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第 4 节 机械能及其转化
知识要点基础练
知识点 1 机械能
1.一只在空中飞行的小鸟,具有的动能是 15 J,具有的机械能是 90 J,那么这只小鸟具有的重
力势能是 75 J。
2.一同学站在自动扶梯上,随自动扶梯匀速上升,如图所示,该过程中这个同学的机械能 变
大 ( 选填“变大”“不变”或“变小” )。
3.下述现象中,机械能没有发生变化的是( A )
A.一架飞机在同一高度匀速飞行( 空气阻力不计 )
B.跳伞运动员从空中跳伞后匀速下落
C.一个小孩从滑梯上匀速滑下
D.物体在光滑水平面上受水平拉力做加速运动
知识点 2 机械能的转化
4.小明将一个铁球由二楼抛向地面,在铁球下落的过程中, 重力势 能转化为 动 能。
5.下列实例中,将动能转化为重力势能的是( C )
A.自由下落的雨滴 B.水平行驶的汽车
C.向上投出的篮球 D.向坡底滑行的小车
6.我国第一颗电磁监测试验卫星“张衡一号”由“长征二号丁”运载火箭发射升空并成功入
轨,它是我国地震立体观测体系第一个天基平台。如图所示,在火箭和“张衡一号”加速上升
过程中有关能量转化分析正确的是( A )2
A.“张衡一号”的机械能增大
B.“张衡一号”的重力势能都转化为动能
C.“张衡一号”的动能都转化为重力势能
D.火箭和“张衡一号”的重力势能不断增大,动能一直不变
知识点 3 水能和风能的利用
7.“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”这两句唐诗生动、形象地反映了长江、黄河蕴藏
了大量的 机械 能。修筑拦河坝是为了提高上游的水位,当水从拦河坝的泄洪孔流出时,水
的 重力势 能转化为 动 能。在风力资源丰富的地区建造“风车田”发电,风吹动风车
时,是风的 机械 能转化为风车叶片的 动 能。
综合能力提升练
8.( 绵阳中考 )2019 年 1 月 3 日,“嫦娥四号”实现了人类探测器首次成功在月球背面软
着陆。“嫦娥四号”探测器在距离月球表面 100 m 高处悬停,对月球表面识别,并自主避障,
选定相对平坦的区域后,开始缓慢地竖直下降,最后成功软着陆。从距离月球表面 100 m 到软
着陆在月球表面的过程中,“嫦娥四号”探测器的重力势能 减少 ,机械能 减少 ( 均
选填“增加”“不变”或“减少” )。
9.如图所示是蹦极过程的示意图,其中 A 点为弹性绳上端的固定点,B 点为弹性绳下端没有
人的时候自然下垂时下端的位置,C 点为弹性绳下端有人的时候自然下垂静止时的位置,D 点
为蹦极过程中人能够达到的最低点,则蹦极过程中速度最大的位置是 C ( 选填
“A”“B”“C”或“D” ),从 B 到 C 的过程中的能量转化情况是 重力势能转化为动能和
弹性势能 ( 不计空气阻力 )。
10.如图所示,质量为 80 g 的金属小球从导轨的 a 处自由滑下,依次经过 b 处、c 处,到达 d 处
时恰好停下,在从 a 到 b 的过程中,重力做功为 0.4 J,在整个运动过程中,小球克服导轨
摩擦消耗的机械能为 0.24 J( g 取 10 N/kg )。 3
11.关于能量的转化和机械能守恒,下列说法正确的是( A )
A.小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能转化为重力势能
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.速度相同、飞行高度相同的两颗子弹,一定具有相同的机械能
D.拉弓射箭的过程是将动能转化为弹性势能
12.( 深圳中考 )如图,弧形轨道 ab 段光滑,bc 段粗糙,小球从 a 点经最低点 b 运动至 c 点。
下列分析正确的是( B )
A.从 a 到 b 的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过 b 点时,小球动能最大
C.从 b 到 c 的过程中,小球动能增大
D.从 a 到 c 的过程中,小球机械能守恒
13.如图所示,小明分别沿两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端,在此过程中( C )
A.机械能不守恒
B.重力做功不相等
C.重力势能的改变量相同
D.到达底端时的动能不相等
14.如图所示,让同一个小球在同一高度以相同的速度分别向三个不同方向抛出去,设小球刚
落地时的速度大小分别为 v1、v2、v3,如果不计空气阻力,则其速度大小关系正确的是( A )4
A.v1=v2=v3 B.v1v3 D.无法比较其速度大小
15.如图所示,人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,下列说法正确的是( C )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变
16.( 泰安中考 )如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在 a 点相连,弹簧左端固定在竖
直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在 b 点,小物块从斜面的 c 点由静止自由滑下,与弹簧碰
撞后又返回到斜面上,最高到达 d 点。下列说法正确的是( B )
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小
B.小物块从 c 向 a 运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从 b 向 a 运动的过程中,动能增加
D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒
拓展探究突破练
17.物体重力势能的大小与其所受的重力及被提升的高度有关,用 Ep 表示,关系式为
Ep=Gh=mgh。如图所示,光滑的圆弧轨道 AB 与粗糙平面 BC 相连,现有一物块由静止开始从 A5
点滑下,经 B 点进入水平面,最后静止在 C 点,若水平面上所受阻力为 f,从 A 点到 C 点重力
所做的功全部用来克服阻力做功,请证明 BC 的长度 sBC= 。
证明:物块在光滑的圆弧轨道上由静止开始从 A 点下滑到达 B 点时,机械能守恒,即动能
W=Ep=Gh=mgh
从 A 点到 C 点重力所做的功全部用来克服阻力做功,根据 W=fs 可得,BC 的长度
sBC=
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