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
