第十二章 机械能 单元测试.docx

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第十二章机械能单元测试

第12章机械能单元测试卷

一、选择题

1.在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（　　）

A．海上航行的轮船B．空中飞行的子弹

C．吊在天花板上的电灯D．拉开的弓

2．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度．这是为了（　　）

A．增大动能B．增大势能C．增大惯性D．减小阻力

3．下列说法中正确的是（　　）

A．以同样速度运行的汽车与火车具有相同的动能

B．重力势能相等的物体一定在同一高度上

C．洒水车在平直的路面洒水前行，机械能不变

D．同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大

4．下列物体具有弹性势能的是（　　）

A．在水平公路上行驶的小汽车B．悬挂在天花板上的电灯

C．在空中飞行的飞机D．被拉伸的弹簧

5．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（　　）

A．动能不变，势能不变B．动能减少，势能增加

C．动能增加，势能减少D．动能减少，势能减少

6．如图所示，小孩从滑梯上端匀速滑下时，说法正确的是（　　）

A．下滑时，动能不变，重力势能不变

B．下滑时，动能不变，重力势能增大

C．下滑时，动能不变，重力势能减小

D．下滑时，动能增大，重力势能减小

7．如图所示，蒋庆荡秋千的过程中，说法正确的是（　　）

A．上升时，重力势能不变，动能不变

B．上升时，重力势能增大，动能不变

C．下落时，重力势能减小，动能增大

D．下落时，重力势能增大，动能增大

8．如图所示，我们在株洲方特游乐园玩过的过山车，下列说法中正确的是（　　）

A．上升时，重力势能转化为动能

B．下降时，动能转化为重力势能

C．上升时，动能转化为重力势能

D．下降时，动能不变，重力势能不变

9．如图所示．人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（　　）

A．人和车的动能保持不变B．人和车的动能增大

C．人和车的动能减小D．人和车的重力势能增大

10．水从高处落下，下列说法正确的是（　　）

A．水的动能增加，机械能增大

B．水的动能不变，重力势能减小

C．水的动能增大，重力势能不变

D．水的重力势能转化为动能

11．下列成语或诗句与水能或风能无关的是（　　）

A．惊涛拍浪B．电闪雷鸣

C．北风呼啸D．飞流直下三千尺

12．下列物体在运动过程中，动能转化为势能的是（　　）

A．汽车沿斜坡向下运动

B．汽车在水平公路上匀速行驶

C．投篮时，篮球向下运动过程中

D．荡秋千时，秋千上升过程中

二、填空题

13．运输飞机一边在空中水平匀速飞行，一边往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能　　　　　　，飞机的机械能　　　　　　．（选填“增大”“减小”或“不变”）

14．如图所示，是跳板跳水运动员腾空起跳向上运动后再下落水中，若不计空气阻力，运动员的重力势能先　　　　　　后减小，机械能　　　　　　．（均选填“增大”“不变”“减小”）

15．以同样速度行驶的大卡车和小轿车，　　　　　　动能大，所以在同样的道路上，不同车型限制车速不同．大卡车的最大速度应比小轿车　　　　　　（填“大”或“小”）

16．如图所示是三峡水电站的拦河大坝，增大上下游水位差，增大水的　　　　　　能，水力发电时，水的　　　　　　能转化为电能．

三、作图题

17．在图中画出物体在最低位置的受力示意图．

18．在图中画出绳子移动距离是重物上升高度的2倍的绳子绕法．

四、科学探究题

19．小明用如图所示的装置探究“动能大小与什么因素有关？

”的实验步骤如下：

A．质量为m的小球从A处释放，将木块在水平面上推动一段距离，如图甲所示．

B．质量为m的小球从B处释放，将木块在水平面上推动一段距离，如图乙所示．

C．质量为2m的小球从B处释放，将木块在水平面上推动一段距离，如图丙所示．

（1）实验中小球动能的大小是通过观察比较　　　　　　反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种　　　　　　（直接测量/放大/转换）方法；

（2）为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用　　　　　　两个图来分析，并由此得出的实验结论是　　　　　　；

（3）若水平面绝对光滑，该实验　　　　　　（能/不能）得出探究结论．

20．利用如图所示装置探究“物体的重力势能大小与哪些因素有关”．

将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，已知A球的质量小于B球的质量．

（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置．这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量　　　　　　（选填“有关”或“无关”）．

（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远．由此可得出结论：

高度相同时，质量大的，重力势能　　　　　　（选填“大”或“小”）．

（3）比较图乙、图丙，观察丙图中B球能将木块C撞得更远．由此可得结论：

　　　　　　相同时，高度越高，重力势越大．

21．今年我们在株洲方特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）过山车通过图中的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，机械能　　　　　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（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，是利用　　　　　　作为“发动机”的；在生产与生活中与过山车利用了相同“发动机”的有水力发电．

五、计算题

22．华润新能源投资有限公司在岳阳县张谷英、饶村风能资源丰富的区域实施投资开发及运营风力发电．总装机规模约10万千瓦的项目建成后，较之用煤发电的企业，每年可节约原煤消耗30万吨，减少二氧化硫排放量10460吨、二氧化碳排放56万吨．加速新能源利用、实现节能减排、保护生态环境．回答并计算：

（1）风力发电是将风的　　　　　　能转化为电能，10万千瓦是　　　　　　（选填“功”或“功率）

（2）10万千瓦合　　　　　　W．

（3）风车转动1分钟的机械能是多少．

23．一个小水电站，每分钟有200m3的水从30m高处下落，水流冲击水轮机做功．（g=10N/kg）求：

（1）每分钟流过水的质量；

（2）每分钟水流对水轮机做功；

（3）每分钟水水轮机做功的功率．

第12章机械能单元测试卷

一、选择题

1.在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（　　）

A．海上航行的轮船B．空中飞行的子弹

C．吊在天花板上的电灯D．拉开的弓

【考点】动能和势能的概念．

【专题】机械能及其转化．

【分析】动能是指物体运动而具有的能，势能是指物体被举高而具有的能，本题要根据动能和势能的定义对每个选项进行分析，选出既符合动能定义又符合势能定义的选项．

【解答】解：

A、海上航行的轮船，只具有动能，故该选项不符合题意；

B、空中飞行的子弹，既具有动能又具有重力势能，故该选项符合题意；

C、吊在天花板上的电灯，只具有重力势能，故该选项不符合题意；

D、拉开的弓，具有弹性势能，故该选项不符合题意．

故选B．

【点评】本题考查动能和势能定义，解题时要紧扣定义，只有同时符合两个定义的选项才是正确的．

2．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度．这是为了（　　）

A．增大动能B．增大势能C．增大惯性D．减小阻力

【考点】动能的影响因素；惯性；势能的影响因素．

【分析】物体的动能大小由物体的质量和物体的速度两个因素决定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大；

物体的动能和势能之间可以相互转化．

【解答】解：

A、汽车上坡前，加大油门，可以提高汽车的速度，增大车的动能；上坡时，汽车的动能转化为重力势能，动能越大、转化的重力势能越大，这样更有利于爬坡，故A正确、B错；

C、质量是决定惯性大小的因素，而汽车的质量不变，所以其惯性不变，故C错；

D、汽车对地面的压力和地面的粗糙程度不变，所以汽车所受阻力不变，故D错．

故选A．

【点评】掌握有关物体动能的决定因素的基础知识是解决此题的关键．抓住车速增大、找出与速度大小有关的物理量．

3．下列说法中正确的是（　　）

A．以同样速度运行的汽车与火车具有相同的动能

B．重力势能相等的物体一定在同一高度上

C．洒水车在平直的路面洒水前行，机械能不变

D．同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】机械能及其转化．

【分析】

（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；

（2）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；

（3）动能和势能统称为机械能；

（4）弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，弹性形变的程度越大，弹性势能越大．

【解答】解：

A、由于火车的质量大，所以同样速度运行的汽车与火车相比，火车具有的动能大，故A错误；

B、重力势能的大小与物体的质量和高度有关，重力势能相等的物体不一定在同一高度上，故B错误；

C、洒水车在平直的路面洒水前行，其质量变小，速度不能确定，所以动能不能确定；高度不变，故其重力势能减小，但由于动能不能确定，所以机械能大小不能确定，故C错误；

D、弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，故D正确；

故选D．

【点评】知道并理解动能、重力势能和弹性势能大小的影响因素，是解决该题的关键．

4．下列物体具有弹性势能的是（　　）

A．在水平公路上行驶的小汽车B．悬挂在天花板上的电灯

C．在空中飞行的飞机D．被拉伸的弹簧

【考点】动能和势能的概念．

【专题】机械能及其转化．

【分析】利用弹性势能的定义，分析出物体具有弹性势能的特征，从而可判定出选择项中提到的物体是否具有弹性势能．

【解答】解：

A、在水平公路上行驶的小汽车并没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能．不符合题意；

B、悬挂在天花板上的电灯并没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能．不符合题意；

C、空中飞行的飞机并没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能．不符合题意；

D、被拉伸的弹簧发生了弹性形变，根据弹性势能的定义，所以该物体具有弹性势能．符合题意．

故选D．

【点评】判定物体具有什么形式的机械能，要利用该形式机械能的特征去判定：

具有动能的特征是运动；重力势能的特征是举高；弹性势能的特征是发生弹性形变．

5．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（　　）

A．动能不变，势能不变B．动能减少，势能增加

C．动能增加，势能减少D．动能减少，势能减少

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】机械能及其转化．

【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，动能和势能统称机械能．据此结合题目描述可做出判断．

【解答】解：

当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变，因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少．故只有选项D的说法正确，符合题意．

故选D．

【点评】本题主要考查了动能和重力势能的影响因素，本题中注意飞行喷洒农药时其质量在不断减小是解答中的易错点．

6．如图所示，小孩从滑梯上端匀速滑下时，说法正确的是（　　）

A．下滑时，动能不变，重力势能不变

B．下滑时，动能不变，重力势能增大

C．下滑时，动能不变，重力势能减小

D．下滑时，动能增大，重力势能减小

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】应用题；机械能及其转化．

【分析】解决此题要知道动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；

重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大．

【解答】解：

小孩从公园中的滑梯上匀速滑下，小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小；

故选C．

【点评】解决此类问题要结合影响动能和势能的大小变化的因素以及改变物体内能的方法去分析．

7．如图所示，蒋庆荡秋千的过程中，说法正确的是（　　）

A．上升时，重力势能不变，动能不变

B．上升时，重力势能增大，动能不变

C．下落时，重力势能减小，动能增大

D．下落时，重力势能增大，动能增大

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】应用题；机械能及其转化．

【分析】动能大小的影响因素：

质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；

重力势能大小的影响因素：

质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；

【解答】解：

AB、在荡秋千时，当她向最高点做上升运动时，其质量不变，速度变慢，故动能变小，即到达最高点速度最小，动能最小；同时在该过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，即到达最高点时重力势能最大，故AB错误；

CD、当她向最低点做下落运动时，其质量不变，速度变快，故动能变大，即到达最低点速度最大，动能最大；同时在该过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，即到达最低点时重力势能最小；故C正确，D错误．

故选C．

【点评】知道动能和重力势能大小的影响因素，并能准确的判断出能量的转化是解决该题的关键．

8．如图所示，我们在株洲方特游乐园玩过的过山车，下列说法中正确的是（　　）

A．上升时，重力势能转化为动能

B．下降时，动能转化为重力势能

C．上升时，动能转化为重力势能

D．下降时，动能不变，重力势能不变

【考点】动能和势能的转化与守恒．

【专题】机械能及其转化．

【分析】动能大小的影响因素：

质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．重力势能的影响因素：

质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

【解答】解：

AC、上升时，过山车质量不变，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能，故A错误、C正确；

BD、下降时，过山车质量不变，高度降低，速度减大，重力势能转化为动能，故BD错误．

故选C．

【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．掌握弹性势能、动能、重力势能之间的相互转化．

9．如图所示．人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（　　）

A．人和车的动能保持不变B．人和车的动能增大

C．人和车的动能减小D．人和车的重力势能增大

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】控制变量法；机械能及其转化．

【分析】

（1）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．

（2）重力势能大小跟质量、被举得高度有关．被举得高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大．

【解答】解：

人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中人和车的质量不变，速度增大，动能变大；高度减小，重力势能减小．

故选B．

【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

10．水从高处落下，下列说法正确的是（　　）

A．水的动能增加，机械能增大

B．水的动能不变，重力势能减小

C．水的动能增大，重力势能不变

D．水的重力势能转化为动能

【考点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒．

【专题】应用题；机械能及其转化．

【分析】

（1）知道动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；

（2）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大．

（3）若计摩擦和空气阻力时，机械能是减小的．

【解答】解：

A、水从高处向低处运动时，其质量不变，速度增加，故水的动能增加，由于存在空气的阻力和摩擦，所以机械减小，故A错误；

B、水从高处向低处运动时，其质量不变，速度增加，故水的动能增加，同时高度减小，故水的重力势能减小，故B错误；

C、水从高处向低处运动时，其质量不变，速度增加，故水的动能增加，同时高度减小，故水的重力势能减小，故C错误；

D、水从高处向低处运动时，其质量不变，速度增加，故水的动能增加，同时高度减小，故水的重力势能减小，故水的重力势能转化为动能，故D正确；

故选D．

【点评】知道并理解动能、重力势能大小的影响因素是解决该题的关键．

11．下列成语或诗句与水能或风能无关的是（　　）

A．惊涛拍浪B．电闪雷鸣

C．北风呼啸D．飞流直下三千尺

【考点】能源．

【专题】能源的利用与发展．

【分析】水和空气在流动过程中具有巨大的动能（机械能），可以利用它们产生的能量发电等，分析题中的选项具有的能量，看否与水能或风能无关．

【解答】解：

A、惊涛拍浪，说明水具有机械能，故A不符合题意；

B、电闪雷鸣，说明雷电具有电能，故B符合题意；

C、北风呼啸，说明风具有机械能，故C不符合题意；

D、飞流直下三千尺，是水的流动，说明水具有机械能，故D不符合题意．

故选B．

【点评】本题考查了学生对风能和水能的了解，属于基础性题目．

12．下列物体在运动过程中，动能转化为势能的是（　　）

A．汽车沿斜坡向下运动

B．汽车在水平公路上匀速行驶

C．投篮时，篮球向下运动过程中

D．荡秋千时，秋千上升过程中

【考点】动能和势能的转化与守恒．

【专题】机械能及其转化．

【分析】①重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了．

②判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准时：

减小的转化为增多的．

【解答】解：

A、汽车沿斜坡向下运动时，高度降低，重力势能减少；速度加快，动能增大；所以是重力势能转化为动能，故A选项不符合题意．

B、汽车在水平路面上匀速行驶的过程，速度不变，动能不变；高度不变，重力势能不变，故B选项不符合题意；

C、投篮时，篮球向下运动过程中，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，故C选项不符合题意；

D、荡秋千时，秋千上升过程中，速度减小，动能减小；相对高度增大，重力势能增大；动能转化为重力势能，故D选项符合题意；

故选：

D．

【点评】理解势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化．

二、填空题

13．运输飞机一边在空中水平匀速飞行，一边往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能　减小　，飞机的机械能　减小　．（选填“增大”“减小”或“不变”）

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】机械能及其转化．

【分析】

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

【解答】解：

飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小．

故答案为：

减小；减小．

【点评】

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．

（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

14．如图所示，是跳板跳水运动员腾空起跳向上运动后再下落水中，若不计空气阻力，运动员的重力势能先　增大　后减小，机械能　不变　．（均选填“增大”“不变”“减小”）

【考点】动能和势能的大小变化；机械能．

【专题】应用题；机械能及其转化．

【分析】分析运动员动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行分析．

考虑空气阻力时，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大；不考虑空气阻力时，机械能守恒．

【解答】解：

运动员先向上跳起再落入水中，运动员的质量没有变化，速度先减小后增大，动能先减小后增大．高度先增大后减小，重力势能先增大后减小．不考虑空气阻力时，机械能守恒，机械能保持不变．

故答案为：

增大；不变．

【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

15．以同样速度行驶的大卡车和小轿车，　大卡车　动能大，所以在同样的道路上，不同车型限制车速不同．大卡车的最大速度应比小轿车　小　（填“大”或“小”）

【考点】动能大小的比较．

【分析】物体动能的大小跟质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大．

【解答】解：

以同样速度行驶的大卡车和小轿车，因为大卡车的质量大，所以，大卡车的动能就大．

在同样的道路上，不同车型限制车速不同，因为大卡车质量比小轿车的大，所以大卡车的最大速度应比小轿车小．

故答案为：

大卡车、小．

【点评】在同样的道路上，不同车型限制车速不同，主要考虑在动能相同的情况下，不同的车型质量不同，所以车速就不同

16．如图所示是三峡水电站的拦河大坝，增大上下游水位差，增大水的　重力势　能，水力发电时，水的　动　能转化为电能．

【考点】势能的影响因素；能量转化的应用．

【专题】机械能及其转化．

【分析】

（1）重力势能大小的影响因素：

质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；物体下落时，重力势能转化为动能，重力势能越多，转化为的动能越多．

（2）水利发电时，水的动能转化为电能；

【解答】解：

（1）观察三峡水电站修拦河大坝可知，增大上下游水位差，在水的质量不变时，增加水的高度，能增大水的重力势能．

（2）水流下时高度减小，质量不变，水的重力势能转化为动能；水带动发电机转动，产生电能，是水的动能转化为电能．

故答案为：

重力势，动．

【点评】

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能大小的影响因素．掌握各种形式能的变化．

（2）重力势能、动能、弹性势能之间可以相互转化．

三、作图题

17．在图中画出物体在最低位置的受力示意图．

【考点】力的示意图．

【专题】重力、弹力、摩擦力．

【分析】先对物体进行受力分析，确定各力的方向，然后根据力的示意图的画法作图．

【解答】解：

物体在最低位置时受到重力G和绳子拉力F的作用，重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上，二力作用点画在物体的重心，如图所示：

【点评】此题考查了学生对物体所受力的分析，注意物体在最低位置时，只受重力和拉力，没有向前的冲力，易错点！

18．在图中画出绳子移动距离是重物上升高度的2倍的绳子绕法．

【考点】滑轮组的设计与组装．

【专题】简单机械．

【分析】首先要会组装滑轮组．知道承担物重的绳子段数越多越省力．在此题中，绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，可以知道，绳子的股数为2股，根据“奇动偶定”的原则，画出使用滑轮组提起物体时