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机械能及其转化
考点一 动能、势能、机械能的转化和守恒
1．(2022·临沂)东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵(　　)
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A．起跳过程中运动状态保持不变
B．上升过程中重力势能转化为动能
C．下落过程中动能保持不变
D．入水过程中所受水的浮力逐渐增大
2．(2022·烟台)如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是(　　)
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A．橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B．橡皮摆动到最低点时动能最小
C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能
D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能
3．(2022·泰安)如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重为20 N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3 m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2 m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中(　　)
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变　
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能　
④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
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A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②③正确
4．(2021·潍坊)体育课上小明同学进行传接篮球训练，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，则篮球在(　　)
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A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
5．(2022·潍坊)(多选)图甲为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40 kg，两名工人及工具的总质量为200 kg。某次吊升过程中，吊篮在30 s内匀速上升了6 m。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是(　　)
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A．吊篮的动能不变
B．吊篮的机械能守恒
C．电动机对绳子的拉力为800 N
D．电动机拉动绳子的功率为480 W
6．(2021·德州)如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。喷洒过程中，无人机的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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7．(2022·济南节选)把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后松手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A →B”阶段，____________转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为__________。
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考点二 探究动能的大小与哪些因素有关
8．(2020·泰安)如图是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
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(1)该实验中所探究物体的动能是指________(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。
(3)若要探究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球 A从斜面________高度由静止滚下，观察比较木块B被撞后移动的距离。
【拓展设问】
(4)小球滚下斜面的过程中，它的__________能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的，这种研究方法是__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(5)在实验中，小球的动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越______，木块被碰撞后在木板上__________________。
(6)如果水平面光滑，则________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
考点三 探究重力势能的大小与哪些因素有关
9．(2021·淄博节选)小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，打击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。
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(1)实验探究的是________(选填“重物”或“小桌”)的重力势能。
(2)通过观察，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做的功越______，说明它的重力势能越______。
(3)要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用________不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。
参考答案
1．D　2.C　3.C　4.A　5.AD
6．平衡　减小　7.弹性势能　重力势能
8．(1)小球A　(2)大　大　(3)同一　(4)重力势　转换法　(5)多　滑行的距离越远　(6)不能
9．(1)重物　(2)多　大　(3)质量

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