第10講能量及其存在形式(原卷版+解析)

第10講能量及其存在形式[知識目錄]模塊一：能量的存在形式 1模塊二：動能 3模塊三：勢能 4模塊四：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 6【鞏固訓(xùn)練】 8[知識掌握]模塊一：能量的存在形式1.能量簡稱，是度量物質(zhì)運(yùn)動的一種物理量，是客觀存在的，自然界中的一切活動和變化都是能量存在的表現(xiàn)形式。2.由于物質(zhì)的運(yùn)動有多種多樣的形式，因此能量也以多種不同的形式存在。例如天體的運(yùn)動，河水的流淌，人的行走等屬于機(jī)械運(yùn)動，做機(jī)械運(yùn)動的物體都具有；人和動物的運(yùn)動要消耗能量，而消耗的能量可以從食物中得到補(bǔ)充，可見食物中存在能量，儲存在食物中的能量屬于；家用電器需要通電才能工作，表明了電具有能量，這種能量稱為……（2022秋?樂清市期中）如圖所示是一種利用健身球設(shè)計的充電器，在轉(zhuǎn)動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當(dāng)于一個微型發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)動球的過程中沒有涉及到的能量形式是（）A．電能 B．光能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能（2022秋?椒江區(qū)校級期中）關(guān)于能量，下列說法中錯誤的是（）A．動能是跟物體運(yùn)動有關(guān)的物理量 B．聲能傳遞能量，光不能傳播能量 C．能量有多種形式 D．利用能量的過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程（2022秋?臺州期中）下列關(guān)于能量的說法錯誤的是（）A．人在沉睡時不消耗能量 B．人的能量主要來自食物 C．燃料提供了汽車運(yùn)動所需的能量 D．聲音也具有能量（2022秋?慈溪市校級期中）填寫下列物體或現(xiàn)象中所具有的能量。（1）流動的河水具有。（2）站在跳臺上的跳水運(yùn)動員具有。（3）被拉長的橡皮筋具有。（2022秋?嘉興期末）1千米3海水中的氘元素通過核聚變的方式釋放的能量，相當(dāng)于地球上所有石油燃燒產(chǎn)生的能量。氘元素中的這種能量形式屬于（）A．內(nèi)能 B．化學(xué)能 C．電能 D．核能模塊二：動能1.物體由于而具有的能叫動能，它是由物體的和共同決定的。2.探究動能大小的影響因素實驗中，用到的科學(xué)方法是。3.在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，物體的動能就。4.相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的動能就越大。（2022秋?上城區(qū)校級期中）“跳遠(yuǎn)”是一項常見的體育運(yùn)動。跳遠(yuǎn)運(yùn)動員在比賽中都是先助跑一段距離后才起跳，這樣做是為了（）A．增大了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的慣性 B．減小了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的慣性 C．增大了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的動能 D．減小了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的動能（2023?天臺縣一模）汽車超速、超載容易發(fā)生重大的交通事故。某同學(xué)查閱資料后獲得以下資料信息，如圖所示。請解釋汽車超速、超載容易發(fā)生重大交通事故的原因。（2021秋?鄞州區(qū)期中）運(yùn)動的物體具有的能量是（）A．形變的能 B．動能 C．熱能 D．聲能模塊三：勢能1.物體由于而具有的能叫重力勢能，它是由物體的和共同決定的。大量實驗表明，質(zhì)量相同的物體，所處的高度越高，它的重力勢能就越大；所處高度相同時，質(zhì)量越大的物體，它的重力勢能越大。2.物體由于而具有的能叫彈性勢能，它是由物體的決定的。對同一個物體，物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能就越大。（2020秋?鹿城區(qū)校級期中）如圖所示為木質(zhì)彈簧門，用力將其推開后總能自動關(guān)閉。這是由于門被推開時彈簧積蓄了（）A．動能 B．重力勢能 C．彈性勢能 D．熱能（2022秋?西湖區(qū)校級期中）質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行，如果它們的重力勢能相等，那么（）A．燕子比鴿子飛得快 B．燕子比鴿子飛得高 C．鴿子比燕子飛得快 D．鴿子比燕子飛得高（2022秋?鹿城區(qū)校級期中）將蹦蹦跳玩具青蛙（如圖）發(fā)條旋緊后釋放，青蛙就能在水平桌面上運(yùn)動起來了，旋緊的發(fā)條儲存了（）A．彈性勢能 B．重力勢能 C．動能 D．化學(xué)能模塊四：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化1.動能可以轉(zhuǎn)化為，勢能可以轉(zhuǎn)化為。在這個過程中，如果沒有摩擦力，則總量保持不變。2.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。（2023春?義烏市期中）強(qiáng)大的國防力量，捍衛(wèi)著我國主權(quán)和領(lǐng)土，也保障著我國人民安居樂業(yè)。如圖所示是我國高超音速導(dǎo)彈“東風(fēng)17”從起飛到擊中目標(biāo)的軌跡示意圖，如果把大氣層邊緣看作水面，導(dǎo)彈飛行時就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力強(qiáng)，難以攔截。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)彈運(yùn)動到b點時，不受重力作用 B．導(dǎo)彈飛出大氣層后，仍受到慣性作用 C．導(dǎo)彈從a點運(yùn)動至b點，重力勢能不變 D．從起飛點到攻擊點的過程中，導(dǎo)彈的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變（2023?定海區(qū)校級模擬）輕質(zhì)彈簧的一端連接在放置于粗糙水平面的物塊上，另一端固定在豎直的墻上（保持彈簧與水平面平行），當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時，物塊位于O處。小樂將物塊移至N處后由靜止開始釋放，發(fā)現(xiàn)物塊向左移動，最終停在M處。下列說法正確的是（）A．從N到M的過程中，物塊的機(jī)械能保持不變 B．從N到M的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大 C．物塊經(jīng)過O處時，受到的摩擦力方向發(fā)生改變 D．物塊停在M處時，受到水平向右的摩擦力（2023?上虞區(qū)一模）第二十四屆“冬奧會”在北京和張家口成功舉辦。以下四圖是運(yùn)動員在本屆“冬奧會”上參加不同比賽項目時的情景，關(guān)于他們比賽時所涉及的科學(xué)知識，下列說法正確的是（）A．甲圖：擦刷冰面是為了增大摩擦 B．乙圖：花樣滑冰運(yùn)動員的重力和對冰面的壓力是一對平衡力 C．丙圖：跳臺滑雪運(yùn)動員在下落過程中運(yùn)動狀態(tài)不變 D．丁圖：速度滑冰運(yùn)動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，其機(jī)械能增加（2023?湖州模擬）如圖是物體在空中飛行過程中動能Ek隨時間t變化的曲線，運(yùn)動的物體可能是（）A．由靜止下落的乒乓球 B．豎直向上墊起的排球 C．離開腳后在地上滾動的足球 D．從肩上斜向上投擲出去的鉛球【鞏固訓(xùn)練】一．選擇題（共10小題）1．（2023春?杭州月考）如圖所示，一物體在沿斜面向上的拉力的作用下，沿斜面勻速上升，木塊在上升過程中（）A．機(jī)械能不變 B．重力勢能不斷增大 C．動能不斷增大 D．動能在轉(zhuǎn)化成重力勢能2．（2023?蕭山區(qū)模擬）如圖，甲、乙、丙是完全相同的小球，處于同一水平面上。甲以速度v豎直上拋，乙以與水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上拋出，丙球沿傾角為θ的足夠長斜面以速度v上滑。上述運(yùn)動過程中均不計空氣阻力和一切摩擦，比較達(dá)到最高點時小球具有的動能和重力勢能，正確的是（）A．動能：E甲＝E丙＜E乙 B．動能：E甲＝E乙＝E丙 C．重力勢能：E甲＝E丙＜E乙 D．重力勢能：E甲＝E乙＝E丙3．（2023?龍港市模擬）如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過A點和B點后落到地面，又被多次彈，圖中虛線為小球的運(yùn)動軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動，描述正確的是（）A．小球從A點運(yùn)動到B點的過程中機(jī)械能不斷減少 B．小球反彈經(jīng)過D點時動能為零 C．若將彈性小球表面涂黑，則會在C、F兩點留下等大的黑色圓斑 D．小球經(jīng)過E點的機(jī)械能大于經(jīng)過G點的機(jī)械能4．（2023?蕭山區(qū)校級二模）過山車是杭州樂園里一項刺激有趣的項目。過山車會由機(jī)械將車體送至左側(cè)高臺上，推出高臺后便不再提供動力，下列過山車模型中，一定無法到達(dá)右邊平臺的是（）A． B． C． D．5．（2023?龍灣區(qū)模擬）撐桿跳高時，運(yùn)動員先加速助跑，起跳后，他的身體不斷上升，撐桿劇烈彎曲，促使運(yùn)動員繼續(xù)上升，最后，撐桿離手，運(yùn)動員越過橫桿下落。若整個過程中不考慮空氣阻力、人和撐桿之間的摩擦產(chǎn)生的能量損耗，從開始助跑到落地前，下列有關(guān)能量隨時間變化正確的是（）A． B． C． D．6．（2023春?寧波月考）圖為撐桿跳運(yùn)動員在比賽中的幾個畫面，假設(shè)該過程不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．運(yùn)動員過最高點時的速度為零 B．運(yùn)動員在上升階段撐桿的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的動能 C．運(yùn)動員助跑階段，身體中的化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為人的動能 D．運(yùn)動員起跳時的動能等于落地時的動能7．（2023春?余杭區(qū)月考）如圖所示為某市輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小坡度，這樣能有效地提高能量的利用率，對此，下面有關(guān)說法正確的是（）A．列車進(jìn)站過程動能減小，勢能減小 B．列車進(jìn)站過程動能增大，勢能增大 C．列車出站過程動能減小，勢能增大 D．列車出站過程動能增大，勢能減小8．（2022秋?上虞區(qū)期末）如圖，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動到B位置的過程中，判斷正確的是（）A．小球的動能不斷增加 B．彈簧的彈性勢能不斷減少 C．在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變 D．小球運(yùn)動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等9．（2023?上城區(qū)一模）如圖所示是杭州市體育中考時小鄭同學(xué)擲出的實心球運(yùn)動的情景，下列說法正確的是（）A．實心球從a點運(yùn)動到b點的運(yùn)動過程中，慣性越來越小 B．實心球在最高點b時，只受重力的作用，速度為零 C．實心球從b點運(yùn)動到c點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 D．實心球在落地點c時，機(jī)械能為零10．（2022秋?西湖區(qū)期末）如圖表示跳水運(yùn)動員從入水到露出水面的過程，下列說法錯誤的是（）A．①→③階段運(yùn)動員的重力勢能減小 B．③→⑤階段運(yùn)動員的重力勢能增大 C．①→⑤階段運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒 D．③處時運(yùn)動員的動能為零二．實驗探究題（共3小題）11．（2022秋?樂清市期中）學(xué)習(xí)了能量轉(zhuǎn)化知識之后，小明為探究質(zhì)量對能量轉(zhuǎn)化的影響做了如下實驗，將光滑水平面與光滑斜面連接。彈簧一端固定在木板上，小車將彈簧壓縮至A位置后被釋放，小車沿水平面運(yùn)動并滑上斜面至B位置（不計空氣阻力），如圖所示，回答下列問題：（1）壓縮彈簧松手后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的。（2）小車從水平面開始滑至斜面的過程中，其機(jī)械能總量如何變化？。（3）換用質(zhì)量更大的小車，同樣壓縮彈簧至A位置后被釋放，小車能否滑至斜面B位置，說明理由。12．（2022秋?海曙區(qū)校級期中）如圖所示為蹦極運(yùn)動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運(yùn)動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運(yùn)動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運(yùn)動員受到的重力與彈性繩對運(yùn)動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運(yùn)動員到達(dá)的最低點。（整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自重不計）（1）從O點到A點的過程中，運(yùn)動員的機(jī)械能（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”）。（2）從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”，下同）；運(yùn)動員的動能。13．（2021秋?諸暨市期中）科學(xué)課上，同學(xué)們觀察了如圖所示的實驗：用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來，把小球拉到一定的高度（此時細(xì)線偏離豎直方向的角度為a，小球離開最低位置的距離為s），然后釋放，小球?qū)⒆笥覕[動。課后小寧同學(xué)提出這樣的問題：小球來回擺動一次的時間（或擺動的快慢）跟哪些因素有關(guān)呢？對此，同學(xué)們進(jìn)行了探究。小寧提出猜想：小球擺動的快慢可能跟細(xì)線的長度（L）有關(guān)。于是小寧和小軍來到實驗室，找來了以下器材：A．秒表；B．長為0.8m的細(xì)線；C．長為1.0m的細(xì)線；D．銅球；E．鋁球（D、E兩球體積相等，都有相同的小孔，便于系線）。為了驗證小寧的猜想，請你幫他們設(shè)計出簡要的實驗步驟。（1）選用的器材是（選填上列器材前的字母）：。（2）具體操作：把小球拉到一定的高度，然后靜止釋放，記錄，再改變，重復(fù)實驗。（3）對小寧提出的問題，除了他的猜想外，請你再提出一個猜想：。第10講能量及其存在形式[知識目錄]模塊一：能量的存在形式 1模塊二：動能 3模塊三：勢能 6模塊四：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 8【鞏固訓(xùn)練】 11[知識掌握]模塊一：能量的存在形式1.能量簡稱能，是度量物質(zhì)運(yùn)動的一種物理量，是客觀存在的，自然界中的一切活動和變化都是能量存在的表現(xiàn)形式。2.由于物質(zhì)的運(yùn)動有多種多樣的形式，因此能量也以多種不同的形式存在。例如天體的運(yùn)動，河水的流淌，人的行走等屬于機(jī)械運(yùn)動，做機(jī)械運(yùn)動的物體都具有機(jī)械能；人和動物的運(yùn)動要消耗能量，而消耗的能量可以從食物中得到補(bǔ)充，可見食物中存在能量，儲存在食物中的能量屬于化學(xué)能；家用電器需要通電才能工作，表明了電具有能量，這種能量稱為電能……（2022秋?樂清市期中）如圖所示是一種利用健身球設(shè)計的充電器，在轉(zhuǎn)動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當(dāng)于一個微型發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)動球的過程中沒有涉及到的能量形式是（）A．電能 B．光能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能【解答】解：手在轉(zhuǎn)動球的時候，消耗體內(nèi)的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為球的機(jī)械能，球內(nèi)有閉合電路，球運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生電流，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，給電池充電；故涉及到了化學(xué)能、機(jī)械能、電能，未涉及到光能；故選：B。（2022秋?椒江區(qū)校級期中）關(guān)于能量，下列說法中錯誤的是（）A．動能是跟物體運(yùn)動有關(guān)的物理量 B．聲能傳遞能量，光不能傳播能量 C．能量有多種形式 D．利用能量的過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程【解答】解：A、動能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，即動能跟物體運(yùn)動有關(guān)，故A正確；B、聲音和光都能傳播能量，故B錯誤；C、能量與物體的運(yùn)動形式有關(guān)，從宏觀到微觀，物質(zhì)運(yùn)動形態(tài)的多樣性，決定了能量形式的多樣性，故C正確；D、利用能量的過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程，故D正確。故選：B。（2022秋?臺州期中）下列關(guān)于能量的說法錯誤的是（）A．人在沉睡時不消耗能量 B．人的能量主要來自食物 C．燃料提供了汽車運(yùn)動所需的能量 D．聲音也具有能量【解答】解：A、人的各種生命活動都需要消耗能量，人在睡眠時也要呼吸、心跳等，故A錯誤；B、人的能量主要來自食物，故B正確；C、燃料為汽車運(yùn)動提供能量，燃料中蘊(yùn)含著化學(xué)能，故C正確；D、聲音具有能量，故D正確；故選：A。（2022秋?慈溪市校級期中）填寫下列物體或現(xiàn)象中所具有的能量。（1）流動的河水具有動能。（2）站在跳臺上的跳水運(yùn)動員具有重力勢能。（3）被拉長的橡皮筋具有彈性勢能。【解答】解：（1）流動的河水在運(yùn)動，具有動能。（2）站在跳臺上的跳水運(yùn)動員處在一定高度，具有重力勢能。（3）被拉長的橡皮筋發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能。故答案為：（1）動能。（2）重力勢能。（3）彈性勢能。模塊二：動能1.物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能，它是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的。2.探究動能大小的影響因素實驗中，用到的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法。3.在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，物體的動能就越大。4.運(yùn)動速度相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的動能就越大。（2022秋?嘉興期末）1千米3海水中的氘元素通過核聚變的方式釋放的能量，相當(dāng)于地球上所有石油燃燒產(chǎn)生的能量。氘元素中的這種能量形式屬于（）A．內(nèi)能 B．化學(xué)能 C．電能 D．核能【解答】解：通過核聚變或核裂變的形式釋放出來的巨大能量叫核能，氘元素通過核聚變的方式釋放的能量屬于核能，故D正確，而ABC錯誤。故選：D。（2022秋?上城區(qū)校級期中）“跳遠(yuǎn)”是一項常見的體育運(yùn)動。跳遠(yuǎn)運(yùn)動員在比賽中都是先助跑一段距離后才起跳，這樣做是為了（）A．增大了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的慣性 B．減小了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的慣性 C．增大了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的動能 D．減小了跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的動能【解答】解：跳遠(yuǎn)運(yùn)動員在比賽中都是先助跑一段距離后才起跳，改變的只是速度，而沒改變運(yùn)動員的質(zhì)量，所以運(yùn)動員的慣性沒變。只是增加了運(yùn)動員的動能。故A、B、D錯誤。故選：C。（2023?天臺縣一模）汽車超速、超載容易發(fā)生重大的交通事故。某同學(xué)查閱資料后獲得以下資料信息，如圖所示。請解釋汽車超速、超載容易發(fā)生重大交通事故的原因?！窘獯稹看穑浩嚦?，速度越大，動能越大，一旦發(fā)生交通事故，產(chǎn)生的后果更嚴(yán)重；汽車超載，質(zhì)量越大，動能越大，一旦發(fā)生交通事故，產(chǎn)生的后果更嚴(yán)重。（2021秋?鄞州區(qū)期中）運(yùn)動的物體具有的能量是（）A．形變的能 B．動能 C．熱能 D．聲能【解答】解：運(yùn)動的物體具有的能量是動能。故ACD錯誤，B正確。故選：B。模塊三：勢能1.物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，它是由物體的質(zhì)量和高度共同決定的。大量實驗表明，質(zhì)量相同的物體，所處的高度越高，它的重力勢能就越大；所處高度相同時，質(zhì)量越大的物體，它的重力勢能越大。2.物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能，它是由物體的彈性形變程度決定的。對同一個物體，物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能就越大。（2020秋?鹿城區(qū)校級期中）如圖所示為木質(zhì)彈簧門，用力將其推開后總能自動關(guān)閉。這是由于門被推開時彈簧積蓄了（）A．動能 B．重力勢能 C．彈性勢能 D．熱能【解答】解：彈簧門被推開后彈簧被壓縮發(fā)生彈性形變，門的動能轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能，自行關(guān)閉的過程中，彈簧恢復(fù)原狀，形變變小，它的彈性勢能減小，門的速度變大，動能變大，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成門的動能，這樣門就能自動關(guān)上了。所以用力將彈簧門推開后總能自動關(guān)閉，這是由于門被推開時彈簧積蓄了彈性勢能。故選：C。（2022秋?西湖區(qū)校級期中）質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行，如果它們的重力勢能相等，那么（）A．燕子比鴿子飛得快 B．燕子比鴿子飛得高 C．鴿子比燕子飛得快 D．鴿子比燕子飛得高【解答】解：質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行，如果它們的重力勢能相等，質(zhì)量大的鴿子飛得低，質(zhì)量較小的燕子飛得高。故選：B。（2022秋?鹿城區(qū)校級期中）將蹦蹦跳玩具青蛙（如圖）發(fā)條旋緊后釋放，青蛙就能在水平桌面上運(yùn)動起來了，旋緊的發(fā)條儲存了（）A．彈性勢能 B．重力勢能 C．動能 D．化學(xué)能【解答】解：旋緊的發(fā)條發(fā)生了彈性形變，儲存的是彈性勢能。故選：A。模塊四：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化1.動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能可以轉(zhuǎn)化為動能。在這個過程中，如果沒有摩擦力，則機(jī)械能總量保持不變。2.機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能。（2023春?義烏市期中）強(qiáng)大的國防力量，捍衛(wèi)著我國主權(quán)和領(lǐng)土，也保障著我國人民安居樂業(yè)。如圖所示是我國高超音速導(dǎo)彈“東風(fēng)17”從起飛到擊中目標(biāo)的軌跡示意圖，如果把大氣層邊緣看作水面，導(dǎo)彈飛行時就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力強(qiáng)，難以攔截。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)彈運(yùn)動到b點時，不受重力作用 B．導(dǎo)彈飛出大氣層后，仍受到慣性作用 C．導(dǎo)彈從a點運(yùn)動至b點，重力勢能不變 D．從起飛點到攻擊點的過程中，導(dǎo)彈的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變【解答】解：A、地球附近的物體都受重力，所以導(dǎo)彈運(yùn)動到b點時仍受重力作用，故A錯誤；B、導(dǎo)彈飛出大氣層后仍然有慣性，但慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故B錯誤；C、導(dǎo)彈從a點運(yùn)動至b點，質(zhì)量不變，高度減小，導(dǎo)彈的重力勢能減小，故C錯誤；D、導(dǎo)彈從起飛點到攻擊點的過程中，導(dǎo)彈的速度大小和運(yùn)動方向不斷變化，所以運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，故D正確。故選：D。（2023?定海區(qū)校級模擬）輕質(zhì)彈簧的一端連接在放置于粗糙水平面的物塊上，另一端固定在豎直的墻上（保持彈簧與水平面平行），當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時，物塊位于O處。小樂將物塊移至N處后由靜止開始釋放，發(fā)現(xiàn)物塊向左移動，最終停在M處。下列說法正確的是（）A．從N到M的過程中，物塊的機(jī)械能保持不變 B．從N到M的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大 C．物塊經(jīng)過O處時，受到的摩擦力方向發(fā)生改變 D．物塊停在M處時，受到水平向右的摩擦力【解答】解：A、從N到M的過程中，彈簧的彈性勢能與物塊的機(jī)械能之間發(fā)生了轉(zhuǎn)化，所以物塊的機(jī)械能是改變的，故A錯誤；B、從N到M的過程中，彈簧的形變程度先變小后變大，所以彈簧的彈性勢能先減小后增大，故B正確；C、物塊經(jīng)過O處時，由于運(yùn)動的方向不變，與接觸面相對運(yùn)動的方向不變，所以受到的摩擦力方向不改變，故C錯誤；D、物塊停在M處時，受到彈簧水平向右的彈力的作用，物塊靜止，水平方向上受力平衡，所以受水平向左的摩擦力，故D錯誤。故選：B。（2023?上虞區(qū)一模）第二十四屆“冬奧會”在北京和張家口成功舉辦。以下四圖是運(yùn)動員在本屆“冬奧會”上參加不同比賽項目時的情景，關(guān)于他們比賽時所涉及的科學(xué)知識，下列說法正確的是（）A．甲圖：擦刷冰面是為了增大摩擦 B．乙圖：花樣滑冰運(yùn)動員的重力和對冰面的壓力是一對平衡力 C．丙圖：跳臺滑雪運(yùn)動員在下落過程中運(yùn)動狀態(tài)不變 D．丁圖：速度滑冰運(yùn)動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，其機(jī)械能增加【解答】解：A、隊員在冰壺前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是通過使接觸面脫離的方法來減小冰壺與冰面間的摩擦力，故A錯誤；B、冰壺對冰面的壓力與其所受的重力的方向是相同的，不是一對平衡力，故B錯誤；C、跳臺滑雪運(yùn)動員在下落過程中運(yùn)動速度發(fā)生改變，運(yùn)動狀態(tài)改變，故C錯誤；D、速度滑冰運(yùn)動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，運(yùn)動員的質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；高度不變，重力勢能不變，因此機(jī)械能增加，故D正確。故選：D。（2023?湖州模擬）如圖是物體在空中飛行過程中動能Ek隨時間t變化的曲線，運(yùn)動的物體可能是（）A．由靜止下落的乒乓球 B．豎直向上墊起的排球 C．離開腳后在地上滾動的足球 D．從肩上斜向上投擲出去的鉛球【解答】解：分析圖象可知，動能先減小再增大。A、由靜止下落的乒乓球質(zhì)量不變，速度不斷變大，故其動能始終在增大，故A不合題意；B、豎直向上墊起的排球，排球質(zhì)量不變，速度先減小后增大，所以動能先減小后增大，但排球運(yùn)動到最高點時速度為0，動能為0，故B不合題意；C、離開腳后在地上滾動的足球，足球滾動的越來越慢，動能越來越小，故C不合題意；D、斜向上投擲出去的鉛球在整個飛行過程中，質(zhì)量不變，一直在運(yùn)動，動能不為零（處于最高點時豎直方向速度為0，但水平方向仍然有速度，因此動能不為0）。從出手到最高點過程中速度減小，此過程動能減小；在下落的過程中，速度不斷增大，到達(dá)地面最大，此過程動能增大。整個過程動能先減小再增大。故D符合題意；故選：D。【鞏固訓(xùn)練】一．選擇題（共10小題）1．（2023春?杭州月考）如圖所示，一物體在沿斜面向上的拉力的作用下，沿斜面勻速上升，木塊在上升過程中（）A．機(jī)械能不變 B．重力勢能不斷增大 C．動能不斷增大 D．動能在轉(zhuǎn)化成重力勢能【解答】解：物體沿斜面向上勻速運(yùn)動，質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增加；質(zhì)量不變、速度不變，動能不變；動能不變、重力勢能增大，機(jī)械能增大；物體上升過程中，速度不變、動能不變，沒有發(fā)生重力勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化，故B正確。故選：B。2．（2023?蕭山區(qū)模擬）如圖，甲、乙、丙是完全相同的小球，處于同一水平面上。甲以速度v豎直上拋，乙以與水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上拋出，丙球沿傾角為θ的足夠長斜面以速度v上滑。上述運(yùn)動過程中均不計空氣阻力和一切摩擦，比較達(dá)到最高點時小球具有的動能和重力勢能，正確的是（）A．動能：E甲＝E丙＜E乙 B．動能：E甲＝E乙＝E丙 C．重力勢能：E甲＝E丙＜E乙 D．重力勢能：E甲＝E乙＝E丙【解答】解：開始時，甲、乙、丙是完全相同的小球，質(zhì)量相同，速度相同，則動能大小相同；高度為0，所以三個小球的重力勢能都為0；甲、乙、丙三個小球都到達(dá)最高點時，小球的質(zhì)量不變，甲、丙小球在最高點時的速度為0，小球的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以甲、丙小球的重力勢能是相同的；乙小球在最高點時在水平方向上具有一定的速度，具有一定的動能，所以此時乙小球的重力勢能小于甲、丙小球的重力勢能，故A正確、BCD錯誤。故選：A。3．（2023?龍港市模擬）如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過A點和B點后落到地面，又被多次彈，圖中虛線為小球的運(yùn)動軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動，描述正確的是（）A．小球從A點運(yùn)動到B點的過程中機(jī)械能不斷減少 B．小球反彈經(jīng)過D點時動能為零 C．若將彈性小球表面涂黑，則會在C、F兩點留下等大的黑色圓斑 D．小球經(jīng)過E點的機(jī)械能大于經(jīng)過G點的機(jī)械能【解答】解：A、小球從A點運(yùn)動到B點的過程中，因光滑桌面沒有摩擦阻力，小球處于平衡狀態(tài)，其速度大小不變，高度不變，質(zhì)量不變。所以小球機(jī)械能不變，故A錯誤；B、從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度，小球在最高點時，豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，則小球在D點的動能不為零，故B錯誤；C、彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反映小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大，在C點與在F點時，小球的動能與重力勢能都為零，而每次小球反彈到的最高點都比上一次的最高點低，說明小球受到空氣阻力作用，機(jī)械能逐漸變小，所以小球在C點的機(jī)械能大于在F點的機(jī)械能，故小球在C點的彈性勢能大于在F點的彈性勢能，小球在C點的圓要大于在F點的圓斑，故C錯誤；D、小球在多次彈起過程中，機(jī)械能逐漸變小，而E點在G點之前，故小球在G點的機(jī)械能小于在E點的機(jī)械能，故D正確。故選：D。4．（2023?蕭山區(qū)校級二模）過山車是杭州樂園里一項刺激有趣的項目。過山車會由機(jī)械將車體送至左側(cè)高臺上，推出高臺后便不再提供動力，下列過山車模型中，一定無法到達(dá)右邊平臺的是（）A． B． C． D．【解答】解：在過山車運(yùn)動過程中，發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，下降時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，上升時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車的機(jī)械能守恒；在實際運(yùn)行中由于摩擦和空氣阻力的存在，克服摩擦做功，部分機(jī)械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致過山車的機(jī)械能逐漸減少；設(shè)左側(cè)平臺的高度為h0；A、圖中過山車在出發(fā)點速度v0＝v，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運(yùn)行過程中能夠達(dá)到的最大高度必超過h0，在圖中過山車整個運(yùn)行過程中的任意一點的高度均小于h0，所以物體在整個運(yùn)行過程中，動能不為零，速度均不為零，物體能夠順利到達(dá)右邊平臺；在實際運(yùn)行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運(yùn)行過程中機(jī)械能持續(xù)減少，如果損失的機(jī)械能不多，則依然有可能過山車順利到達(dá)右邊平臺，故A錯誤；B、圖中過山車在出發(fā)點速度為零，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運(yùn)行過程中能夠達(dá)到的最大高度為h0，在圖中過山車整個運(yùn)行過程中的任意一點的高度均小于h0，所以物體在整個運(yùn)行過程中，動能不為零，速度均不為零，物體能夠順利到達(dá)右邊平臺；在實際運(yùn)行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運(yùn)行過程中機(jī)械能持續(xù)減少，如果損失的機(jī)械能不多，則依然有可能過山車順利到達(dá)右邊平臺，故B錯誤；C、圖中過山車在出發(fā)點速度v0＝v，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運(yùn)行過程中能夠達(dá)到的最大高度大于h0，圖中過山車運(yùn)行過程中的最高點超過h0，但只要過山車速度足夠大，過山車依然能夠通過最高點，到達(dá)右邊平臺；在實際運(yùn)行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運(yùn)行過程中機(jī)械能持續(xù)減少，如果損失的機(jī)械能不多，則依然有可能過山車順利到達(dá)右邊平臺，故C錯誤；D、圖中過山車在出發(fā)點速度為零，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運(yùn)行過程中能夠達(dá)到的最大高度為h0，在圖中過山車運(yùn)行過程中的最高點為h0，過山車到達(dá)最高點時的速度為零，由于慣性，過山車仍然能夠經(jīng)過最高點；在實際運(yùn)行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運(yùn)行過程中機(jī)械能持續(xù)減少，則過山車在到達(dá)最高點之前速度已經(jīng)為零，過山車將不能通過最高點，一定無法到達(dá)右邊平臺，故D正確。故選：D。5．（2023?龍灣區(qū)模擬）撐桿跳高時，運(yùn)動員先加速助跑，起跳后，他的身體不斷上升，撐桿劇烈彎曲，促使運(yùn)動員繼續(xù)上升，最后，撐桿離手，運(yùn)動員越過橫桿下落。若整個過程中不考慮空氣阻力、人和撐桿之間的摩擦產(chǎn)生的能量損耗，從開始助跑到落地前，下列有關(guān)能量隨時間變化正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：運(yùn)動員先加速助跑，速度變大，質(zhì)量不變，動能先變大；質(zhì)量不變，高度不變，重力勢能不變；起跳后，他的身體不斷上升，質(zhì)量不變，速度變小，動能變小，高度變大，重力勢能變大，桿發(fā)生了彈性形變，人的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能，使得人的機(jī)械能減小，然后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的機(jī)械能，人的機(jī)械能增大；到達(dá)最高點時，重力勢能最大，動能最?。ǖ粸?）；下落過程中，質(zhì)量不變，速度變大，高度變小，動能變大，重力勢能變?。徊豢紤]空氣阻力、人和撐桿之間的摩擦產(chǎn)生的能量損耗，從開始助跑到落地前，機(jī)械能先增大后不變；根據(jù)四個選項可知，C正確。故選：C。6．（2023春?寧波月考）圖為撐桿跳運(yùn)動員在比賽中的幾個畫面，假設(shè)該過程不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．運(yùn)動員過最高點時的速度為零 B．運(yùn)動員在上升階段撐桿的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的動能 C．運(yùn)動員助跑階段，身體中的化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為人的動能 D．運(yùn)動員起跳時的動能等于落地時的動能【解答】解：A、運(yùn)動員經(jīng)過最高點具有水平方向的速度，速度不為零，故A錯誤；B、運(yùn)動員在上升階段，撐桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為桿的重力勢能和人的動能及重力勢能，故B錯誤；C、運(yùn)動員助跑階段，運(yùn)動員消耗了體內(nèi)的化學(xué)能，其中一部分轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，運(yùn)動員流汗就可以說明有內(nèi)能產(chǎn)生，故C錯誤；D、不計空氣阻力，機(jī)械能守恒，運(yùn)動員起跳時的動能等于落地時的動能，故D正確。故選：D。7．（2023春?余杭區(qū)月考）如圖所示為某市輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小坡度，這樣能有效地提高能量的利用率，對此，下面有關(guān)說法正確的是（）A．列車進(jìn)站過程動能減小，勢能減小 B．列車進(jìn)站過程動能增大，勢能增大 C．列車出站過程動能減小，勢能增大 D．列車出站過程動能增大，勢能減小【解答】解：由題意可知，列車進(jìn)站時，是由低處向高處運(yùn)動，高度增大，速度減小，列車的動能轉(zhuǎn)化成重力勢能；列車出站時，是由高處向低處運(yùn)動，高度減小，速度增大，重力勢能又轉(zhuǎn)化成了動能。所以ABC錯誤，D正確。故選：D。8．（2022秋?上虞區(qū)期末）如圖，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動到B位置的過程中，判斷正確的是（）A．小球的動能不斷增加 B．彈簧的彈性勢能不斷減少 C．在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變 D．小球運(yùn)動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等【解答】解：由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動到O的過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；到達(dá)O點時，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運(yùn)動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；則小球從A位置運(yùn)動到B位置的過程中：A、小球的動能先增加后減少，故A錯誤；B、彈簧的彈性勢能先減少后增大，故B錯誤；C、水平臺面光滑，且AO＝OB，說明沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，故C正確；D、小球運(yùn)動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，故D錯誤。故選：C。9．（2023?上城區(qū)一模）如圖所示是杭州市體育中考時小鄭同學(xué)擲出的實心球運(yùn)動的情景，下列說法正確的是（）A．實心球從a點運(yùn)動到b點的運(yùn)動過程中，慣性越來越小 B．實心球在最高點b時，只受重力的作用，速度為零 C．實心球從b點運(yùn)動到c點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 D．實心球在落地點c時，機(jī)械能為零【解答】解：A、慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，實心球從a點運(yùn)動到b點的運(yùn)動過程中質(zhì)量不變，故慣性不變，故A錯誤；B、實心球在b點時，不再受到推力的作用，受到重力和空氣阻力的作用。故B錯誤；C、實心球從b點運(yùn)動到c點的過程中，質(zhì)量不變，高度降低，重力勢能變小，同時速度變大，動能變大，故重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C正確；D、實心球在落地點c時，有一定速度，動能不為零，則機(jī)械能不為零，故D錯誤。故選：C。10．（2022秋?西湖區(qū)期末）如圖表示跳水運(yùn)動員從入水到露出水面的過程，下列說法錯誤的是（）A．①→③階段運(yùn)動員的重力勢能減小 B．③→⑤階段運(yùn)動員的重力勢能增大 C．①→⑤階段運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒 D．③處時運(yùn)動員的動能為零【解答】解：A、①→③階段運(yùn)動員的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小，故A正確；B、③→⑤階段運(yùn)動員的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能增大，故B正確；C、①→⑤階段運(yùn)動員由于克服阻力做功，所以運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒，故C正確；D、③處時運(yùn)動員的速度不為零，動能不為零，故D錯誤。故選：D。二．實驗探究題（共3小題）11．（2022秋?樂清市期中）學(xué)習(xí)了能量轉(zhuǎn)化知識之后，小明為探究質(zhì)量對能量轉(zhuǎn)化的影響做了如下實驗，將光滑水平面與光滑斜面連接。彈簧一端固定在木板上，小車將彈簧壓縮至A位置后被釋放，小車沿水平面運(yùn)動并滑上斜面至B位置（不計空氣阻力），如圖所示，回答下列問題：（1）壓縮彈簧松手后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的機(jī)械能。（2）小車從水平面開始滑至斜面的過程中，其機(jī)械能總量如何變化？不變。（3）換用質(zhì)量更大的小車，同樣壓縮彈簧至A位置后被釋放，小車能否滑至斜面B位置，說明理由換用質(zhì)量更大的小車，同樣壓縮彈簧至A位置后被釋放，彈簧的彈性勢能相同，最后小車滑上斜面最高點時，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小車的重力勢能，而重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量大的小車到達(dá)的高度會低一點?！窘獯稹拷猓海?）壓縮彈簧松手后，彈簧的彈性勢能減少，小車的機(jī)械能增大，所以將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的機(jī)械能。（2）小車從水平面開始滑至斜面的過程中，由于不計空氣阻力，水平面和斜面均光滑，小車不受空氣阻力和摩擦力，機(jī)械能守恒，所以其機(jī)械能總量不變。（3）