初中物理动能和势能的转化与守恒试题

图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（　　）

A．	动能减小	B．	重力势能不变
C．	机械能增大	D．	机械能不变

如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的 $($　　 $)$

A．动能增大，重力势能减小，机械能不变

B．动能减小，重力势能增大，机械能不变

C．动能不变，重力势能减小，机械能不变

D．动能不变，重力势能减小，机械能减小

如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面，一小球由 $A$ 点以一定的速度 $\upsilon$ 沿轨道滚下，经另一侧与 $A$ 等高点 $B$ 后到达最高点 $C$ ．下列分析正确是 $($ 　　 $)$

A．	整个过程只有重力在对小球做功
B．	小球在 $A$ 点的惯性比在 $C$ 点的惯性大
C．	小球在 $A$ 点的动能比在 $B$ 点的动能大
D．	小球在 $A$ 具有的机械能等于它在 $C$ 点具有的重力势能

如图所示，结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：

（1）图甲：空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，这表明：易拉罐所受浮力的大小与　         　有关。

（2）图乙：滚摆在上、下运动的过程中，其　       　能与　       　能相互转化。

（3）图丙：向一杯清水中滴入一滴蓝墨水，很快会把整杯清水染成蓝色，这一现象表明　        　。

（4）图丁：用此实验装置可研究电阻与导体　      　的关系。

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，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是 $($　　 $)$

A．动能减小，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能先增大后减小，重力势能增大

D．动能先减小后增大，重力势能减小

人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时 $($　　 $)$

A．动能减小，势能增大，机械能不变

B．动能减小，势能减小，机械能减小

C．动能增大，势能减小，机械能不变

D．动能增大，势能减小，机械能减小

如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．下降时重力势能转化为动能和内能

B．下降时减少的重力势能等于增加的动能

C．上升时减少的动能等于增加的重力势能

D．上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒

张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．	弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．	下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．	下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大

小丽同学在蹦床上运动，她从高处落下后又被弹起的过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．蹦床形变最大时，小丽的重力势能最小

B．蹦床形变最大时，蹦床的弹性势能最小

C．小丽从最高点下落过程中，她的动能和重力势能均不断增加

D．小丽被弹起后上升过程中，重力势能转化为动能

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．

$E_1=E_2<E_3$

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" $)$ 。

根据题目所给信息，判断以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．图甲，工人用 $200N$的力将重 $300N$的物体匀速提升 $3m$（忽略绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为 $75\%$             

B．图乙，将质量为 $1\mathit{kg}$的物体从距离地面 $1.6m$的高度沿水平方向以 $2m/s$的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地，整个过程中机械能保持不变。则落地时的速度为 $5m/s$（重力势能表达式 $\mathit{mgh}$，动能表达式 $\frac{1}{2}m{v}^2$）

C．图丙为汽车四冲程汽油发动机。发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为 $2L$，吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物，混合物密度 $\rho =1.44\mathit{kg}/m^3$，汽油和空气的质量之比为 $1:15$，汽油的热值 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。发动机 $1\mathit{min}$转动1200转，发动机效率为 $40\%$，则汽车在 $1\mathit{min}$内做的有用功是 $1.99\times {10}^{6}J$             

D．图丁是大亚湾核电站。以原子核 ${}_{92}^{235}U$为燃料，当 ${}_{92}^{235}U$俘获一个慢中子后发生的裂变反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量，单位为 $u$。伟大的爱因斯坦认为，质量与能量相互转化，裂变过程中总质量减少，转化为核能。已知减少1个 $u$的质量对应产生的能量为 $9.3\times {10}^2\mathit{MeV}$．根据以上信息，此裂变反应释放出的能量约为 $180\mathit{MeV}$

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” $)$。