11.4 机械能及其转化
一、单选题
1.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验:一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点(忽略空气阻力)。关于小石块运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块从A点到C点,其机械能在减小
B.小石块从A点到C点,橡皮筋的弹性势能一直增大
C.小石块从B点到C点,其动能先增大后减小
D.小石块在C点时,受到的弹力与重力是一对平衡力
2.体育测试立定跳远时的动作分解如图,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
3.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是( )
A.小球从a到c加速下滑,重力势能转化为动能
B.小球从c到d减速上坡,动能转化为重力势能
C.小球从a到d的过程中有部分机械能转化为内能
D.小球在b和d时机械能都相等
4.一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中,汽车的( )
A.重力势能增大,动能减小 B.重力势能减小,动能不变
C.重力势能减小,动能增大 D.重力势能增大,动能不变
5.如图,两个质量相等的小铁球A、B从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到底部,如果它们都是从静止开始下滑,忽略各种阻力,则下列说法中不正确的是( )
A.到达底部时,两球速度相等
B.下滑到底部时,两球动能相等
C.下滑过程中两球的机械能总量不变
D.下滑过程中重力对两球做的功不相等
6.小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是( )
A.他只受重力和支持力的作用
B.他只受重力和摩擦力的作用
C.他的重力势能减小,机械能减少
D.他的势能转化为动能,机械能不变
7.如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB=BC,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,AB过程中加速运动,BC过程中匀速运动,下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
C.木块在AB段与桌面有摩擦,它的机械能逐渐减小
D.水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率
8.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,从运动员向上跳起到向下落入水中,整个过程中(不计空气阻力)( )
A.运动员的动能一直增大,机械能不变
B.运动员的动能先减小后增大,机械能不变
C.运动员的重力势能一直减小,机械能减小
D.运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大
9.如图,环卫清扫车的车身离地约50cm高,在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变
D.动能变大,重力势能变大
10.网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片,照片中位置1、位置2高度相等,位置3高于位置1和2。则( )
①该网球在位置1、2和3的动能越来越小
②该网球在位置1、2和3的重力势能越来越小
③该网球在位置1、2和3的机械能越来越小
④该网球在位置1、2的机械能相等,在位置3的机械能最大
A.①③ B.①④ C.②③ D.①④
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
11.2021年5月15日,“天问一号”探测器在火星表面着陆前速度从4800m/s逐渐减小到0(以火星为参照物),悬停在距火星表面100m高处。“天问一号”探测器所载的“祝融号”火星车在减速下降过程中重力势能___________,机械能___________。(均填“增大”“不变”或“减小”)
12.在一个纸筒(或是质量较小的瓶子)中,把橡皮筋和配重螺母如图所示装配好。让纸筒在水平地板上向前滚动,我们会发现纸筒自己还会滚动回来,甚至可以来回滚动几次。在它向回滚动的前半段路程中,橡皮筋的弹性势能___________。(选填:“增加”、“减少”或“不变”)
13.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同,小球在下降过程中重力势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),A位置机械能_______B位置机械能。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
14.如图所示,小球由A点向B点运动过程中,_______能逐渐增大,小球摆到右边最高点C点时小球动能为 _______。
15.如图,为一种弹簧门,门上装有图所示的弹簧合页,其工作原理是:当用力推开弹簧门时,合页中的弹簧会发生___________,从而具有___________,松手后转化为___________,从而把门自动闭合。
三、计算题
16.物体只在重力的作用下由静止开始下落,叫做自由落体运动.有一物体离地面的高度为h,如果物体在下落的过程中重力做的功全部转化为动能,物体的动能为.
(1)请你分析说明物体下落的速度与自身的质量大小无关;
(2)如图,一小球从离地面高度h=45m的空中自由落下,不计一切阻力,则小球落地时速度是多大?
17.已知物体的重力势能表达式为,动能表达式为,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg,如图所示,雪道与水平冰面在B处平滑地连接,小明乘雪橇在A处由静止开始下滑,经B处后在水平冰面上滑至C处停止.已知A处离冰面高度h=9.8m,BC距离s=40m,小明与雪橇的总质量m=80kg,不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力,求:
(1)小明与雪橇在雪道上A处的机械能____.
(2)小明滑到B处的速度____
(3)雪橇与水平冰面间的摩擦力大小____.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1-5 CDDDD 6-10 CBBDA
11. 减小 减小
12.减少
13. 减小 大于
14. 动 0
15. 弹性形变 弹性势能 动能
16.(1)无关; (2)30m/s
(1)由题可知,物体所处的高度为h时,重力做功为:,
在下落过程中重力做功全部转化为动能,即,
可得:,
物体下落的速度为:,所以物体下落的速度与自身的质量无关.
(2)根据计算小球落地时速度为:
17. 7840J 14m/s 196N
(1) 由题意知,小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和,在A处的速度为0,动能为0,因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能,故EA==80kg10N/kg9.8m=7840J;(2)由题意知,小滑块从A点下滑到B点的过程中,机械能是守恒的,则EA=EB;即m vB2=7840J;vB=14m/s;(3) 雪橇滑至C处停止,克服摩擦力做功,机械能全部转化为内能,摩擦力做功W=fs=7840J,故雪橇与水平冰面间的摩擦力为:f==196N.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页