全国中考物理试题真题分项汇编专题12机械能及能量守恒定律含答案与解析.docx
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全国中考物理试题真题分项汇编专题12机械能及能量守恒定律含答案与解析.docx
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全国中考物理试题真题分项汇编专题12机械能及能量守恒定律含答案与解析
专题12机械能及能量守恒定律
第2期
一、单选题
1.(2021·山东临沂市·中考真题)2021年4月7日,我国自主研发的深海钻探“利剑”——“海牛Ⅱ号”抵达2060m的海底,并成功下钻231m,刷新了深海海底钻机的世界纪录。
在海面下匀速竖直下潜的“海牛Ⅱ号”( )
A.重力不做功B.机械能不变
C.所受压强减小D.排开海水的质量不变
【答案】D
【详解】
A.“海牛Ⅱ号”受到竖直向下重力的作用,已知其在海面下匀速竖直下潜,即在重力的方向上移动了距离,重力做功,故A不符合题意;
B.“海牛Ⅱ号”在海面下匀速竖直下潜,因其速度不变,故其动能不变,但因高度变小,其重力势能变小,故其机械能变小,故B不符合题意;
C.“海牛Ⅱ号”在海面下下潜过程中,所处的深度变大,根据,因此所受压强增大,故C不符合题意;
D.“海牛Ⅱ号”在海面下匀速竖直下潜过程中,排开海水的体积保持不变,根据,排开海水的质量不变,故D符合题意。
故选D。
2.(2021·湖南怀化市·中考真题)田径运动会上,运动员投出的铅球在下落过程中,下列说法正确的是()
A.动能增加B.重力势能增加
C.动能转化为重力势能D.机械能增加
【答案】A
【详解】
A.运动员投出的铅球在下落过程中,高度降低,速度变大,故动能变大,故A正确;
B.高度降低,故重力势能减小,故B错误;
C.重力势能减小,动能增大,故是重力势能转化为动能,故C错误;
D.由于有阻力做功,故机械能减小,故D错误。
故选A。
3.(2021·陕西中考真题)如图所示为拉弓射箭的情景,下列说法正确的是( )
A.用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B.箭被射出的过程中,动能转化为弹性势能
C.射出的剑可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
【答案】A
【详解】
A.用力将弓拉弯,弓的形状发生了变化,故说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.箭被射出的过程中,弹性势能变小,动能变大,故弹性势能转化为动能,故B错误;
C.射出的剑可以继续向前运动是因为惯性,而不是惯性作用,因为惯性不是力,故C错误;
D.斜向上射出的箭在空中飞行时,高度变大,故重力势能变大,故D错误。
故选A。
4.(2021·湖南长沙市·中考真题)2020年7月23日,“天问一号”探测器成功发射,迈出了我国自主开展行星探测的第一步,对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是( )
A.动能减小B.重力势能增大
C.重力势能转化为动能D.机械能增加
【答案】BD
【详解】
ABC.探测器在离地加速上升的过程中速度越来越快,高度越来越高,动能增大,重力势能增大,机械能增加,故A错误,B正确,C错误;
D.探测器在离地加速上升的过程,速度增加,高度增加,质量不变,则天问一号探测器的机械能增加,故D正确。
故选BD。
5.(2021·浙江衢州市·中考真题)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。
物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】
A.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,路程与时间成正比,图像应为正比例函数,故A错误;
B.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,速度不变,动能不变,故B正确;
C.物块在斜面的位置逐渐升高,重力势能随时间的增加而增大,故C错误;
D.运动过程中,物块动能不变,重力势能增加,则机械能增加,故D错误。
故选B。
6.(2021·江苏苏州市·中考真题)如图,质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q,将它们由静止释放,在物块P下落到地面的过程中,P、Q间细线拉力大小为F。
(细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起)( )
A.钩码落地前,的机械能增大
B.钩码落地前,的机械能增大
C.钩码落地后,的机械能不变
D.钩码落地后,的机械能减小
【答案】B
【详解】
物块P、物块Q和钩码在同一根绳上,运动情况相同,把钩码和物块P看成一个整体,这个整体和物块Q所受的合力大小相等,则
所以绳上的拉力为,物块P和Q合力方向和运动方向一致,所以机械能增大。
故选B。
7.(2021·江苏中考真题)2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。
如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知,足球
( )
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
【答案】B
【详解】
A.B点只受重力,不平衡,故A不符合题意;
B.运动过程中有空气阻力,所以AD速度可能相同,动能可能相同,故B符合题意;
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不变,故C不符合题意;
D.在运动过程中,机械能不守恒,不可能只存在动能和势能的相互转化,故D不符合题意。
故选B。
8.(2021·四川凉山彝族自治州·中考真题)如图所示,将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出,初速度相等,小球第一次落地速度为v1,小球第二次落地速度为v2,不计空气阻力,比较v1和v2的大小,正确的是( )
A.v1=v2B.v1<v2C.v1>v2D.无法比较
【答案】A
【详解】
两次小球的初速度相同,离地面高度相同,由机械能守恒可知,落地速度大小相同。
故选A。
9.(2021·湖北武汉市·中考真题)如图所示,运动员迎着飞来的足球奔跑,腾空跃起将足球顶出。
考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.运动员在跑步阶段运动状态不变,在腾空阶段运动状态改变
B.足球与运动员相互作用的过程中,足球的弹性势能逐渐增大
C.足球从被顶出至刚落地的过程中,足球机械能减小,内能增大
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】C
【详解】
A.运动员在跑步阶段不一定匀速,所以运动状态可能改变,故A错误;
B.足球与运动员相互作用的过程中,弹性势能先增大后减小,故B错误;
C.足球从被顶出至刚落地的过程中,有空气阻力,部分机械能转化为内能,所以机械能减小,内能增大,故C正确;
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
二、填空题
10.(2021·江苏泰州市·中考真题)2021年5月29日,搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场成功升空,在火箭发射升空过程中,火箭的动能将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若以地面为参照物,该火箭是________的。
【答案】变大运动
【详解】
[1]火箭发射升空的过程中,加速向上运动,速度变大,所以动能增大。
[2]若以地面为参照物,该火箭位置改变,是运动的。
11.(2021·山东济宁市·中考真题)蹦蹦杄备受青少年喜爱,图是小明玩蹦蹦杆的情景,小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时,原有的重力势能就以______的形式储存在弹簧中,跃起后,蹦蹦杆离开地面,小明和蹦蹦杆一起向上运动,随后又向下运动,往返多次后,弹簧的温度有所升高,这是通过______的方式改变了弹簧的内能。
【答案】弹性势能做功
【详解】
[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时,小明所处高度变小,所以重力势能变小,弹簧的形变量变大,弹性势能变大,所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。
[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动,随后又向下运动,往返多次后,此过程中有力对弹簧做功,弹簧的温度有所升高,内能变大,这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。
12.(2021·湖北宜昌市·中考真题)如图是宜昌某景区的彩虹滑道,小东和小红从顶端滑到底端的过程中,重力势能______,机械能______。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】减小减小
【详解】
[1]小东和小红从顶端滑到底端的过程中高度减小,重力势能减小。
[2]下滑过程中,速度越来越快,一部分重力势能转化为动能;由于滑板与滑道之间有摩擦,克服摩擦还要做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小。
13.(2021·山东菏泽市·中考真题)火星探测器“天问一号”于2021年2月10日开始环绕火星飞行,在环绕火星飞行的过程中不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,机械能________。
经过3个多月的环火星飞行后,5月15日07时18分“祝融”号火星车和着陆器成功登陆火星。
“祝融”号利用_______将探测信息传递给地球上的控制团队。
【答案】守恒电磁波
【详解】
[1]天问一号飞行过程,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,机械能守恒。
[2]火星上的祝融号是利用电磁波将信息传递给地球的。
14.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题)如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面,着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘,这是为了______;刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬,这______(选填“能”或“不能”)说明分子在做无规则运动;火星表面有稀薄的空气,在降落过程中着陆器的机械能______(选填“增大”、“不变”或“减小”);地面是通过______遥控使降落伞张开的。
【答案】减小压强不能减小电磁波
【详解】
[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘,增大受力面积减小压强。
[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬,尘土不是分子,故尘土飞扬并不是分子运动。
[3]火星表面有稀薄的空气,在降落过程中着陆器,克服空气阻力做功,故机械能减小。
[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的,因为电磁波能够在空气中传播。
15.(2021·湖南邵阳市·中考真题)小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游,在汽车下坡的过程中,为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡,汽车的机械能______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】减小
【详解】
汽车匀速下坡时速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能是动能和势能之和,所以汽车的机械能减小。
16.(2021·湖北武汉市·中考真题)2021年4月29日,中国天宫空间站天和核心舱发射成功,标志着我国空间站时代已经到来。
如图所示,天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行,不受空气阻力,因此机械能守恒。
(1)天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息,电磁波______(填“能”或“不能”)在真空中传播;
(2)天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中,天和核心舱的动能______(填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”);
(3)若天和核心舱在1min内运行的路程是456km,则它的平均速度是______m/s。
【答案】能先减小后增大7600
【详解】
(1)[1]电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
(2)[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中,动能转化为重力势能变大,动能减小;从远地点到近地点的过程中,重力势能变为动能,动能增大。
(3)[3]天和核心舱的平均速度
三、简答题
17.(2021·黑龙江中考真题)许多同学玩过有趣的蹦床游戏,如图所示:
当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的动能和势能是如何转化的?
人从接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化?
(不计空气阻力)
【答案】势能转化为动能;动能和重力势能减小、蹦床的弹性势能增大
【详解】
(1)人从空中最高
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