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1、专题十八 动能 势能 机械能及其转化 A卷1.“珍爱生命，远离危险！”学校严禁同学们玩极其危险的玩具“牙签弩”，如图所示，射出的牙签能穿透易拉罐。这说明射出的牙签具有很大的( )A.动能B.重力势能C.弹性势能D.惯性2.高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是（ ）A只受重力作用B动能越来越大C重力势能全部转化为动能D机械能总量保持不变3.为强化消防救援能力，战士们每天都要进行刻苦训练.如图所示，是战士爬杆训练的场景，战士在匀速直线向上爬升的过程中( )A.他的重力势能会逐渐减小B.他受到的摩擦力方向向下C.他的机械能总和保持不变D
2、.他受到的摩擦力与重力是一对平衡力4.两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是( )A.落在甲处的初始重力势能大B.落在乙处的篮球质量大C.落在乙处的篮球初始高度大D.落在甲处的篮球重力做功多5.如图，我国空中加油机正在给歼10战斗机加油，加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的( )A.动能增加，势能减小，机械能不变B.动能不变，势能不变，机械能不变C.动能减小，势能不变，机械能减小D.动能增加，势能增加，机械能增加6.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。如图所示，飞
3、行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是( )A.飞行员的动能先增加后减少B.飞行员的机械能一直减少C.飞行员的机械能一直增加D.飞行员的机械能先不变后增加7.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的动能D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速8.如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，两点等高.下列说法正确的是( )A.球在两点的动能
4、相等B.球在两点的机械能相等C.球从点到点的过程中机械能减少D.球从点到点的过程中重力势能减少9.如图所示，撑杆跳高运动员提杆加速助跑过程中，是为了增大自身的 _ ，然后用压弯的撑杆把自己送上高处，这是因为压弯了的撑杆具有 _ ，最后转化为运动员的 _ ，使他越过横杆（以上均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）10.如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_能转化为_能储存起来，此过程中机械能总量_（选填“减小”“变大”或“不变”）。11.如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的右端，然后
5、用手将钢锯条的右端压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的_势能，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。12.在探究影响物体重力势能的因素的实验中，小明猜想重力势能可能与物体质量和物体被举高的高度有关：（1）小明要完成探究，需要找几个_不同的物体进行实验。（2）小明找来三个物体进行实验，实验中比较图12甲和丙（是体积不等的实心铁块）可以得出的初步结论是_。（3）由图中现象_（选填“能”或“不能”）比较两个物体的重力势能。答案以及解析1.答案：A解析：题图中射出的牙签的运动速度很大，所以它的动能
6、很大，能穿透易拉罐。2.答案：B解析：A高空物体在下落过程中，除了受到重力的作用，还受到空气阻力的作用，故A错误；B高空物体下落时，质量不变，其速度越来越快，则动能越来越大，故B正确；CD高空物体下落过程中，受到空气的阻力，所以机械能不守恒，那么重力势能除了转化为动能外，还有一小部分转化为内能，故CD错误。故选B。3.答案：D解析：战士在匀速直线向上爬升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增加，速度不变，动能不变，机械能增加，A、C错误；战士在匀速直线向上爬升的过程中，处于平衡状态，受平衡力作用，所以在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向与重力的方向相反，摩擦力方向竖直向上
7、，B错误，D正确.4.答案：C解析：从高处下落的篮球具有重力势能，质量相同，高度越高，重力势能越大，对外界能够做的功就越多，篮球落地时的痕迹面积越大。5.答案：D解析：由题意可知，战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大；高度不变，质量不断增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的总和，动能增大，势能增大，所以机械能增大；应选D6.答案：C解析：当舰载机在水平跑道上加速时，飞行员的质量不变，速度增加，高度不变，动能增大，重力势能不变，机械能增加；当舰载机在尾端上翘的跑道上加速时，飞行员的动能增加，重力势能增加，机械能增加，所以全程的机械能一直增加。7.答案：D解析：A、B. 同一铜球质量一定，
8、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A、B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映铜球的动能的大小，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8.答案：C解析：由题图可知，点略低于点，说明球从点运动到点的过程机械能逐渐减少，则球在点的机械能大于球在点的机械能，球从点到点的过程中机械能减少，B错
9、误，C正确；球在两点的重力势能相等，机械能不相等，故动能不相等，A错误；球从点到点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增加，故D错误.9.答案：动能；弹性势能；重力势能解析：撑杆跳高运动员提杆加速助跑过程中，质量不变，速度增大，即是为了增大自身的动能；压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能运动员越过横杆时，他的位置升高，重力势能增加，所以是将弹性势能最终转化为运动员的重力势能故答案为动能；弹性势能；重力势能10.答案：动；重力势；减小解析：列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车进站时，克
10、服摩擦做功，会损失一部分机械能，所以机械能会减少。11.答案：重力；弹性形变程度解析：松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条弹性形变更大，发现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。12.答案：（1）质量（2）高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大（3）能解析：（1）根据控制变量法，要验证物体重力势能的大小与质量有关，应控制物体被举高的高度相同，改变物体质量的大小，故小明需要找几个质量不同的物体进行实验。（2）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较钉子进入沙地的深浅来比较重力势能的大小的；钉子进入沙地越深，说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；比较图甲和内可以发现，物体被举高的高度相同，图丙中的钉子插入沙地更深，所以C物体原来具有的重力势能更大，即可得出的初步结论是：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。（3）两个物体将钉子扎入沙地中的深度相同，对钉子做的功相同，说明它们原来具有的势能相同，故由题图中现象能比较两个物体的重力势能。