初中物理动能和势能的转化与守恒试题

如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在 $t_1\text{"}C{t}_3$ 三个时刻中具有的动能分别是 $E_1$ 、 $E_2$ 、 $E_3$ ，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是 $($ 　　 $)$

A．

$E_1<E_2<E_3$

B．

$E_1>E_2>E_3$

C．

$E_1<E_2=E_3$

D．

$E_1=E_2<E_3$

同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．	排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．	排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．	排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变

图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是 $($ 　　 $)$

A．	日晷：光的折射	B．	司南：摩擦起电
C．	紫砂壶：连通器	D．	水车：内能的利用

某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关 $S$ ，将重物从样品正上方 $h=5m$ 处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数 $I$ 随时间 $t$ 变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻 $R$ 随压力 $F$ 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 $U=12V$ ，定值电阻 $R_0=10\Omega$ ，重物下落时空气阻力忽略不计。求：

（1）重物下落时，重物作 　　速直线运动，其重力势能转化为 　　能；

（2） $0~t_1$ 时间内，重物在空中下落，电流表示数是 　　 $A$ ，压力传感器的电阻是 　　 $\Omega$ ；

（3） $t_1~t_3$ 时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 　　 $A$ ，样品受到的最大撞击力是 　　 $N$ ；撞击后重物静止在样品上，定值电阻 $R_0$ 的功率是 　　 $W$ ；

（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？

物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用一根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的 $A$、 $B$两球连在一起， $A$球重 $4N$、 $B$球重 $5N$。在两球匀速竖直下落的过程中，机械能 　　（选填“增大”、“减小”或“不变” $)$，轻绳的拉力是 　　 $N$。

2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．	天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．	天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．	对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态

如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能 　    　，机械能 　    　。（选填"增大"、"减小"或"不变"）

2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。

（1）天和核心舱与地面控制中心通过电磁波传递信息，电磁波 　 　（填"能"或"不能"）在真空中传播。

（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能 　 　（填"减小"、"增大"、"先减小后增大"或"先增大后减小"）。

（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是 　 　m/s。

体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小 $E_K=\frac{1}{2}m{v}^2$ ，重力势能大小 $E_p=\mathit{mgh}$ ，不计空气阻力， $g=10N/\mathit{kg}$ ，则：

（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是 　      　；

（2）若足球的射程 $x$ 与抛出速度、抛射角 $\theta$ 之间满足公式 $x=\frac{2v^2\sin \theta \cos \theta }{g}$ ，当足球以 $20m/s$ 的速度且与水平方向成 $45°$ 角被踢出，足球的射程是 　      　；

（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度v _x和竖直速度v _y，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10 m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是 　      　m。（小数点后保留2位数字）

如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（　　）

A．	罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
B．	罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
C．	若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．	第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能

如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 　　（选填"不"或"要" $)$ 做功，过山车重力势能 　　（选填"增加"、"减少"或"不变" $)$ 。

牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	重力势能转化为动能，动能增加
B．	动能转化为重力势能，动能减小
C．	动能转化为重力势能，重力势能增加
D．	无能量的转化，重力势能和动能不变

如图所示为拉弓射箭的情景。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B．	箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能
C．	射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D．	斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变

关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（　　）

A．	图甲：筷子"断"为两截，说明光线从一种物质斜射入一种物质时发生折射
B．	图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大
C．	图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D．	图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小

黄河小浪底水利枢纽工程具有防洪、发电、调沙等多项功能。如图为黄河小浪底水力发电站，下列说法正确的是（　　）

A．	按照能源分类，水能是可再生能源
B．	水力发电机的工作原理是电磁感应
C．	水从高处下落的过程中，动能转化为重力势能
D．	随着科技发展，水电站的能源利用率可达100%