1.机械能
知识点 1 动能
1.下列物体具有动能的是 ( )
A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子
C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车
2. 小明利用如图所示的装置来探究影响物体动能大小的因素。甲、乙两图所示装置相同,分别是同一小球先后从A、B两处由静止滚下,钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时的情景。
(1)纸盒被推动得越远,小球对纸盒 越多,表明小球的动能越大。
(2)对比甲、乙两图可知,小球的动能与 有关。
(3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加的器材是 。
知识点 2 势能
3.如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果,其中重力势能最大的苹果是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大
4.如图所示,高处的水流下来能对其他物体做功,可见,位于高处的物体也具有 的本领。我们把物体由于位置 而具有的能量叫做重力势能。物体的 越大、位置越 ,它具有的重力势能越大。
5.物体由于发生 而具有的能量叫做弹性势能。同一个物体的弹性形变程度越 ,其具有的弹性势能就越大。
6.为了探究重力势能大小与哪些因素有关,小明找来A、B、C三个体积相同的小球(mA=mB>mC),让小球从高处由静止自由落下,通过观察小球所砸沙坑的深浅程度来比较其重力势能的大小,三次实验如图所示。
(1)为了探究重力势能的大小与质量的关系,他应选择图甲和图 进行对比实验。
(2)为了探究重力势能的大小与高度的关系,他应选择图甲和图 进行对比实验。
(3)本次实验用到了多种研究物理问题的方法,请你任意指出其中一种方法,如: 。
知识点 3 机械能
7.一个在空中飞行的篮球,其动能大约是30 J,重力势能大约是20 J,则它的机械能大约是
J。
8.乘电梯的人随电梯一起匀速上升,人的机械能变化情况是 ( )
A.机械能不变 B.机械能减小
C.机械能增大 D.无法确定
9.篮球场上,运动员练习投篮,篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐,球的轨迹如图中虚线所示,从篮球出手到落入篮筐的过程中,篮球的重力势能 ( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
10.如图所示,夏天为了降低城市的温度,市政部门往往派出许多洒水车沿街洒水,在洒水过程中洒水车始终保持相同的速度运行,则下列说法正确的是 ( )
A.洒水车的机械能不变 B.洒水车的机械能减小
C.洒水车的机械能增大 D.条件不足,无法判断洒水车的机械能的变化
11.我们知道,动能的大小与物体的质量、速度有关。那么,哪个因素对动能的影响更大呢 对表中数据进行分析,能初步得出结论: 对物体动能的影响更大。
物体 动能
抛出去的篮球 约30 J
行走的牛 约60 J
百米冲刺时的运动员 约4000 J
12.如图所示,弹簧一端固定在木板上(木板足够长),用小车将弹簧压缩后松手释放,小车被弹开。弹簧被压缩后的弹性形变程度越 ,其弹性势能越 ,小车被弹开后滑行的距离越远。
13.如图所示是探究“物体的动能大小与什么因素有关”的实验示意图。
(1)实验中如果将同一小球从相同斜面的不同高度由静止释放,是为了探究动能大小与物体
的关系。
(2)该实验物体动能的大小是通过 来反映的。
(3)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时 (选填“碰前A”“碰后A”“碰前B”或“碰后B”)的速度,它是通过 (选填“高度”或“质量”)来改变的。
(4)实验中多次让物体从相同斜面的同一高度处由静止滚下时,应改变 (选填“物体A”或“物体B”)的质量,这是为了研究动能大小与物体质量的关系。
(5)若斜面光滑,能否顺利完成实验得出结论 (选填“能”或“不能”);若水平面光滑,能否顺利完成实验得出结论 (选填“能”或“不能”)。
考|题|展|示
14.(2021乐山)如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降,在此过程中运动员和伞的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”),重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
1.机械能
1.D 2.(1)做功 (2)速度 (3)质量不同的小球 3.C 4.做功 较高 质量 高
5.弹性形变 大 6.(1)丙 (2)乙 (3)控制变量法(或转换法)
7.50 8.C
9.D 从篮球出手到落入篮筐的过程中,篮球的重力不变,高度先增大后减小,则其重力势能先增大后减小,故D正确。
10.B 洒水车将水洒向地面,在此过程中洒水车的质量不断减小,速度不变,所以动能会减小;洒水车的质量减小,重心降低,重力势能减小,所以机械能减小。
11.速度 由表中数据知,行走的牛的质量比抛出去的篮球质量大得多,但牛的速度要小于球的速度,但球的动能只比牛小一半;行走的牛比百米冲刺时的运动员质量大得多,但运动员的速度比牛的速度大,而运动员的动能比牛的动能大。由此说明质量和速度中速度对动能的影响更大。
12.大 大 弹簧具有弹性,小车将弹簧压缩后,弹簧发生了弹性形变,弹性形变越大,具有的弹性势能越大,松手后,对小车做功,小车运动得越远。
13.(1)速度 (2)物体B移动距离的远近 (3)碰前A 高度 (4)物体A (5)能 不能
(1)实验中如果让同一小球从相同斜面的不同高度由静止释放,则小球到达水平面的速度是不同的,所以这是为了探究物体的动能大小与物体速度的关系。
(2)该实验中小球动能的大小是通过物体B移动距离的远近体现的,物体B移动得越远,说明小球的动能越大;移动得越近,说明小球的动能越小,这里采用了转换的思想。
(3)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时碰前A的速度,这个速度的大小是通过控制A在斜面上的高度改变的。
(4)为了研究物体动能大小与物体质量的关系,实验中多次让不同质量的物体从相同斜面的同一高度由静止滚下,控制速度相同,故应改变物体A的质量。
(5)若斜面光滑,会改变物体A下滑的速度,不会对实验结果造成影响;若水平面光滑,物体B不受摩擦力,由牛顿第一定律可知,物体B将永远运动下去。物体通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定,所以物体A动能的大小就无法比较。
14.不变 减小