第3章 能量的转化与守恒 综合训练（3.1-3.2含解析）.docx

3.1- 3.2综合训练、选择题1.人们在工农业生产和日常生活中利用煤、石油和天然气的能量，归根到底都是间接利用了（）A.地热能B.海洋能C.电能D.太阳能2 .如图为喷洒农药的无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的（）A.动能减小、重力势能减小B.动能减小、重力势能不变C.动能不变、重力势能减小D.动能不变、重力势能不变3 .汽车超速行驶会造成严重的交通事故，快速行驶的汽车能将行人撞飞，这是因为（）A.汽车具有较大的势能B.汽车受到重力C.汽车具有较大的内能D.汽车具有较大的动能4 .10月16日。时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。在运载火箭加速升空.的过程中，下列关于三位宇航员动能和势能变化的说法正确的是（）A.动能增大，势能增大B.动能增大，势能减小C.动能不变，势能增大D.动能减小，势能增大5 .关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是（）A.下降过程中动能不变B.最低点动能为零C.上升过程中重力势能减小D.最高点重力势能最大6 .在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（）A.不同小球从斜面上同一高度处释放，到达斜面底部时的动能大小都相同B.水平面上物体A被撞击后移动的距离越大，说明撞击时小球具有的动能越大C.小球从斜面上越高处释放，物体A就被推得越远，说明动能大小与所处高度有关D.小球从斜面上释放到与物体A共同静止的过程中机械能守恒7 .如图所示，足球以初速度V沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析中正确的是（.足球在b、d两点处动能相等8 .足球在a、d两点处机械能相等C.足球从b到c的过程中机械能减小D.足球从c到d的过程中重力势能减小8.如图甲所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至C处时弹簧最短。从a至C处的过程中，小球在b处速度最大。小球的速度V和弹簧被压缩的长度L之间的关系如图乙所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（）8 .小球的重力势能先减小后增大C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能D.小球的动能一直减小9 .如图所示，A.B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于0'点，0与0'点在同一水平面上。分别将A.B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次到达各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球第一次到达各自悬点正下方时（不计空气阻力）（）.两球的动能相等B.B球的机械能较大C.A球的速度较大D.两球的机械能相等10.掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，如图是小球弹跳的频闪照片，下列选项中说法正确的是（）QaA.小球每次跳到最高点时处于平衡状态B.小球从接触地面到离开地面时，主要是重力势能和动能之间在转化C.当小球在某次跳到最高点时，若外力突然全部消失，则小球将水平向右做匀速直线运动D.小球在每次跳到同一高度时的速度大小都相同，总的机械能减小二、填空题11 .现代人类的生活离不开能量，并且种类多样，如：电能，太阳能，化学能，核能。下列是生活中用到的一些器具或生产工具，其中分别用到了哪种能量。（1）太阳能热水器（2）煤球炉（3）白炽灯12 .在篮球场地面上铺一张白纸，将两个质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落（两个皮球的弹性相同），在纸上留下黑色圆斑如图所示。（1）分析图中两个圆斑大小可判断：mAmB（选填“大于”“小于”或“等于”）。（2）皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，在此过程中能的总量（选填“不变”“减少”或“增大”）。13 .10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射成功。6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。请完成下列问题。（1）长征二号F型运载火箭使用偏二甲朋作为主要燃料，其中储存了能。（2）在升空过程中，神舟十三号载人飞船所具有势能变化情况是。14 .我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功，客机飞行时以地面为参照物，客机是（选填“运动”或“静止”）的；客机下降过程中，其重力势能（选填“增大”“不变”或“减小”）。15 .如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中是动能一高度关系图线，小石块达到的最大高度为m,小石块在最高点时的机械能为Jo三、实验题16 .实验小组的同学小联用如图甲所示的装置探究“影响物体加能大小的因素”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上木块，将木块撞出一段距离。记录数据如下表。z甲乙实验次数钢球质量m/g钢球下摆高度hc木块滑行距离Lcn120202023020283402035(1)本实验研究的动能大小是通过观察来判断的；(2)从表中数据可以得出的结论是。(3)小盟同学用图乙所示的装置进行探究，设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击后移动的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击后移动的距离；上述两个方案中，能完成某个因素探究的是方案一，方案二无法完成的原因是O四、解答题17 .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角戌正比。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：刻度尺21.01.0第14题图弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度加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分;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介；改变弹簧的压缩长度，重复步骤，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,和小铁块上升的距离瓦实验次数)(m)h(m)(m)X(In)X2)力(In)10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85(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.hB.hic.bzhoD.hz该同学根据表中数据分别作出图乙力一押图丙方一殳图像，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与成正比。18.某司机驾驶一辆满载的货车，行至高速公路一处连续下坡路段时，因长时间刹车使汽车刹车片发热，导致刹车失灵。危急之下，他将汽车驶入右侧紧急避险车道。如图所示，避险车道是一个上坡道，且路面铺了一层厚厚的砂石，汽车迅速减速，避免了重大事故发生。请从能量转化的角度解释：汽车驶入避险车道后能迅速减速的原因。3.1-3.2综合训练答案解析、选择题1.D【解析】煤、石油和天然气等是生物长时间的进化生成的化石能源.煤、石油和天然气的生成过程都离不开太阳能，是在间接利用太阳能.故答案为D.2. A【解析】动能与物体的质量和速度大小有关，重力势能与物体的质量和高度有关，据此判断即可。喷洒农药的无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，它的速度不变，但质量不断减小，因此它的动能减小；它的高度不变，但质量逐渐减小，因此它的重力势能减小，故A正确，而B、C、D错误。故选A.3. D【解析】动能是物体由于运动而具有的能量，它的大小和物体的质量以及物体的速度有关。题目中提到汽车是快速行驶的，在质量不变的条件具有更快的速度。根据动能的影响因素：在质量不变时，物体的速度越大，动能也越大。故快速行驶的汽车具有较大的动能。故答案为：D4. A【解析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。运载火箭加速升空时，质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度增大，则重力势能增大，故A正确，而B、C、D错误。故选A.5. D【解析】（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：枝量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。A.滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；B、滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；C、滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；D、滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确。故答案为：D6. B【解析】根据动能的影响因素的探究实验的设计、实验过程和结论分析判断。A.不同小球从斜面上同一高度处释放，到达斜面底部时的速度相同。如果小球的质量不同，那么它们的动能大小不同，故A错误；B.水平面上物体A被撞击后移动的距离越大，木块克服摩擦做的功越多，说明撞击时小球具有的动能越大，故B正确；C.小球从斜面上越高处释放，它到达斜面底端时的速度就越大，物体A就被推得越远，说明动能大小与所速度大小有关，故C错误；D.小球从斜面上释放到与物体A共同静止的过程中，由于物体B不断克服摩擦力做功，所以机械能会全部转化为内能，即机械能变成零，故D错误。故选B。7. C【解析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与质量和速度有关；（2）如果考虑摩擦力，那么运动的时间越长，机械能转化为内能越多，即机械能越小，据此分析判断。草地凸凹不平，那么足球运动时受到阻力它的机械能会有损耗。因为d点在b点的后面，所以d点的机械能损耗多，那么d点的机械能比d点更小，故B错误；b、d两点高度相同，那么足球的重力势能相同，根据机械能=动能+势能可知，d点的动能比b点的动能更小，故A错误；c点在b点的后面，机械能损耗更多，那么从b到c的过程中机械能减小，故C正确；足球从C到d的过程中，高度不断增大，因此它的重力势能增大，故D错误。故选Co8. C【解析】由图象可知，小球速度先变大，后变小.弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关.在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力.A.在小球向下压缩弹簧的过程中，在ab段，弹簧的形变较小、弹力较小，重力大于弹力，合力向下，小球做加速运动，速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动（be段），弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，其速度减小；故A错误；B、小球从a至C的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；C、小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，小球和弹簧的机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故C正确；D、由图乙可知，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误.故答案为C.9. C【解析】根据机械能的相互转化的知识判断。A.B两个小球所在的高度相同，且质量相同，那么它们开始时的重力势能相同。当它们都到达最低处时，由于轻绳不会伸长，因此A的重力势能会全部转化为动能。而弹簧会因受到拉力而伸长，因此产生弹性势能，即B球的重力势能转化为小球B的动能和弹簧的弹性势能。比较可知，A球到达最低点时的动能会大于B球到达最低点时的动能，即A球的速度较大。故选C10. C【解析】（1）对最高点时的小球进行受力分析即可；（2）根据弹性势能与动能的相互转化判断；（3）根据牛顿第一定律分析；（4）物体的动能与质量和速度大小有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能二动能+重力势能。A.小球每次跳到最高点时，它只受竖直向下的重力作用，不能处于平衡状态，故A错误；B.小球从接触地面到离开地面时，主要是小球的弹性势能和动能之间在转化，故B错误；C.当小球在某次跳到最高点时，它在竖直方向上的速度为零，而在水平方向上速度不为零。根据牛顿第一定律可知，若外力突然全部消失，则小球将水平向右做匀速直线运动，故C正确；D.小球在每次跳到同一高度时，它的重力势能相同。由于与空气摩擦，因此小球的机械能会转化为内能，即它的机械能不断减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的动能不断减小，即速度逐渐减小，故D错误。故选c。二、填空题H.太阳能；化学能；电能【解析】物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。如：机械能（动能和势能）、化学能、电能、电磁能、核能等等。（1）太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置，所以它利用的是太阳能；（2）化学能是指储存在物质当中的能量，在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。煤球炉是通过燃烧煤对物体进行加热的，将煤中的化学能转化为内能，所以它利用的是化学能；（3）白炽灯是将电能转化为光能和热能的装置，所以它利用的是电能；故答案为：太阳能；化学能；电能12. （1）小于（2）不变【解析】（1）根据圆斑大小和重力势能大小的关系判断；（2）根据质量守恒定律可知，能量不会凭空产生，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。（1）在高度相同时，物体质量越大，其重力势能越大，下落过程中转化为的动能就越大，接触地面后转化为的弹性势能也就越大，从而使皮球的形变程度越大，在纸上留下的黑色圆斑越大。由图知，圆斑B的面积大，所以可推断：皿小于明。（2）皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，则它的机械能越来越小，但是减小的机械能转化为内能。由此判断，在此过程中能的总量保持不变。13. （1）化学（2）增大【解析】化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量。物体在空间某点处的重力势能等于使物体从该点运动到参考点（即一特定水平面）时重力所作的功。重力势能的公式：Ep=IBghO（1）燃料的燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将化学能转化为内能。其中储存了化学能。14. 运动；减小【解析】（1）如果物体相对参照物的位置保持不变，那么它是静止的；否则，它就是运动的；（2）重力势能与物体的质量和高度有关。（1）客机飞行时相对地面的位置不断发生改变，因此以地面为参照物，客机是运动的；（2）客机下降的过程中，质量不变高度减小，则其重力势能减小。15. a；4；2【解析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，结合图像分析判断。（1）在小石块上升过程中，质量不变高度增大，则重力势能增大；质量不变，速度减小，则重力势能减小，故b是重力势能的变化图像，a为动能的变化图像。（2）根据图像可知，当重力势能最大时，小石块到达的最大高度为4m；（3）根据图像可知，当小石块到达最高点4m时，重力势能为2J,而动能为OJ,则机械能=2J+0J=2J°三、实验题16. （1）木块被撞击后滑行的距离（2）当物体速度一定时，质量越大动能越大。（3）方案二中小球质量不同时，无法通过弹簧形变控制小球获到相同的速度【解析】（D钢球撞击水平面上的木块，木块在水平面上移动时，克服地面阻力做功.根据W=fs可知，木块移动的距离越远，克服阻力做功越大，钢球的动能越大。（2）根据表格数据，确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据木块滑行距离确定动能大小，根据控制变量法描述结论。（3）探究动能大小与质量的关系时，必须控制小球的速度相同而改变质量。将同一弹簧压缩到相同程度时，弹簧的弹性势能相等，则小球得到的动能相同，而不是速度相同，据此分析解答。（1）本实验研究的动能大小是通过观察木块被撞击后滑行的距离来判断的；（2）根据表格数据得到：物体速度一定时，质量越大，动能越大。（3）方案二无法完成的原因是：方案二中小球质量不同时，无法通过弹簧形变控制小球获到相同的速度。四、解答题17. （1）hi-hO（2）D（3）形变量的平方0）o18.上坡时动能转化为重力势能；摩擦阻力作用下动能（机械能）转化为热能【解析】重力势能与质量和高度有关，即高度越大，重力势能增大；动能与质量和速度有关，即速度越大，动能越大，根据动能和重力势能的相互转化分析；滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，受到的摩擦力越大，克服摩擦做的功越多，消耗的机械能越大，据此分析解答。汽车驶入避险车道后能迅速减速的原因：上坡时，汽车的高度增大，重力势能增大，即动能转化为重力势能，汽车的动能减小；砂石表面非常粗糙，摩擦阻力非常大，克服摩擦力做的功很多，即动能（机械能）转化为热能非常多，速度减小，车会迅速停下来。