初中物理动能和势能的转化与守恒试题

在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为 $m$的小球悬挂起来，将小球从位置 $B$拉到位置 $A$，由静止释放小球，观察小球从 $A\to B\to C$的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在 $A$、 $B$、 $C$三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示。

运动过程或位置	$A$	$A\to B$	$B$	$B\to C$	$C$
动能 $E_k\left(J\right)$	0	增加	4.98	减少	0
重力势能 $E_P\left(J\right)$	5.00	减少	0	增加	4.97

（1）小球在图中的 $C$位置，受到　　个力的作用。

（2）从实验中可以看出，小球从 $A\to B$的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为　　；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到　　造成的。

（3）在实验中，如果换用质量为 $2m$的小球，其他条件不变。那么，小球到达 $B$位置时的机械能　　质量为 $m$的小球到达 $B$位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

2017年4月20日19点41分在文昌航天发射场，长征七号重型运载火箭搭载天舟一号货运飞船发射升空。该型号火箭以液氧煤油为燃料，在火箭加速上升过程中 $($　　 $)$

A．液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的机械能

B．液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的动能

C．天舟一号的动能和重力势能都增大

D．天舟一号的动能转化为重力势能

如甲图所示，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△ $L$之间的关系如乙图所示。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

下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．“天宫二号”在太空围绕地球运转的过程中，机械能守恒

B．1个标准大气压的值与高度为 $76\mathit{cm}$水银柱产生的压强大小相等

C．国产大飞机 $C919$机翼能获得升力，是应用了流体流速越大的地方压强越大的原理

D．放在水平桌面上的物理课本受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力

如图所示，滑雪运动员从最高处 $A$点加速下滑到最低处 $B$点的过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．动能减小，重力势能增大B．动能减小，重力势能减小

C．动能增大，重力势能增大D．动能增大，重力势能减小

如图所示，将一小钢球从 $a$点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过 $b$点到达最高点 $c$时速度为零，图中 $h_{\mathit{ab}}=h_{\mathit{bc}}$，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．小钢球在 $\mathit{ac}$段重力势能的增加量与动能的减小量相等

B．小钢球运动到最高点 $c$时所受的合力为零

C．小钢球在 $\mathit{ab}$段克服重力做功小于在 $\mathit{bc}$段克服重力做功

D．就 $a$、 $b$、 $c$三点而言，小钢球在 $a$点具有的机械能最大

下面几幅图是课本中的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容。

实验 $A$是研究　　现象的装置，实验 $B$能比较准确地测出　　的数值，实验 $C$是研究滚摆的动能与　　的相互转化。

我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗北斗导航卫星，它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，在大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星的运行下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大

B．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能减小，速度减小

C．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度增大

D．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度减小

如图所示，小球沿轨道由静止从 $A$点向 $D$点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．小球在 $A$点的重力势能最大

B．小球在 $B$点的速度最大

C．小球在 $C$点和 $B$点的机械能相等

D．小球不能到达 $D$点

如图所示，小球沿轨道由静止从 $A$处运动到 $D$处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则 $($　　 $)$

A．小球在 $A$处的动能等于在 $D$处的动能

B．小球在 $A$处的动能大于在 $D$处的动能

C．小球在 $B$处的机械能小于在 $C$处的机械能

D．小球在 $B$处的机械能等于在 $C$处的机械能

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 $($　　 $)$

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

基础问答、作图和计算

（1）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的　       　，可以更多地转化为箭的　          　，将箭射得更远。

（2）如图，物体 $A$、 $B$在力 $F$作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体 $B$在水平方向上的受力示意图。

（3）我国“蛟龙号”载人潜水器下潜至 $7\mathit{km}$深的海水中，若海水的密度取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，潜水器受到水的压强大小约是　　。

“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“楼台倒影”是楼台通过池塘水面成的虚像             

B．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大             

C．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新睛”中“花气袭人”的原因是花香分子的无规则运动             

D．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中的“挽弓如满月”是把化学能转化为弹性势能

关于各图所示物理实验现象及说明的问题，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．图甲：太阳光通过棱镜，被分解成各种颜色的光；说明白光由各种色光混合而成

B．图乙：小球来回摆动，越靠近低处速度越大；说明重力势能和动能可以相互转化

C．图丙：迅速下压活塞，硝化棉立即燃烧起来；说明摩擦生热使筒内空气内能增加

D．图丁：闭合开关，线圈附近的小磁针会发生偏转；说明通电线圈周围存在着磁场

“嫦娥四号”探测器于2018年12月8日成功发射，进入奔月轨道。12月12日，顺利完成“太空刹车”，进入环月轨道。2019年1月3日上午10时26分，在月球背面成功着陆，实现了人类探测器的首次月背软着陆。为了增加着陆的安全性，探测器通过接力避障的方式下降至100米左右悬停，通过地形的最优识别方法找到安全区域降落。下面说法正确的是 $($　　 $)$

A．发动机熄火后，火箭仍能继续向前飞行，是因为受到惯性力的作用

B．“太空刹车”过程中，火箭向前喷出燃气，利用了二力平衡

C．探测器关闭发动机绕月运动，从近月点向远月点运动过程中，机械能保持不变

D．为了增加着陆的安全性，探测器悬停时，不受力的作用