3.2 机械能(1)课课练(含解析)

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名称 3.2 机械能(1)课课练(含解析)
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文件大小 2.8MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-11-03 10:44:37

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中小学教育资源及组卷应用平台
3.2 机械能(1)
一、单选题
1.(2021九上·平阳月考)2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号”载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的 过程中 ( )
A. 动能增加,势能增加 B. 动能不变,势能减少
C. 动能减少,势能不变 D. 动能减少,势能减少
【答案】 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。
【解答】当飞船离地上升时,它的质量不变速度增大,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。
2.(2021九上·平阳月考)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】根据速度的变化分析动能的变化即可。
【解答】在排球上升时,它的质量不变速度减小,则动能减小。当排球下降时,它的质量不变速度增大,则动能增大,故C、D错误;
当排球到达最高点时,竖直方向上的速度为零,即它的动能最小值是零,故A正确,B错误。
故选A。
3.(2021九上·宁波月考)学校将举行运动会,如图为小科同学在练习跳远时的几个阶段,则他( )
A. 在助跑阶段机械能不变 B. 在起跳时机械能为零
C. 经过最高点时重力势能最大 D. 经过最高点时动能最大
【答案】 C
【解析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能,据此分析判断。
【解答】A.在助跑阶段,小科的速度越来越大,则动能越来越大,因此机械能增大,故A错误;
B.在起跳时,他的高度为零,即重力势能为零,但是速度很快,即动能不为零,因此他的机械能不为零,故B错误;
C.经过最高点时,他的高度最大,则重力势能最大,故C正确;
D.经过最高点时,他的速度最小,即动能最小,故D错误。
故选C。
4.(2021·衢州)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】(1)根据匀速直线运动的定义判断;
(2)动能的大小与质量和速度大小有关;
(3)重力势能的大小与质量和高度有关;
(4)机械能=动能+重力势能,据此分析判断。
【解答】A.物体沿斜面做匀速直线运动,则v不变,根据s=vt可知,它通过的路程与时间成正比,图像为一条通过坐标原点的斜线,故A错误;
B.物块的速度不变,质量不变,那么它的动能不变,故B正确;
C.物块的高度增大,质量不变,那么它的重力势能增大,故C错误;
D.根据机械能=动能+重力势能可知,物块的机械能不断增大,故D错误。
故选B。
5.(2021·绍兴)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行 过程中运动员姿势的自然(不用力)变化, 最有可能滑到滑台C处的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】不计滑台摩擦和空气阻力,即运动过程中没有机械能的损失。运动员从滑台的A端滑下时,它只能到达与它等高的B处,要运动到C点就需要额外的能量。运动员在A端时站立,在滑下的过程中下蹲,那么运动员的重心下降,这部分减小的重力势能会转化为运动员的动能,使其可能继续沿水平面前进到达C点,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.(2021·湖州)一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如右图所示),甲中装水,乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放,下落到P处,小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从○处到P处的下落情况,则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同 C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
【答案】 C
【解析】(1)重力势能与质量和高度有关;
(2)动能与质量和速度有关;
(3)功率是表示物体做功快慢的物理量,根据P=Fv比较做功的快慢;
(4)注意克服阻力将机械能转化为内能。
【解答】A.小球的质量相同,下落的高度相同,那么小球重力势能的变化量相同,故A错误;
B.小球在食用油中下落的时间更长,根据可知,它在食用油中下落的速度小,则获得的动能小,故B错误;
C.小球在食用油中下落的速度小,根据P=Fv=Gv可知,小球在食用油中功率小,做功慢,故C正确;
D.在小球下落的过程中,克服阻力将机械能转化为内能,则机械能减小,故D错误。
故选C。
7.立定跳远时的动作分解如图所示,在此过程中,运动员( )。
A.上升时,动能减小,势能减小
B.上升时,动能增大,势能增大
C.下落时,势能增大,动能减小
D.下落时,势能减小,动能增大
【答案】 D
【解析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析跳远过程中的能量变化。
【解答】立定跳远时上升时,高度增大,则势能增大;速度减小,则动能减小,故A、B错误;
立定跳远下降时,高度减小,则势能减小;速度增大,则动能增大,故C错误,D正确。
故选D。
8.如图所示为某市轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,这样能有效地提高能量的利用率。对此,下列说法中正确的是( )
A.列车进站时动能减小,势能减小
B.列车进站时动能增大,势能增大
C.列车出站时势能减小,动能增大
D.列车出站时势能增大,动能减小
【答案】 C
【解析】动能与速度和质量有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析即可。
【解答】列车进站时,高度不断增大,则它的重力势能增大;速度减小,则动能减小,将动能转化为重力势能储藏起来,故A、B错误;
列车出站时,高度不断减小,则它的重力势能减小;速度增大,则动能增大,将重力势能又转化为动能,故C正确,D错误。
故选C。
9.关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能量变化,下列说法正确的是( )。
A.势能减小,动能增大 B.动能不变,机械能不变
C.势能减小,机械能不变 D.势能减小,机械能减小
【答案】 D
【解析】首先分析动能与重力势能的变化,再根据“机械能=动能+重力势能”分析机械能的变化。
【解答】跳伞运动员在空中匀速下降时的,质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度减小,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,运动员的机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
10.如图为杂技演员演出的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳,落下后踩在跷跷板的a端,能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在空气阻力,故( )。
A.男演员的质量必须大于女演员的质量
B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【答案】 C
【解析】由于存在阻力,因此运动员克服阻力做功,根据能量的转化和守恒定律分析判断。
【解答】由于存在阻力,因此运动员克服阻力做功,将机械能转化为内能,因此运动过程中机械能不断减小,所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能,故C正确;
男演员向上跳起时,同时具有动能和重力势能;女演员到达乙处静止不动,只具有重力势能,所以男演员的质量不一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时,男演员的质量一定大于女演员质量,故A错误;
男演员向上跳起,可能同时具有动能和重力势能,则男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能,故B错误;
女演员弹起时动能转化为重力势能,由于存在阻力,克服阻力做功,动能没有完全转化为重力势能,所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能,故D错误。
故选C。
11.如图所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关“的实验中,让质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,比较木块被推动的距离。该实验是研究( )。
A.动能的大小与高度的关系 B.动能的大小与质量的关系
C.动能的大小与速度的关系 D.动能的大小与距离的关系
【答案】 C
【解析】根据图片确定实验中哪个因素相同,哪个因素不同即可。
【解答】在实验中,小球的质量相同,它从斜面上的不同高度释放,那么到达水平面时的速度不同,通过木块被推动的距离可以判断小球动能的大小,则该实验探究动能的大小与速度的关系,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.(2021·定海模拟)同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出, 一个在空中、另一个沿光滑斜面,若不计阻力,小球能到达的最高点分别为h1和h2 , 则h1和h2的关系是( )
A.h1=h2 B.h1<h2 C.h1>h2 D.都有可能
【答案】 C
【解析】已知小球的质量和抛出时的速度相同,所以抛出时具有的动能相同,不考虑空气阻力,根据机械能守恒定律分析解答。
【解答】已知小球的质量和抛出时的速度相同,所以具有的动能相同。不考虑空气阻力,小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零,即动能全部转化为重力势能,重力势能大,高度高;而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度,即动能只有一部分转化为重力势能,重力势能小,因此上升高度小一些,即h1>h2 , 故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
13.(2021九上·乐清月考)2020 年 5 月 5 日,我国自主研发的长征 5 号 B 型运载火箭圆满完成发射任务。起飞阶段加速上升的火箭,内部的新型返回舱的动能 (选填“增大”、 “减小”或“不变“),火箭整体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 增大;增大
【解析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能,据此分析判断。
【解答】(1)起飞阶段加速上升的火箭,内部的新型返回舱的质量不变,速度增大,则动能增大;
(2)返回舱的质量不变,高度增大,则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,火箭整体的机械能增大。
14.下列物体①拉满弦的弓、②空中飞行的子弹、③被压缩的弹簧、④静止在某一高度的小球、⑤航行中的轮船.⑥射出的箭.⑦变形的网球拍中,只具有动能的是 (填序号,下同),只具有势能的是 , 既具有动能又具有势能的是 。
【答案】 ⑤;①③④⑦;②⑥
【解析】(1)物体由于运动具有的能量叫动能;
(2)物体由于被举高而具有的能量叫重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能;
(3)根据(1)(2)分析即可。
【解答】①拉满弦的弓,发生弹性形变,具有弹性势能;
②空中飞行的子弹,由于运动具有动能,由于被举高而具有重力势能;
③被压缩的弹簧,由于发生弹性形变而具有弹性势能;
④静止在某一高度的小球,由于被具有而具有重力势能;
⑤航行中的轮船,由于运动具有动能;
⑥射出的箭,由于运动具有动能,由于在空中被举高具有重力势能;
⑦变形的网球拍,由于发生弹性形变具有弹性势能。
只具有动能的是⑤,只具有势能的是①③④⑦, 既具有动能又具有势能的是②⑥。
15.(2021九上·平阳月考)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—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 J。
【答案】 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。
【解答】(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0J,则机械能=2J+0J=2J。
16.如图,皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知,下落过程中,皮球的速度 ;离开地面上升的过程中,皮球的重力势能 , 动能 。皮球在整个运动过程中的机械能 。
【答案】 增大;增大;减小;减小
【解析】动能与速度和质量有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析能量转化的过程。
【解答】(1)由图可知,下落过程中,皮球的质量不变但高度减小,那么重力势能减小,即重力势能转化为动能,则皮球的速度增大;
(2)离开地面上升的过程中,皮球的重力势能质量不变但高度增大,则动能转化为重力势能,因此动能减小。
(3)在运动过程中,由于不断的克服空气阻力做功,因此将机械能转化为内能,那么皮球在整个运动过程中的机械能减小。
17.如图为人造地球卫星的轨道示意图,在大气层外环绕地球运行的过程中,人造地球卫星在近地点的动能 它在远地点的动能;在从近地点向远地点运行的过程中,它的重力势能的变化情况是 。
【答案】 大于;变大
【解析】(1)重力势能与质量和高度有关。
(2)机械能=动能+重力势能,根据机械能守恒分析动能的大小变化。
【解答】 (1)在从近地点向远地点运行的过程中, 它到地面的高度不断增大,而质量不变,则它的重力势能变大。
(2)根据机械能守恒可知,它的动能不断减小,即近地点的动能大于远地点的动能。
三、解答题
18.(2021·柯桥模拟)小球在外力F的作用下,由静止开始从A点出发做加速直线运动,到B点时消除外力F。然后,小球冲上竖直平面内半圆环,能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试画出小球在整个过程中动能随时间变化的图形,并说明理由。(AB和半圆环表面光滑,整个过程中不计空气阻力)
【答案】 0-t1此段小球加速直线运动,质量一定,速度增大,动能增大;
t1-t2小球上升过程中动能转化为势能,动能减小
t2时水平方向速度不为0,动能不为0;
t2-t3小球的重力势能转化为动能,动能增大;
B点到C点所增加的重力势能在C点到A点过程中转化为动能,t3时动能大小等于t1时动能;
【解析】①动能与物体的质量和速度有关,即速度越大,动能越大;
②根据动能和重力势能的转化分析从B→D→C的动能变化;
③根据重力势能和动能的转化分析从C→A的动能变化。
④整个过程没有能量损失,注意分析A点动能和B点动能的大小关系,据此画出对应的图像即可。
四、实验探究题
19.(2021九上·平阳月考)小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验,先采用课本实验方案,将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,到达斜面底端撞击纸盒,纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙,虚线纸盒为纸盒的停留位置。
(1).甲、乙实验中,可通过测量 来表示物体动能的大小;
(2).根据图甲、乙的实验结果,得出的实验结论是 ;
(3).接着小明设计了如图丙的实验进行替代,舍去小球和纸盒,让金属块从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,下滑后金属块直接在水平桌面上滑行,测量其在水平桌面上滑行的距离S。改用材质相同、质量不同的金属块,重复图丙的实验,记录数据,所得实验结果为如下表。请你分析出现表格中这种实验结果的原因 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
【答案】 (1)纸盒被撞击移动过的距离(2)当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)物体从同一高度滑下来,重力大重力势能大,转化得到的动能大。质量大,对水平面的压力也大,摩擦力大。由W=FS可知其在水平面的移动的距离可以大致相等 。
【解析】(1)小球撞击纸盒,纸盒克服水平桌面的阻力做功。根据W=fs可知,纸盒移动的距离越远,克服阻力做功越多,即小球的动能越大。
(2)比较甲乙两图,确定哪个因素相同,哪个因素不同,然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(3)根据能量转化,影响滑动摩擦力的因素因素和功的计算式分析解答。
【解答】(1)甲、乙实验中,可通过测量纸盒被撞击移动过的距离来表示物体动能的大小;
(2)在甲和乙实验中,铜球在斜面上的高度相等,即速度相同,而铜球的质量不同,根据纸盒移动的距离得到:当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)根据表格可知,金属块滑行的距离大致相同,那么原因为:物体从同一高度滑下来,重力大重力势能大,转化得到的动能大。质量大,对水平面的压力也大,摩擦力大。由W=FS可知,其在水平面的移动的距离可以大致相等 。
20.(2021九上·乐清月考)某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”。他们将钢球用绳系着,从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。经过实验,获得三组数据,如下表:
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 20 40 58
3 20 60
(1).钢球动能的大小是通过观察 来判断的。
(2).在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要改进方案并只重做第3次实验。下面有几种建议,你认为可行的是 ;
A. 甲同学建议换用一块更长的同样木板 B. 乙同学建议换一个较大的木块
C. 丙同学建议降低钢球下摆的高度 D. 丁同学建议换用适当质量的钢球
(3).通过本实验可得出的结论是: ;
(4).该实验中物体的动能是指( )
A. 小球在撞击木块前的平均动能 B. 木块的动能
C. 小球撞击滑块后,木块的动能 D. 小球撞击滑块时的动能
【答案】 (1)木块滑行距离(2)A(3)质量一定时,速度越大动能越大(4)D
【解析】(1)钢球撞击水平面上的木块,木块克服地面阻力做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做的功越大,说明钢球的动能越大;
(2)根据控制变量法的要求分析判断;
(3)分析实验中哪个因素相同,哪个因素不同,然后根据控制变量法的要求描述实验结论;
(4)根据实验的过程分析判断。
【解答】(1)钢球动能的大小是通过观察木块滑行距离来判断的。
(2)根据表格可知,实验要探究钢球的动能与速度的关系,此时需要控制钢球的质量相同,故D错误;
因为要通过木块移动的距离反映钢球动能的大小,因此必须控制木块对水平面的压力相同,即木块重力相等,故B错误;
钢球下摆的高度已定,此时只能通过换一块更长的同样木板来解决这个问题,故C错误,A正确。
故选A。
(3)根据表格数据可知,钢球的质量都是20g时,钢球下摆的高度越大,木块滑行的距离越远,那么得到结论:质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)根据图片可知,木块获得的动能来自于小球撞击滑块的瞬间,因此该实验中的动能是指小球撞击滑块时的动能,故选D。
21.影响铅球掷得远近的因素有哪些呢?某同学以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究(如图所示):
(1)熟悉手枪结构。玩具手枪的内部结构中有一根弹簧,弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时会将子弹射出,此时弹簧的________能转化成子弹的动能。
(2)探究过程。①提出假设:在相同条件下,子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关。②设计实验,记录数据:该同学把手枪固定在某一高度后,保持子弹从枪口射出的速度相同,改变枪管与水平面夹角,用同一颗子弹做了五次实验,记录数据如下表:
枪管与水平面夹角θ 15° 30° 45° 60° 75°
子弹落点到枪口的水平距离s(米) 7.5 10.1 10.9 9.2 5.3
③分析数据,得出结论。在相同条件下,子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关,夹角在________ 度左右时,子弹射程最远。④交流和评价。同桌同学认为对子弹射程与水平夹角θ的探究还可进一步完善。为获得更准确的结论,该同学应做的改进是________。
(3)完成上述探究后,该同学对于影响子弹射程的因素又提出一个合理的假设。他的假设是________。
【答案】 (1)弹性势
(2)45;在30°到60°之间多测几组数据(或在45°附近多测几组数据)
(3)子弹射程可能与子弹射出枪口时的速度有关(答案合理即可)
【解析】(1)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能;
(2)③根据表格数据,确定子弹射程最远时的枪口角度;
④根据表格可知,相邻两个枪口的角度差为15°,数据的跳跃性非常大,为了获得更准确的数据,可以在原来的数据间添加几组数据,即减小枪口的角度差,再多做几次实验。
(3)在实验探究过程中,探究子弹射程与枪口角度的关系时,控制了子弹的速度相同,那么可以猜测,子弹的射程应该与子弹的速度有关,据此分析解答。
【解答】(1)玩具手枪的内部结构中有一根弹簧,弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时会将子弹射出,此时弹簧的弹性势能转化成子弹的动能。
(2)③根据表格数据可知,在相同条件下,子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关,夹角在45度左右时,子弹射程最远。
④为获得更准确的结论,该同学应做的改进是:在30°到60°之间多测几组数据(或在45°附近多测几组数据);
(3)完成上述探究后,该同学对于影响子弹射程的因素又提出一个合理的假设。他的假设是:子弹射程可能与子弹射出枪口时的速度有关(答案合理即可)。

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3.2 机械能(1)
一、单选题
1.(2021九上·平阳月考)2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号”载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的 过程中 ( )
A. 动能增加,势能增加 B. 动能不变,势能减少
C. 动能减少,势能不变 D. 动能减少,势能减少
2.(2021九上·平阳月考)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )
A. B. C. D.
3.(2021九上·宁波月考)学校将举行运动会,如图为小科同学在练习跳远时的几个阶段,则他( )
A. 在助跑阶段机械能不变 B. 在起跳时机械能为零
C. 经过最高点时重力势能最大 D. 经过最高点时动能最大
4.(2021·衢州)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2021·绍兴)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行 过程中运动员姿势的自然(不用力)变化, 最有可能滑到滑台C处的是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2021·湖州)一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如右图所示),甲中装水,乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放,下落到P处,小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从○处到P处的下落情况,则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同 C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
7.立定跳远时的动作分解如图所示,在此过程中,运动员( )。
A.上升时,动能减小,势能减小
B.上升时,动能增大,势能增大
C.下落时,势能增大,动能减小
D.下落时,势能减小,动能增大
8.如图所示为某市轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,这样能有效地提高能量的利用率。对此,下列说法中正确的是( )
A.列车进站时动能减小,势能减小
B.列车进站时动能增大,势能增大
C.列车出站时势能减小,动能增大
D.列车出站时势能增大,动能减小
9.关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能量变化,下列说法正确的是( )。
A.势能减小,动能增大 B.动能不变,机械能不变
C.势能减小,机械能不变 D.势能减小,机械能减小
10.如图为杂技演员演出的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳,落下后踩在跷跷板的a端,能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在空气阻力,故( )。
A.男演员的质量必须大于女演员的质量
B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
11.如图所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关“的实验中,让质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,比较木块被推动的距离。该实验是研究( )。
A.动能的大小与高度的关系 B.动能的大小与质量的关系
C.动能的大小与速度的关系 D.动能的大小与距离的关系
12.(2021·定海模拟)同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出, 一个在空中、另一个沿光滑斜面,若不计阻力,小球能到达的最高点分别为h1和h2 , 则h1和h2的关系是( )
A.h1=h2 B.h1<h2 C.h1>h2 D.都有可能
二、填空题
13.(2021九上·乐清月考)2020 年 5 月 5 日,我国自主研发的长征 5 号 B 型运载火箭圆满完成发射任务。起飞阶段加速上升的火箭,内部的新型返回舱的动能 (选填“增大”、 “减小”或“不变“),火箭整体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.下列物体①拉满弦的弓、②空中飞行的子弹、③被压缩的弹簧、④静止在某一高度的小球、⑤航行中的轮船.⑥射出的箭.⑦变形的网球拍中,只具有动能的是 (填序号,下同),只具有势能的是 ,既具有动能又具有势能的是 。
15.(2021九上·平阳月考)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—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 J。
16.如图,皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知,下落过程中,皮球的速度 ;离开地面上升的过程中,皮球的重力势能 , 动能 。皮球在整个运动过程中的机械能 。
17.如图为人造地球卫星的轨道示意图,在大气层外环绕地球运行的过程中,人造地球卫星在近地点的动能 它在远地点的动能;在从近地点向远地点运行的过程中,它的重力势能的变化情况是 。
三、解答题
18.(2021·柯桥模拟)小球在外力F的作用下,由静止开始从A点出发做加速直线运动,到B点时消除外力F。然后,小球冲上竖直平面内半圆环,能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试画出小球在整个过程中动能随时间变化的图形,并说明理由。(AB和半圆环表面光滑,整个过程中不计空气阻力)
四、实验探究题
19.(2021九上·平阳月考)小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验,先采用课本实验方案,将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,到达斜面底端撞击纸盒,纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙,虚线纸盒为纸盒的停留位置。
(1).甲、乙实验中,可通过测量 来表示物体动能的大小;
(2).根据图甲、乙的实验结果,得出的实验结论是 ;
(3).接着小明设计了如图丙的实验进行替代,舍去小球和纸盒,让金属块从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,下滑后金属块直接在水平桌面上滑行,测量其在水平桌面上滑行的距离S。改用材质相同、质量不同的金属块,重复图丙的实验,记录数据,所得实验结果为如下表。请你分析出现表格中这种实验结果的原因 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
20.(2021九上·乐清月考)某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”。他们将钢球用绳系着,从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。经过实验,获得三组数据,如下表:
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 20 40 58
3 20 60
(1).钢球动能的大小是通过观察 来判断的。
(2).在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要改进方案并只重做第3次实验。下面有几种建议,你认为可行的是 ;
A. 甲同学建议换用一块更长的同样木板 B. 乙同学建议换一个较大的木块
C. 丙同学建议降低钢球下摆的高度 D. 丁同学建议换用适当质量的钢球
(3).通过本实验可得出的结论是: ;
(4).该实验中物体的动能是指( )
A. 小球在撞击木块前的平均动能 B. 木块的动能
C. 小球撞击滑块后,木块的动能 D. 小球撞击滑块时的动能
21.影响铅球掷得远近的因素有哪些呢?某同学以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究(如图所示):
(1)熟悉手枪结构。玩具手枪的内部结构中有一根弹簧,弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时会将子弹射出,此时弹簧的________能转化成子弹的动能。
(2)探究过程。①提出假设:在相同条件下,子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关。②设计实验,记录数据:该同学把手枪固定在某一高度后,保持子弹从枪口射出的速度相同,改变枪管与水平面夹角,用同一颗子弹做了五次实验,记录数据如下表:
枪管与水平面夹角θ 15° 30° 45° 60° 75°
子弹落点到枪口的水平距离s(米) 7.5 10.1 10.9 9.2 5.3
③分析数据,得出结论。在相同条件下,子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关,夹角在________ 度左右时,子弹射程最远。④交流和评价。同桌同学认为对子弹射程与水平夹角θ的探究还可进一步完善。为获得更准确的结论,该同学应做的改进是________。
(3)完成上述探究后,该同学对于影响子弹射程的因素又提出一个合理的假设。他的假设是________。
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