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第十二章达标检测卷一、选择题(每题3分,共36分)1.2020年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》,其中把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物过程中,下坠的物体( )A.动能增大B.动能减小C.势能增大D.势能不变2.下列物体重力势能发生变化的是( )A.水平拉长的弹簧B.正在下落的篮球C.水平滑行的玩具车D.静止在桌面上的课本3.2019年4月20日,在东营举行的国际马拉松比赛中,当运动员加速冲刺时,运动员的( )A.动能增大B.惯性增大C.所受重力增大D.运动状态不变4.下列成语或诗句与水能或风能无关的是( )A.惊涛拍岸B.电闪雷鸣C.北风呼啸D.飞流直下三千尺5.对过山车加速下降过程中的机械能,下列分析正确的是( )A.动能增大,重力势能增大B.动能减小,重力势能增大C.动能减小,重力势能减小D.动能增大,重力势能减小6.行驶在高速公路上的小汽车,司机突然发现刹车失灵,为了避险,将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道,最终停下。下列说法正确的是( )A.上坡过程中,小汽车的机械能保持不变B.小汽车停下后,不再具有惯性C.上坡过程中,小汽车处于平衡状态D.上坡过程中,小汽车动能减小,重力势能增加97.2020年6月30日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是( )A.动能增大,势能不变,机械能增大B.动能增大,势能增大,机械能增大C.动能增大,势能增大,机械能不变D.动能减小,势能增大,机械能不变8.运动员站在地面用力竖直向下抛球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是( )A.球开始下落时动能为零B.球弹跳到原抛球位置时仍具有动能C.球离地后的上升过程中势能转化为动能D.球在整个运动过程中机械能增加9.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )A.整个过程只有重力在对小球做功B.小球在A、B两点具有的动能相同C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vCD.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能10.如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A.着地瞬间,两球的动能相等B.甲球在P点和Q点的机械能相等C.释放瞬间,两球的重力势能相等D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等11.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )9A.球在B、C两点的动能相等B.球在A、D两点的机械能相等C.球从B点到O点的过程中机械能减少D.球从O点到C点的过程中重力势能减少12.蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时是成直立状态并一直保持,到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起,达到更高点。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A.在整个过程中,运动员机械能守恒B.在整个过程中,运动员机械能一直在增加C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,运动员机械能守恒D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒二、填空题(每空1分,共18分)13.2019年4月17日,全国跳水冠军赛暨世锦赛跳水选拔赛在重庆拉开帷幕。在当晚进行的女子双人三米板跳水比赛中,河北运动员王涵搭档国家队队友施延懋勇夺金牌,她们在下落过程中,重力势能变________,动能变______。14.如图所示,小红背着书包站在匀速上行的自动扶梯上随着扶梯一起上行,在上行过程中,以自动扶梯为参照物,小红是________的;小红的机械能________(填“增大”“不变”或“减小”);小红对书包________(填“做了功”或“没做功”)。15.“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的______能转化为箭的________能。16.小新遥控重为10N的小型无人机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段,共用时20s,然后悬停在距地面169m的高度,在减速上升阶段飞机的动能________(填“增大”或“减小”),在整个上升阶段飞机的重力势能____________________(填“一直增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”);若不计空气阻力,且无人机在匀速竖直上升的阶段速度为1.2m/s,则在匀速上升阶段,无人机升力的功率为________W。17.在如图所示的实验中,被压缩的弹簧一旦放松,就能将它上面的砝码举起,观察由甲图到乙图的变化过程。甲图中,弹簧被压缩得越紧,弹簧的________越大,弹性势能________,放松时对砝码做的功________。乙图中,砝码的____________能增大,这是因为弹簧的____________能减小。18.如图所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向________。而将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是________________________________________________;排球在上升过程中动能将________(填“增大”或“减小”)。三、实验与探究题(19题10分,20题6分,共16分)19.将普通塑料水管进行改装,能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度,再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。(1)将两根塑料管按图甲连接,选合适的滑块放入管①,将一钢球从管②的口放入后,静止释放。观察并记录________________________。取出钢球,将滑块移回原位,将钢球从另一个口放入,重复实验。该实验可验证动能大小与____________的关系。(2)将两根塑料管按图乙连接,验证重力势能大小与质量的关系,请你写出实验步骤。20.某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:9①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0;②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1;③释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h2;④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh。实验次数h0/mh1/mh2/mx/mx2/m2Δh/m10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85(1)实验中弹簧的形变量x=________(用所测物理量符号表示)。(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过________来间接反映的。A.h1B.h2C.h2-h0D.h2-h1(3)该同学根据表中数据分别作出图甲Δh-x和图乙Δh-x2图像,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与__________________成正比。四、综合运用题(21题12分,22题18分,共30分)21.张家界天门山闻名遐迩,天门山索道全长7454m,高度差1200m,是国内为数不多高度差超过千米的索道之一。若单个缆车质量为140kg,每位乘客的平均质量为60kg,单个缆车满载6人(g取10N/kg),则:9(1)游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中,缆车的动能________,重力势能________。(均填“增大”“减小”或“不变”)(2)若缆车满载时与索道的接触面积为0.0025m2,索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少?(3)若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处,用时25min,缆车和人所受总重力做功的功率是多少?22.滑旱冰是青少年喜爱的一项运动。小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2,g取10N/kg,求:(1)小兵自身受到的重力。(2)若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min,小兵滑动的平均速度是多少?(3)小兵单脚滑行时对地面的压强。(4)小兵在练习时,想冲上一个斜坡,请从能量角度分析他该怎样做,为什么?(不计斜坡阻力)9答案一、1.A2.B 点拨:水平拉长的弹簧、水平滑行的玩具车、静止在桌面上的课本,质量与高度都不变,它们的重力势能不变,故A、C、D不合题意。正在下落的篮球,质量不变,高度降低,重力势能减小,故B符合题意。3.A 点拨:运动员加速冲刺时,质量不变,速度变大,动能增大,故A正确;惯性大小只跟物体的质量大小有关,运动员加速冲刺时,质量不变,惯性大小不变,故B错误;运动员加速冲刺时,质量不变,重力不变,故C错误;运动状态的改变包括运动方向和速度大小的改变,可见运动员加速冲刺时,运动状态改变,故D错误。4.B5.D 点拨:过山车加速下降过程中质量不变,速度变大,动能增大;同时高度下降,重力势能减小;故D正确。6.D 点拨:小汽车上坡过程中,机械能转化为其他形式的能,故A错误;物体在任何时候都有惯性,小汽车停下后,惯性不可能消失,故B错误;上坡过程中,小汽车速度逐渐减小,运动状态发生变化,小汽车处于非平衡状态,故C错误;上坡过程中,小汽车质量不变、速度减小、高度增加,则其动能减小,重力势能增加,故D正确。7.B 点拨:卫星从地面发射升空的过程中,卫星是加速升空的,卫星的质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大;故机械能增大。8.B 点拨:由于球不是自由下落,是运动员向下抛的,故球在开始下落时的速度不是零,动能不是零,故A错误;据题目可知,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置,当球弹跳至原位置时仍是运动的,此时仍具有动能,故B正确;球离地后的上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,势能增大,动能转化为势能,故C错误;球在整个运动过程中,会与空气、地面摩擦,故会损失掉一部分机械能,机械能减少,故D错误。9.C 点拨:小球受到竖直向下的重力的作用,滚动过程中,竖直方向移动了距离,小球的重力是做功的,但由于弧形轨道粗糙,小球受到摩擦力的作用,要克服摩擦力做功,故A错误;克服摩擦力做功使小球的机械能减小,A、B两点时小球的动能不同,故B错误;小球运动过程中,质量不变,机械能减小,小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC,故C正确;小球克服摩擦力做功,机械能减小,在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能,故D错误。910.B 点拨:忽略空气阻力,在下落的过程中小球机械能守恒,因此P点和Q点的机械能相等;甲、乙两球的质量不同,刚开始时所具有的重力势能不相等,因此着地瞬间的动能不相等,从释放到着地,两球所受重力做功也不相等。11.C12.C 点拨:在下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,先有运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能,后有蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能,故运动员的机械能不守恒,故A、B、D错误;从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,忽略空气阻力,只有重力势能和动能的相互转化,运动员的机械能守恒,故C正确。二、13.小;大 点拨: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。跳水运动员下落过程中,质量不变,高度减小,速度变大,故其重力势能变小,动能变大。14.静止;增大;做了功15.弹性势;动16.减小;一直增大;12 点拨:在匀速上升阶段,无人机升力的功率P=Fv=Gv=10N×1.2m/s=12W。17.形变量;越大;越多;重力势;弹性势18.相反;排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上;减小三、19.解:(1)滑块被撞击后移动的距离;速度大小 (2)将一钢球从管②的一口放入后,静止释放,观察滑块被撞击后移动的距离;取出钢球,将滑块移回原位,将另一质量不同的钢球从同一个口放入,重复实验。20.(1)h0-h1 (2)D (3)形变量的平方点拨:(1)弹簧的形变量x等于弹簧的原长h0减去弹簧被压缩后的长度h1,即x=h0-h1。(2)实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的,即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1,即h2-h1,故D正确。(3)由表可知Δh=15x2,Δh与x2成正比例函数关系,图像为过原点的直线,即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。四、21.解:(1)不变;增大(2)缆车总质量:m=140kg+60kg×6=500kg,缆车对钢索的压力:F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N,9索道上挂缆车处的钢索承受的压强:p===2×106Pa。(3)缆车和人所受总重力做的功:W=Gh=5000N×1200m=6×106J,缆车和人所受总重力做功的功率:P===4000W。点拨:游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中,质量不变,速度不变,高度不断增加,所以缆车的动能不变,重力势能增大。22.解:(1)小兵质量约为m=34kg,则小兵自身受到的重力G=mg=34kg×10N/kg=340N。(2)小兵滑行的路程s=1200m,所用时间t=2.5min=2.5×60s=150s,小兵滑动的平均速度v===8m/s。(3)小兵单脚滑行时对地面的压力F=G总=G人+G鞋=340N+3kg×2×10N/kg=400N,一只旱冰鞋与地面的接触面积S=4×4cm2=1.6×10-3m2,对地面的压强p===2.5×105Pa。(4)冲上斜坡时,动能转化为重力势能,故应提高速度,增大动能,才容易冲上斜坡。9
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