初中物理动能和势能的大小变化试题

为强化消防救援能力，战士们每天都要进行刻苦训练。如图所示，是战士爬杆训练的场景，战士在匀速直线向上爬升的过程中 $($　　 $)$

A．他的重力势能会逐渐减小

B．他受到的摩擦力方向向下

C．他的机械能总和保持不变

D．他受到的摩擦力与重力是一对平衡力

川航 $3U8633$航班从重庆起飞时，利用了空气流速越大压强越　　（选填“大”或”小” $)$的原理，飞往拉萨的途中遇险，在机长刘传健冷静睿智的处理下成功迫降在双流机场，飞机下降过程中重力势能　　（选填“增大”“减小”或”不变” $)$。

2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，标志着我国探月工程取得了历史性突破。

（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机　　（填“属于”或“不属于“ $)$热机。“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断　　（填“增大”或“减小” $)$，“嫦娥四号“相对于其内部的巡视器是　　（填“运动”或“静止” $)$的。

（2）“嫦娥四号”降落到距月球表面 $100m$时，开始悬停并寻找着陆点。悬停时，“嫦娥四号”发动机的推力为 $2.5\times {10}^{3}N$，则“嫦娥四号”的重力为　　 $N$．“嫦娥四号”从 $100m$高竖直降落到月球表面所用的时间为 $80s$，该过程中“嫦娥四号”的平均速度为　　 $m/s$，重力（忽略其变化）做的功为　　 $J$。

2018年5月18日，我国第二艘航母 $001A$号完成首次出海试验任务，返回大连造船厂码头。

（1）航行过程中，热机的　做　冲程使航母得动力，雷达系统发射的电磁波在真空中传播的速度约为　　 $m/s$；

（2）航母排水量达65000吨，它满载时排开水的体积是　　 $m^3$（海水密度近似取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$；

（3） $001A$号航母计划搭载40架歼 $-15$型舰载机，当舰载机加速升空时，动能　　，重力势能　　（两空均选填“增大”“减小”或“不变” $)$。

在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法不正确的是 $($　　 $)$

A．避险车道相当于一个斜面

B．以相同速度行驶时，大货车比小轿车的动能大

C．下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大

D．大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能

2020年6月23日，长征三号运载火箭托举着“北斗三号”最后一颗组网卫星奔向太空。

（1）火箭装载的燃料具有热值　　的特点；火箭加速升空时，卫星的机械能　　。

（2）太阳能电池是人造卫星的主要能源装置，太阳能属于　　（选填“可”或“不可” $)$再生能源。

（3）北斗定位功能可以让我们知道外卖小哥的实时位置，北斗定位通过　　传递信息。

2019年6月5日，我国航天完成首次海上发射，用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空。火箭加速升空过程中，这七颗卫星的动能 $($　　 $)$

A．变小B．不变C．变大D．无法判断

阅读短文，回答问题：

阳光动力2号

如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。它的翼展达到了 $72m$，比一种大型波音飞机的翼展还要宽 $3.5m$；机长 $22.4m$，接近一个篮球场的长度。但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有 $2300\mathit{kg}$，与一辆中型轿车相差无几。

“阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池。这些电池可以产生最大 $70\mathit{kW}$的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力。

白天，它会爬升到 $9000m$的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到 $1500m$高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少。

（1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为 $1.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，这个密度值表示的物理意义是：　                                                　。

（2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在 $30\mathit{min}$的时间内产生　       　 $\mathit{kW}·h$的电能。

（3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能　      　（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）。

下列关于能量的说法中正确的是 $($　　 $)$

A．在北方很多地区充分利用风力来发电，风能属于可再生能源

B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量

C．“神舟”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变

D．汽油机做功冲程中，将机械能转化为内能

近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、安全而高效，并取得了长足的进步，对于某成熟品牌的电动汽车，已知其质量恒为 $m$，在水平路面上行进过程中所受阻力恒定（不计空气阻力）。

（1）该汽车匀速爬上倾角为 $30°$的斜坡时，汽车的动能　    　，重力势能　    　，机械能　    　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

（2）若斜坡长为 $L$，爬坡速度为 $v_1$，求汽车爬坡所用时间；

（3）如果该汽车以 $v_2$的速度在水平路面上行驶，且牵引力的功率为 $P$，行驶 $t_2$时间内，消耗的电能为 $E$，求：在这个过程中，摩擦阻力大小及汽车的效率；

（4）若汽车在相同的水平路面上以 $\frac{1}{2}{v}_2$的速度匀速行驶时间为 $t_3$，试求牵引力在 $t_3$时间内做的功。

2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行。将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划。“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。它的翼展达到 $72m$，比波音 $747-8$型的翼展还要宽 $3.5m$；机长 $22.4m$，接近一个篮球场的长度；而质量仅有 $2300\mathit{kg}$，跟一辆中型轿车相差无几。它的起飞速度为 $35\mathit{km}/h$，最大速度约 $140\mathit{km}/h$。“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片 $135\mathit{\mu m}$厚的单晶硅薄膜太阳能电池。这些电池可以产生最大 $70\mathit{kW}$的功率，这些电力可以输出给四台单台功率 $13.5\mathit{kW}$的电动机带动四扇 $4m$直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力。“阳光动力2号”白天会爬升到 $9000m$的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到 $1500m$高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少。

（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。“极轻”的物理含义是　        　。

（2）“阳光动力2号”吸收　     　能转化为电能，电能转化为飞机需要的其他形式能。

（3）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按 $80\mathit{km}/h$计算，每次连续飞行的距离是　      　 $\mathit{km}$。

（4）阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐　     　。

如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中 $($　　 $)$

A．无人机一定是向右飞行的

B．小球的运动状态保持不变

C．小球的机械能可能减小

D．若剪断细线，小球将向左下方运动

如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大的水平作用力 $F$压在物块上，墙壁足够高，则物块 $($　　 $)$

A．运动速度变大B．所受摩擦力变大

C．动能先变大后不变D．机械能先减小后不变

2月22日，一架 $\mathit{ARJ}21$飞机从上海起飞，在内蒙古顺利降落，标志着国产喷气客机开启商业运营新征程，在空中飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方　　，飞机外壳与空气摩擦，温度升高。这是通过　　的方式增加内能，降落时，在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能　　。

跳伞运动员打开降落伞后在空中匀速下降，此时运动员和伞受到的空气阻力　 $=$　重力（填“ $>$”“ $<$”或“ $=$” $)$，运动员的重力势能　　（填“变大”“变小”或“不变” $)$；以　　为参照物，运动员是静止的。