11.3 动能和势能知识点题库

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过山车

当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？

过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能．过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）．像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来．

（1）过山车通过A点向上运动过程中，动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车运动过程中，将部分机械能转化为；
（3）过山车旅行过程中，遇到紧急情况能够准确停下来，是由于
（4）过山车第一次下行后，是利用作为“发动机”的．

下列说法正确的是（）

A .

草原上奔跑的马群扬起的尘土是分子的无规则运动形成的 B .

以驾驶员为参照物，马路上形式的汽车是运动的 C .

跳伞运动员在空中下落过程中，重力势能不断增加 D .

优美的吉他声通过空气传入人耳中

如图所示是课堂上做过的“探究物体动能大小与质量关系”的实验装置．

（1）本实验的研究对象是，通过来判断研究对象的动能的大小．
（2）实验过程中通过让小车从高度由静止开始下滑，保证小车碰撞木块时速度大小不变，通过改变研究对象的质量．
（3）小车在下滑的过程中，重力势能，动能．木块在运动过程中，机械能转化为能．
（4）按（2）中要求先后做两次实验，比较木块运动距离的长短可以得到结论：物体速度大小相同．

动能的大小与、有关，重力势能的大小与、有关．

如图是人造地球卫星的轨道示意图．卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒．卫星在远地点时能最大，从远地点向近地点运动时，它的势能减小、能增大，速度也就增大．

一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示．若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（）

A . 小球在下落过程中动能不变 B . 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 C . 小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 D . 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率

“龙希国际大酒店”是中国华西村的标志性建筑.在一次参观中，小明乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，小明的（）

A . 动能不断增大 B . 重力势能不断增大 C . 动能转化为重力势能 D . 重力势能转化为动能

现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有较大的（选填“比热容”或“热值”）．火箭在加速上升过程中机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。

实验序号	铁块质量m/g	铁块距桌面高度H/cm	桌腿进入沙子的深度h/cm
①	20	20	1.9
②	20	30	2.9
③	20	40	3.8
④	30	20	2.9
⑤	40	20	4.1

（1）实验中通过比较来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：。

疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裏。无人机携带包裏匀速上升时，包裏的（）

A . 动能减少，重力势能增加 B . 动能不变，重力势能增加 C . 动能不变，重力势能不变 D . 动能增加，重力势能减少

北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，北京、张家口同为主办城市，也是中国继北京奥运会、南京青奥会之后的中国第三次举办的奥运赛事。单板滑雪项目的重头戏之一是U型池场地比赛，图甲是U型池场地。图乙是运动员在比赛中完成某个动作的一瞬间，下列说法中正确的是（　　）

A . 运动员腾空到最高点时，合力为零 B . 运动员从离开池沿腾空至最高点的过程中动能减小，重力势能增大 C . 运动员在下落过程中，惯性逐渐增大 D . 运动员沿内壁下滑过程中，合力不为零

一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水，该洒水车在洒水的过程中，动能，机械能。（选填“增大”“减小”或“不变”）。当遇险情紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过的方式增加了物体的内能。

2017年5月，我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功，客机下降过程中，其质量，重力势能；客机着陆后减速滑行过程中，其动能（均选填"增加"、"不变"或"减小"）

2019年10月1日，在北京天安门广场举行了庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵仪式．在此次阅兵中，歼-20隐身超音速单座双发重型制空战斗机首次在国庆阅兵中亮相．下列关于歼-20描述正确的是（）

A . 歼-20离开跑道在竖直方向向上加速升空，动能增大，机械能总量保持不变 B . 歼-20在空中以表演姿态匀速下坠时，重力势能减小，动能不变 C . 歼-20在水平跑道上滑行，速度越快，惯性越大，摩擦力也越大 D . 歼-20以表演姿态在竖直上升的过程中，只有重力做功

如图所示的滚摆实验中，关于滚摆的能量转化情况，下列说法正确的是（）

A . 滚摆上升时动能转化为重力势能 B . 滚摆下降时动能转化为重力势能 C . 滚摆运动过程中，滚摆的机械能转化为其它形式的能 D . 滚摆运动过程中，其它形式的能转化为滚摆的机械能

2021年5月29日，搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭顺利升空。火箭加速上升过程中，火箭受到的推力（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力，动能（选填“增加”、“减少”或“不变”）。

雨滴从高空下落的过程中，由于受到重力和空气阻力的共同作用，由静止开始先加速下落，达到一定速度后再匀速下落到地面。若忽略汽化等现象，则匀速下落的过程中，动能，重力势能，机械能（填“增大”“减小”或“不变”）。

在学习了弹性势能的物理知识之后小丽想自己设计实验探究弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关，实验前她先提出了以下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

为实验探究小丽准备了多根弹簧，还有小球、木块和长刻度尺。请你帮助小丽一起完成下面的实验。

（1）在验证猜想一时，小丽用同一根弹簧设计了如图甲、乙所示的实验。实验中弹性势能的大小可以间接比较来实现，这里用到了研究方法叫。
（2）为验证猜想二，需选用粗细的两根弹簧，将两根弹簧压缩（均填“相同”或“不同”）的长度，再让小球碰到同一位置的相同木块比较木块运动的距离来得出结论。
（3）如图丙所示，为更好地研究弹性势能与动能的之间的转化，小丽将弹簧的左端固定，右端连接小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中小球速度最大的位置是（选填“a”“b”或“c”）。由a点运动到b点的过程中能量转化的过程是。

为安全起见，轿车上一般都配有安全气囊，当轿车发生严重撞击时，安全气囊会自动充气弹出，防止车内的人由于撞向车身受到伤害；交通部门明文规定“严禁超速”，是通过限制速度来减小车的，防止造成重大伤害。

如图所示是铅球运动员将手中铅球推出后，铅球在空中的运动轨迹。则铅球在空中飞行过程中，其速度v、重力势能E_p随时间t变化的曲线最接近的是（）

A .

B .

C .

D .

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