专题04机械能（原卷版）

目录TOC\o"11"\h\u一．动能和势能的概念（共3小题） 1二．动能大小的比较（共2小题） 2三．势能大小的比较（共2小题） 2四．动能和势能的大小变化（共3小题） 3五．动能的影响因素（共2小题） 4六．势能的影响因素（共2小题） 4七．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 5八．探究影响物体势能大小的因素（共2小题） 6九．机械能的概念（共3小题） 7一十．动能和势能的转化与守恒（共3小题） 8一十一．机械能和其他形式能的转化（共2小题） 9一．动能和势能的概念（共3小题） 10二．动能大小的比较（共2小题） 11三．势能大小的比较（共2小题） 12四．动能和势能的大小变化（共3小题） 12五．动能的影响因素（共2小题） 14六．势能的影响因素（共2小题） 15七．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 16八．探究影响物体势能大小的因素（共2小题） 18九．机械能的概念（共3小题） 20一十．动能和势能的转化与守恒（共3小题） 22一十一．机械能和其他形式能的转化（共2小题） 23一．动能和势能的概念（共3小题）1．（2021春•普陀区期中）下列物体中：①拧紧的钟表发条；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的弹簧；④充满气的气球；具有弹性势能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③2．（2021春•浦东新区期末）运动员投向篮筐的篮球，在空中飞行时（）A．只具有动能 B．只具有重力势能 C．既有动能，也有重力势能 D．既无动能，也无重力势能3．（2021春•闵行区校级月考）下列物体中，只具有动能的是，只具有重力势能的是，只有弹性势能的是，同时具有动能和势能的是。（填字母）A、钟表内卷紧的发条B、在水平轨道上行驶的火车C、正在爬坡的汽车D、一只在空中飞行的小鸟E、在轨道上运行的人造地球卫星F、被压缩了的弹簧G、吊在顶棚的电灯H、在地上滚动的足球I、在山顶上静止的石头二．动能大小的比较（共2小题）4．（2021春•上海期中）如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s﹣t图像，关于这两辆小车的动能，以下判断中正确的是（）A．甲、乙两车的动能相等 B．甲车的动能大 C．乙车的动能大 D．缺乏条件，无法判断5．（2020•奉贤区二模）如图所示，“奉浦快线”公交车在力作用下从车站加速启动，主要表明力可以改变物体的。加速过程中，公交车的惯性将，动能将（均选填“增大”、“不变”或“减小”）。三．势能大小的比较（共2小题）6．（2020•嘉定区二模）如图所示是“无人机”为隔离人员运送物资的情景。无人机下降时，以地面为参照物，无人机是的（选填“运动”或“静止”）；下降过程中，其重力势能，惯性（选填“增大”、“不变”或“减小”）。7．一个人从一楼到五楼，第一次沿梯子走上去，第二次是乘电梯上去，到五楼时此人（）A．第一次重力势能大 B．第二次重力势能大 C．两次重力势能一样大 D．无法比较四．动能和势能的大小变化（共3小题）8．2022年2月8日，中国美少女谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中获得金牌。如图所示是她在此次比赛中的场景，她在雪地上加速下滑的过程中（）A．重力势能不变 B．动能减小 C．重力对她做了功 D．支持力对她做了功9．（2021春•浦东新区月考）如图所示是一名跳伞运动跳伞时的情景。当他匀速下落时，运动员和伞总的质量动能，重力势能（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。10．（2019春•宝山区校级期中）如图所示，将悬线缠绕在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：（1）摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越，因此，它的重力势能逐渐，动能逐渐。（2）摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于，摆轮的转动方向不变，但转速越来越，因此它的动能逐渐，重力势能逐渐。（3）经过几次实验，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中，的缘故。五．动能的影响因素（共2小题）11．（2021•静安区二模）如图所示交通标志牌规定了某路段车辆的最高时速，请根据该交通标志牌的信息，进行分析并回答下列问题。①该路段中，小型车的最高行驶速度为。②请应用机械能的相关知识解释不同型号车辆限速不同的原因。。③一般说来，车辆在学校路段应保持行驶（选填“高速”或“低速”）。12．如图把质量不同小铁球（mA＞mB）放在相同实验装置的斜面上自由滚下，撞击静止于水平面上的小木块。在下列几种情况中，能说明小铁球的动能与物体的质量有关的是（）A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．丙、丁六．势能的影响因素（共2小题）13．（2018春•闸北区校级期中）如图所示，青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（）A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小14某小组同学为了探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，做了以下的实验，已知重物的质量m1＝m2＜m3，如图所示，松手让重物从某一高度落下能将小木桩打入沙中。请仔细观察图并归纳得出初步结论。（1）观察比较A、B两图，可以知道：；（2）观察比较A、C两图，可以知道：。七．探究影响物体动能大小的因素（共2小题）15．（2020春•虹口区月考）某同学在探究动能的大小跟哪些因素有关时，做了以下实验，如图所示。甲、乙、丙三个小球的质量分别为m甲、m乙、m丙，在水平面分别以v甲、v丙、v乙的速度去撞击同一木块，其中m甲＞m乙＝m丙，v甲＝v丙＞v乙撞击后小木块通过的距离分别如图所示，请你根据图像完成以下问题。①根据图可知，通过观察测量小木块通过的距离判断小球的大小。②若要研究动能与物体速度的关系，应选择b与进行比较。③若要研究动能与物体质量的关系，应选择a与进行比较。16．为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小野同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。（1）该实验中所探究物体的动能是指（选填“小球”或“小木块”）的动能。（2）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度（选填“相等”或“不相等”）。（3）用来研究超速带来的安全隐患时，小野应选择两图所示的实验进行比较；用来研究超载带来的安全隐患时，小野应选择两图所示的实验进行比较。（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？。理由是。（5）后来小野分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度（选填“相等”或“不相等”）。八．探究影响物体势能大小的因素（共2小题）17．（2021春•普陀区期中）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关，于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三个球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙面高为H处静止下落，C、D两球从距沙面高为2H处静止下落，其中D球从光滑弯曲轨道上端静止滑入。最后从光滑管道下端竖直的落下（球在光滑管道中的运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙中的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙中的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。（1）本实验中，铅球具有的重力势能大小是通过来反映的。（2）探究物体具有的重力势能是否与物体的质量有关，应选择两球。（3）比较C、D两球及观察到的实验现象等，可初步得出的结论：。18．（2021•闵行区二模）某物理兴趣小组研究物块从斜面由静止下滑至底端过程中势能变化量△Ep与动能变化量△Ek的大小关系。他们选取了倾角、长度相同但材料不同的斜面进行实验，已知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面较为粗糙。他们将物块放在斜面A位置由静止下滑，如图所示，用传感器测出物块在A、B、C、D、E五个位置时的势能Ep、动能Ek大小，并将数据记录在表格中。物块位置势能Ep/焦动能Ek/焦（玻璃表面）动能Ek/焦（木板表面）动能Ek/焦（石板表面）A1.000.000.00B0.750.170.150.12C0.500.340.300.24D0.250.510.450.36E0.000.680.600.48（1）请填写表格中空缺的数据；（2）请分析物块的势能、动能的大小变化情况。（3）分析表中数据及相关条件，物块从同一斜面由静止下滑至底端过程中△Ep与△Ek的大小关系是；请在相关结论的基础上对△Ep与△Ek的大小关系进行合理推理：。九．机械能的概念（共3小题）19．（2021春•徐汇区期末）如图所示，光滑水平面上的物体A在推力F的作用下水平向右加速运动，忽略空气阻力，在此过程中A的（选填“机械能减少”“机械能守恒”或“机械能增加”）。判断的依据是。20．关于能的概念，下列说法正确的是（）A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能 B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能 C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大 D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大21．把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地高度（h）的关系（）A． B． C． D．一十．动能和势能的转化与守恒（共3小题）22．（2021春•青浦区校级月考）如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC，下列说法中正确的有几个（）①A点的机械能最大②小球的机械能总量逐渐变小③小球的机械能总量保持不变④A到B的过程中，小球动能的增加量等于小球重力势能的减少量A．1 B．2 C．3 D．423．如下列关于机械能的说法中，正确的是（）A．跳水运动员在空中下落的过程中动能变小，重力势能变大 B．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 C．速度相同飞行相同高度的两颗子弹，一定具有相同的机械能 D．跳伞运动员在空中匀速下降时，重力势能转化为动能24．（2021春•普陀区期中）如图所示，杂技表演者A在离开跳板后的上升过程中，能转化为能。能量间的相互转化都是通过过程来完成的。一十一．机械能和其他形式能的转化（共2小题）25．跳伞运动员在跳离飞机但降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A．空气阻力不做功 B．重力势能增