2023年中考物理真题分类汇编-专题12 机械能及能量守恒定律

专题12 机械能及能量守恒定律

考点1  动能和势能

1．（2023湖北潜江、天门、仙桃、江汉）2023年5月28日，国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功，如图，C919正在向上爬升，此过程中下列说法正确的是（   ）

A．C919的动能增大，重力势能减小

B．随着海拔高度的增加，舱外大气压逐渐增加

C．机翼上方气流的速度较小，气流对机翼上表面的压强较大

D．机翼上方气流的速度较大，气流对机翼上表面的压强较小

【答案】D

【解析】A．C919正在向上爬升，高度增大，重力势能增大，故A错误；

B．大气压随海拔高度的增大而减小，随着海拔高度的增加，舱外大气压逐渐减小，故B错误；

CD．流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，机翼上方气流的速度较大，气流对机翼上表面的压强较小，故C错误，D正确。

故选D。

2．（2023四川泸州）我国运动员全红婵，在2023年世界泳联跳水世界杯西安站女子单人10米跳台预赛中，出色地完成了“207C”动作。将其下落阶段中的一段运动简化为直线运动，其中A、B、C、D四点是她下落过程中的四个位置，相邻两点间的时间间隔为0.5s，距离如图所示。关于全红婵在此段运动过程中，下列判断正确的是（　　）

A．在AC段做匀速直线运动

B．在AC段的平均速度为5m/s

C．经过C点的速度为5m/s

D．她的重力势能一直在增大

【答案】B

【解析】A．全红婵通过AB段、BC段用时均为0.5s，但通过的路程分别为1.25m、3.75m，在相等时间内通过的路程不相等，因此，全红婵在AC段没有做匀速直线运动，故A错误；

B．全红婵在AC段的平均速度为，故B正确；

C．由A、B选项可知，全红婵在AC段的平均速度为5m/s，但全红婵在AC段没有做匀速直线运动，在相等时间内通过的路程越来越长，因此，全红婵在AC段做的是加速运动，经过C点的速度为AC段最大速度，大于5m/s，故C错误；

D．重力势能的影响因素是质量与高度，所以，全红婵在下落阶段中质量不变，高度不断降低，因此她的重力势能一直在减小，故D错误。

故选B。

3．（2023山西）2023年5月30日9时31分，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号F遥十六”运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。由景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员组成的全新飞行乘组，将与“神舟十五号”乘组在空间站胜利会师。火箭发射过程中，下列说法正确的是（　　）

A．以火箭为参照物，“神舟十六号”飞船是运动的

B．火箭在加速上升过程中，运动状态发生了变化

C．火箭飞行方向改变时，受到平衡力的作用

D．加速上升过程中，“神舟十六号”飞船动能保持不变

【答案】B

【解析】Ａ．以火箭为参照物，“神舟十六号”飞船与获奖之间没有位置的变化，所以飞船是静止的，故A错误；

B．火箭在加速上升过程中，速度变大，所以运动状态发生了变化，故B正确；

C．火箭受到平衡力的作用时，保持静止状态或匀速直线运动状态，故火箭飞行方向改变时，处于非平衡状态，故C错误；

D．飞船加速上升过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，故D错误。

故选B。

4．（2023天津）体育运动中蕴含着物理知识，下列运动现象所涉及的物理知识正确的是（　　）

A．① B．② C．③ D．④

【答案】C

【解析】①由于惯性不是力，所以不存在惯力，故①错误；

②穿滑雪板滑雪，是通过增大受力面积，来减小压强，故②错误；

③游泳时，人向后划水，水对人有向前的作用力，人向前运动，是由于力的作用是相互的，故③正确；

④跳远运动员越过横杆下落，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，故④错误；

综上所述，正确的只有③，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

5．（2023河北）在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越________，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越________，下降过程中动能越来越________。

【答案】小     大     大

【解析】在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，由于吹气时硬币上方空气流速快，压强小；硬币下方大气压强大于上方的压强，对硬币产生向上的升力，使硬币跳过木块；实验表明：在气体中，流速越大的位置，压强越小。

跳起的硬币在上升过程中高度升高，重力势能越来越大，下降过程中硬币高度降低，重力势能转化为动能，动能越来越大。

6．（2023四川广元）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐___________（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是___________W。（g取10N/kg）

【答案】减小     4000

【解析】在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小。

运动员的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，运动员的重力做的功W=Gh=600N×10m=6000J，运动员的重力的功率

考点2  机械能及其转化

7．（2023山东泰安）北京时间2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射中心成功发射。天舟六号“快递员”给空间站携带了各类补给物资，是世界现役的上行载货能力最强的货运飞船。在火箭发射升空的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．以火箭为参照物，飞船是运动的 B．飞船携带的各类补给物资质量变小

C．飞船的重力势能变大 D．飞船的机械能不变

【答案】C

【解析】A．运载火箭搭载飞船上升过程中，以火箭为参照物，飞船的位置没有发生变化，是静止的，故A错误；

B．质量是物体本身的一种属性，与状态和所处位置以及形状无关，故天舟六号货运飞船升空后，其内部携带的物体总质量不变，故B错误；

C．火箭升空的过程中，飞船高度不断增加，其重力势能增大，故C正确；

D．发射过程中，飞船的质量不变，速度和高度增加，动能和势能均增大，它的机械能增大，故C错误。

故选C。

8．（2023山东枣庄）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（　　）

A．小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少

B．从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能

C．经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同

D．经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同

【答案】D

【解析】A．小球起跳时，由于与空气的摩擦，在弹跳的过程中部分机械能转化为内能，所以机械能逐渐减少，故A正确，不符合题意；

B．从A点运动到B点，小球做加速运动，速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小，即小球的重力势能转化为动能，故B正确，不符合题意；

C．B、C两点高度相同，小球的质量不变，所以B、C两点小球的重力势能相同，故C正确，不符合题意；

D．小球从B点运动到C点时，由于与空气的摩擦，机械能逐渐减少，由于B、C两点高度相同，所以B、C两点小球的重力势能相同，而C点的机械能小于B点，所以C点的动能小于B点的动能，故D错误，符合题意。

故选D。

9．（2023四川自贡）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大

B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变

C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变

D．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能

【答案】A

【解析】A．飞机在升空过程中，高度增大，质量不变，所以飞行员的重力势能逐渐增大，故A正确；

B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，速度是变化的，质量不变，所以飞行员的动能会发生变化，故B错误；

C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，质量不变，高度、速度会发生变化，重力势能、动能会发生变化，所以飞机的机械能也会发生变化，故C错误；

D．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的高度不变重力势能不变，所以飞机的动能没有转化为重力势能，故D错误。

故选A。

10．（2023湖南怀化）如图人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能______（选填“减小”或“增大”），卫星在______（选填“远”或“近”）地点时重力势能最大。

【答案】增大     远

【解析】如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，近地点距离地面较近则高度较小，远地点距离地面较远则高度较大。当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，高度逐渐增大，则重力势能增大；卫星在越高的位置重力势能越大，故卫星在远地点时重力势能最大。

11．（2023重庆）2023年5月10日，天舟六号货运飞船搭乘火箭飞向中国空间站，如图所示，一起加速升空的过程中，以火箭为参照物，飞船是______（选填“静止”或“运动”）的，飞船的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】静止     增大

【解析】一起加速升空的过程中，以火箭为参照物，飞船的位置没有发生变化，是静止的。

飞船加速上升，质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大；机械能等于动能与势能的和，所以机械能增大。

12．（2023安徽）如图，在射箭比赛中，运动员释放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化为箭的________能。

【答案】动

【解析】射箭运动中，箭被拉开的弓弦射出去，是由于拉开的弓弦发生了弹性形变，具有弹性势能，将箭射出去时，将弓弦的弹性势能转化为箭的动能。

13．（2023四川南充）体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能________d点机械能（选填“大于”、“小于”、“等于”）；球在a、b、c、d四点中______点的重力势能最大。

【答案】等于     b

【解析】因为不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒。因此小球在a点的机械能等于d点机械能。

重力势能与物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以b点的重力势能最大。