1、12.1 动能、势能、机械能一、单选题1如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中不正确的是（）A无人机机身采用的复合材料密度小可减轻自重B无人机在加速起飞时，机械能增加C无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动一段距离，是因为受到惯性的作用D无人机机翼设计成“上凸下平”的形状，目的是使无人机获得升力【答案】C【解析】A相同体积时，无人机机身材料密度小，质量小，自重小，便于操控，故A正确，不符合题意；B无人机加速起飞时，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，所以机械能增大，故B正确，不符合题意；C无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动
2、一段距离，是由于无人机具有惯性保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不能说受到惯性作用，故C错误，符合题意；D机翼上凸下平，空气经过上方速度大压强小，空气通过下方速度小压强大，故产生向上的升力，故D正确，不符合题意。故选C。2如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，这是因为A摩擦力做功的缘故B支持力做功的缘故C重力做功的缘故D动能转化为势能的缘故【答案】A【解析】物体C随传送带一起匀速斜向上运动，因物体有向下滑动的趋势，故物体受到传送带施加的斜向上的摩擦力，同时物体受到重力、支持力的作用，如图所示：A
3、. 因为物体C向右上方匀速运动，动能不变，机械能增加，是其它形式的能转化过来的，是非重力、弹力对物体做了功，物体运动方向与摩擦力方向一致，摩擦力对物体做功，使得物体的重力势能不断增加，是摩擦力做功的缘故，故正确。B. 由于物体的运动方向与支持力的方向垂直，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，故错误；C. 物体C受到的重力方向是竖直向下，虽然重力做功，但不是使货物向上运动的原因，不是物体机械能增加的原因，也不是物体重力势能增加的原因，故错误；D. 因为物体匀速运动，所以物体的动能不变，并非动能转化为重力势能，故错误。3直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（）A势能减少，动能增加
4、，机械能不变B势能减少，动能不变，机械能减少C势能不变，动能不变，机械能不变D势能减少，动能不变，机械能不变【答案】B【解析】直升机在空中匀速下降的过程中，质量不变，下降时物体高度越来越小，重力势能越来越小；直升机在空中匀速下降的过程中，质量不变，匀速下降，速度不变，动能不变；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能减小；综上，故B正确，ACD错误。故选B。4如图，是小明在西安市中考体育考试中掷实心球的精彩瞬间，下列说法正确的是（）A发心球出手前，手对实心球的力大于实心球对手的作用B实心球被抛出后，实心球在空中上升时仍受到手的抛力C实心球到达最高点时受到的力是平衡的D实心球上升过程中动能减小，
5、重力势能增大【答案】D【解析】A实心球出手前，手对实心球的力和实心球对手的力是一对相互作用力，大小相同，故A错误；B实心球被抛出后，由于具有惯性，会向上运动，实心球和手不再接触，所以实心球在空中上升时不受手的抛力，故B错误；C实心球到达最高点时，只受到重力，所以受到的力是不平衡的，故C错误；D实心球上升过程中速度变小，动能减小，高度增加，重力势能增大，故D正确。故选D。5如图是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停下列说法错误的是（）A踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理B加
6、速上升过程中，人的重力势能增大，机械能不变C人急速翻滚，说明力可以改变物体的运动状态D人在空中竖直悬停时，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】（1）物体间力的作用是相互的（2）重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度；动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度；机械能势能+动能；（3）力的作用效果可以是使物体运动状态发生改变，也可以使物体的形状发生改变；（4）悬停时，处于平衡状态，重力和支持力是踏板向下喷水，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故A正确；加速上升过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度
7、增加，人的重力势能增大，机械能增大，故B错误；人急速翻滚时，人运动的速度和方向都发生变化，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；人在空中竖直悬停时，处于平衡状态，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力，故D正确；故应选B6如图为撑杆跳运动员跃过横杆前的一个情景。下列说法中正确的是（）A人对杆的力改变了杆的形状B杆对人没有力的作用C杆所发生的形变为塑性形变D人在上升时，杆的弹性势能逐渐增大【答案】A【解析】A人对杆的力，使杆从直变成曲，即改变了杆的形状，A正确；B力的作用是相互的，人对杆有作用力，那么杆对人也有作用力，B错误；C杆所发生的形变，在人的作用力消失后，杆可以恢复原状，则所发生的
8、形变为弹性形变，C错误；D人在上升时，杆会逐渐变直，杆的弹性形变变小，杆的弹性势能逐渐变小，D错误。故选A。72019年6月5日长征11号运载火箭，以“一箭七星”的方式将卫星送入预定轨道，填补了我国运载火箭海上发射的空白。下列说法，正确的是（）A长征11号发射过程中，其动能转化为重力势能B地球同步卫星进入轨道后相对于地面是静止的C火箭加速升空时，气体对火箭的力大于火箭对气体的力D长征11号全长近21m，重58t，起飞推力为120t【答案】B【解析】A火箭发射过程中，速度增大，高度增大，则动能和重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，故A错误；B地球同步卫星进入轨道后相对于地面是静止的；故B
9、正确；C火箭加速升空时，气体对火箭的力和火箭对气体的力是一对相互作用力，相互作用力的大小相等，所以气体对火箭的力等于火箭对气体的力，故C错误；D重力和推力的单位都是N，不是t，即所给数据的单位有错，故D错误。故选B。8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【答案】D【解析】由于跳伞运动员在空中匀速下落，质量和速度都没发生变化，故动能不变；在下落过程中，高度减小，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小；D符合题
10、意.9将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是A皮球经过同高度的A、B两点时动能相等B皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零C皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能D若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑【答案】C【解析】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误。B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮
11、球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误；C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确。D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误。二、多选题10新国标电动自行车安全技术规范规定：从2019年4月15日起，电动自行车最高
12、车速不得超过25km/h，驾乘人员必须佩戴安全头盔。下列有关分析正确的是（）A对电动自行车限速的目的是为了使其重力势能不至于过大B对电动自行车限速的目的是为了使其动能不至于过大C急刹车时，驾驶员身体会向前倾D刹车后，电动自行车不能立即停下来，是由于车受到惯性的作用【答案】BC【解析】A重力势能大小和物体的质量、高度有关，所以对电动自行车限速不能改变电动车的重力势能，故A错误；B对在路上行驶的电动自行车进行限速，是在其质量不变的情况下，使其动能不至于过大，故B正确；C电动自行车急刹车时，驾驶员的身体由于惯性仍会保持原来的运动状态，所以会向前倾，故C正确；D刹车后电动自行车不能立即停下来是因为运动
13、员由于惯性要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。故选BC。三、填空题11如图所示，跳水运动员为获得允足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板的_让自己上升的更高不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中，_时填“离开跳板”、“最高点”或“入水”时动能最大【答案】如弹性势能入水【解析】当跳水运动员在跳水前先用力下压跳板时，跳板发生弹性形变，产生弹力，具有弹性势能，所以利用跳板的弹力让自己上升的更高不计空气阻力时，机械能是守恒的，运动员从离开跳板到入水的过程中，在最低点时，重力势能最小，动能最大，速度最快，所以运动员在入水时动能最大122019年
14、1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，实现了人类探测器首次月球背面软着陆。“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，动能_，重力势能_，机械能_（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。【答案】变大变大变大【解析】 123“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，质量不变，速度、高度均变大，则动能变大，重力势能变大，机械能为动能和势能的总和，所以也变大。四、实验题13小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。例如在甲图所示的实验中，应让木块在木板上做_运动，摩擦力的大小就是通过弹簧测力计显示的示数
15、间接反映。在图乙所示的实验中，动能的大小是通过_间接反映出来的。这种研究问题的方法叫_法。【答案】匀速直线木块移动的距离转换【解析】 1甲实验中，因为木块在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力，由此可知：由弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小的条件是，一定要让木块在木板上做匀速直线运动。23乙实验中，钢球的动能大小是通过钢球对木块做的功来体现动能的大小，所以要比较木块移动的距离来间接反映，以上两个实验采用的是转换法。五、计算题14已知物体动能的表达式为，重力势能表达式为。如图所示，小明从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，不计空气
16、阻力。求：(1)小球抛出时的出手速度v0；(2) 小球落地时的速度v。【答案】(1)10m/s；(2)【解析】 (1) 小球到达最高点时，动能完全转化为重力势能，则即解得v0=10m/s(2) 小球落地时，重力势能转化为动能，则即解得答：(1)小球抛出时的出手速度v0为10m/s。(2)小球落地时的速度v为。六、综合题15近年来，衢州城市面貌焕然一新，这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图，洒水车某次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶，进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。项目数值空载质量（吨）2.4满载装水量（吨）20满载时车轮与水平地面接触总面积（米2）0.4正常洒水流量（吨/时）50
17、(1)若洒水车满载并按正常洒水流量洒水，它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程？_(2)求洒水车满载时，停在水平地面上对地面的压强；_(3)在本次洒水过程中，洒水车的机械能大小变化情况是_。【答案】6km5.6105Pa减小【解析】 (1)1由表格数据可知，满载装水量为20t，正常洒水流量50t/h，洒水时间为t0.4h它在本次洒水的路程为svt15km/h0.4h6km(2)2洒水车满载时的总质量为m2.4t+20t22.4t22400kg洒水车满载时对水平面的压力为FGmg22400kg10N/kg2.24105N洒水车满载时，停在水平地面上对地面的压强p5.6105Pa(3)3一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，水的质量减小、速度不变，动能减小，重力势能减小；机械能等于动能和势能之和，所以机械能减小。
