初中物理动能和势能的转化与守恒试题

如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）

A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用

B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用

C．他的重力势能转化成了动能和内能

D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变

关于力学知识下列说法正确的是（　　）

A．火车进站时人们都站在安全线以外，是因为行驶的火车附近空气流速快压强小

B．在平直的路面匀速行驶的洒水车，正在洒水的过程中动能不变

C．人造地球卫星由近地点向远地点运动的过程中动能转化为势能

D．用力推木块，木块会运动，而不用力就会停下来，说明力是维持物体运动的原因

小华要参加校运会的铅球比赛，为了能取得最好的成绩，他想：影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？为此，他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：

（1）熟悉手枪结构：玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的___  ___能转化成子弹的动能。
（2）小华将手枪固定在某一高度，用同一颗子弹从枪口射出，以下是五次实验数据记录：

枪口与水平面的夹角θ	15°	30°	45°	60°	75°
子弹落点到枪口的水平距离s/m	7.5	10.1	10.9	9.2	5.3

根据实验数据可以推测，小华探究的问题是：在相同条件下，子弹的射程可能和
                          有关。
（3）分析数据可以得出结论：夹角在      度左右时，子弹射程最远。小华由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远；
（4）第二天，小华与同桌交流，同桌认为以上实验方案能够再完善，可以进一步获得更准确的结论。你认为小华的方案还能做的改进是：                             。
（5）影响子弹射程的因素可能还有许多，请再提出一个合理的猜想：              
              。

王月等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他们的探究过程：

（1）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点．测量出BC之间的距离的目的是比较______的大小，测量出______之间的距离其目的是比较弹性势能大小，并改变______之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大；
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点．分别测量出______之间的距离．改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关．

如图，“嫦娥一号”卫星在加速升空的过程中，它的机械能       ( 选填“增大”、“减小” 或“不变”)；“嫦娥一号”在绕月飞行的1年时间里，发生两次月食，月食是由于光的          形成的。

2020年6月23日，我国完成了北斗全球卫星导航系统收官卫星的发射，全面建成了北斗系统。该系统通过"星间链路" $--$ 也就是卫星与卫星之间的连接"对话"，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务。关于如图所示的情景。说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小
B．	星箭分离前，卫星相对于运载火箭是静止的
C．	北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用
D．	卫星与卫星之间的连接"对话"利用了光纤通信

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” $)$。

2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星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，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒

B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒

C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒

D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒

如图所示是踢毽子时的情景。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．毽子在向上运动过程中，若所受的力都消失，会落向地面

B．毽子向下运动时速度越来越大，是因为受到重力作用

C．毽子在下落过程中，机械能增加

D．毽子落在水平地面上时，受到的重力和支持力是一对相互作用力

阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲．安全带结构一般由软带、等部分组成．汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛．当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全．

（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的      能也急剧变化．
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将      （变大/变小/不变）．
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是     

（4）下列说法正确的是     

A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩

B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用

C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些

D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动．

如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是

A．人和伞的总重力大于空气的阻力

B．人和伞的总重力等于空气的阻力

C．人和伞的重力势能在增大

D．人和伞的动能在减小