员只受重力，那么这个过程中运动员做加速运动。

B点弹力等于重力，即从A点到B点弹力都小于重力，那么合力向下，仍然做加速运动，因此从O点到B点的过程中速度一直在增大，因此动能一直在增大，故A错误；

B.从A点到B点再到C点的过程中，弹性绳的长度一直在变大，因此它的弹性势能一直在增大，故B错误；

C.从C点到B点的过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，因此运动员的速度在增大；从B点到A点的过中，弹性绳的弹力小于运动员的重力，因此运动员的速度在减小，因此运动员的动能先增大后减小。

根据乙图可知，当图像趋于一条直线时，运动员静止下来，这时弹力等于重力；因为这时的弹力小于F0，所以重力小于F0，故C错误；

D.从C点到B点再到A点过程中，弹性绳的长度不断减小，所以弹性绳的弹力一直减小，而运动员的重力小于F0，故D正确。

​​​​​​​故选D。

3.【答案】C

【解析】【分析】

（1）已知物体的重力和高度的变化根据

计算重力做功；

（2）摩擦力是否等于推力，取决于物体的运动状态；

（3）质量相等时，速度越大，动能越大；

（4）当物体与外界没有能量交换时才保持机械能守恒。

【解答】A.物体在水平方向运动，在竖直方向运动的距离为0，因此重力做功0J，故A错误；

B.只有物体做匀速直线运动时，摩擦力和推力才是平衡力，二者才会相等，题目中没有说明运动状态，因此摩擦力大小不定，故B错误；

C.物体的运动速度可能加快，因此动能可能增加，故C正确；

D.因为外界对物体做功，所以物体的机械能肯定会发生变化，因此机械能不守恒，故D错误。

故选C。

4.【答案】C

【解析】【分析】

（1）力的作用效果：

改变物体的形状和改变物体的运动状态；

（2）弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关；

（3）弹力需要相互接触才能产生；

（4）弹弓和小鸟之间存在能量的相互转化。

【解答】A：

弹弓受力伸长，即形状发生改变，说明力能使物体发生形变，故A正确不合题意；

B：

弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关，因此弹弓伸长过程中，弹性势能增大，故B正确不合题意；

C：

被弹弓弹出后的“小鸟”和弹弓不再相互接触，因此弹力就无法作用在它身上，故C错误符合题意；

D：

弹出“小鸟”时，弓的弹性势能转化为“小鸟”的机械能，故D正确不合题意。

故选C。

5.【答案】B

【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。

我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。

机械能只是动能与势能的和。

机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。

物体的动能和势能之间是可以转化的。

在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。

【解答】AD、由图可知，网球反弹起来的最高点在逐渐降低，说明网球受到空气摩擦的作用，机械能会逐渐减小；则机械能是位置1>位置2>位置3；故A错误；

B、位置1和位置2，高度相同，即重力势能相等，但位置1的机械能比位置2的机械能大，所以位置1的动能比位置2的动能大；位置2的机械能比位置3的机械能大，而位置2的重力势能比位置3的重力势能小，则位置2的动能比位置3的动能大，所以位置3的动能最小；故B正确；

C、由图可知位置3的高度最高，所以位置3的重力势能最大；故C错误；

故答案为：

B。

6.【答案】B

【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。

我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。

机械能只是动能与势能的和。

机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。

物体的动能和势能之间是可以转化的。

在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。

【解答】A.力的作用是相互的，因此水对排球的力和排球对手的力相等；故A错误；

B.排球下落时，高度降低，重力势能减小，而排球的速度增大，动能增大，排球与摩擦力会消耗一部分能量，所以排球的重力势能转化为动能和内能；故B正确；

C.排球在最高点只受到竖直向下的重力，因此不是平衡状态；故C错误；

D.排球离开手后，手对排球没有力的作用，所以不做功；故D错误；

故答案为：

B。

7.【答案】A

【解析】【分析】整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层，再上面就是星际空间了。

【解答】A、天宫一号位于外层，坠落到陆上时，会依次经过大气层的暖层、中间层、平流层、对流层；故A正确；

B、天宫一号坠落时，由于与空气摩擦，所以下落过程中的重力势能会转化为动能和内能，则机械能不守恒；故B错误；

C、天宫一号在大气层中没有完全烧毁，根据质量守恒定律可知，燃烧所得产物的总质量等于天宫一号燃烧的部分质量相等；故C错误；

D、4月2日春分刚过，处于春分和夏至之间应该是昼夜等长；故D错误；

故答案为：

A。

8.【答案】B

【解析】【分析】几个力作用在同一个物体上，如果这个物体仍然或变成处于静止状态或匀速直线运动状态，或者是合力为零则这几个力的作用合力为零，我们就说这几个力平衡。

物体由于作机械运动而具有的能。

【解答】A、卫星在太空中绕着地球做圆周运动，其方向不断改变，所以受力不平衡；故A错误；

B、太阳能电池板，把接受到的太阳能，转化为其内部电路工作需要的电能；故B正确；

C、当卫星离地球越远时，其重力势能逐渐增大，则动能会逐渐减小，减小的动能转化为重力势能；故C错误；

D、质量是物体的属性，与空间、位置等外界因素无关，不会因为引力减小而改变；故D错误；

故答案为：

B。

9.【答案】D

【解析】【分析】

（1）重力势能与物体质量和高度有关，动能与质量和速度有关，分析跳起过程中的能量转化即可；

（2）物体运动时，与空气摩擦，肯定会有机械能转化为内能，据此判断；

（3）已知重力和高度根据

计算克服重力做的功；

（4）首先根据

计算出1min内跳绳做的功，然后再根据

计算跳绳的功率。

【解答】A.向上起跳过程中，小金的质量不变，高度增大，因此重力势能增大；速度减小，动能应该减小，故A错误；

B.在跳绳过程中，小金要克服空气阻力做功，因此它的机械能不守恒，故B错误；

C.小金跳一次做的功：

，故C错误；

D