11.3 动能和势能
一.动能和势能的概念
1.下列物体既具有动能又具有势能的是( )
A.被拉开的弓弦
B.悬挂在天花板上静止着的灯泡
C.正在水平公路上行驶的货车
D.正在空中飞行的飞机
2.在水平公路上匀速直线行驶的汽车具有机械能中的 能;悬挂在天花板上的灯泡具有机械能中的 能。
二.动能大小的比较
3.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A.E1<E2=E3 B.E1=E2>E3 C.E1<E2=E3 D.E1=E2<E3
4.小明同学用球拍击球时,从A点将球抛下后,你认为他在图中B、C、D三点中的 点再拍球,更有利于完成连续拍球。将皮球抛下后,小明没有击打到皮球,皮球的运动轨迹如图所示,则皮球在B点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在D点的动能。
三.势能大小的比较
5.两个完全相同的篮球,将它们的表面涂黑,并从不同的高度下落至同一地面,在地面上留下如图所示的黑色圆斑,下列判断正确的是( )
A.落在甲处的初始重力势能大
B.落在乙处的篮球弹性势能小
C.落在乙处的篮球初始高度大
D.落在甲处的篮球重力做功多
6.如图所示,货架上摆放着A、B、C、D四个体积相同的足球,已知ρA=ρB>ρC=ρD。则A与B相比, 重力势能大,B与C相比, 重力势能大。
四.动能和势能的大小变化
7.人造地球卫星运行在环绕地球的椭圆轨道上,当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中( )
A.动能不变,重力势能越来越小
B.动能越来越大,重力势能不变
C.动能越来越大,重力势能越来越小
D.动能保持不变,重力势能越来越小
8.当无人机在100米的高空中,沿着水平匀速飞行,并喷洒农药时,其重力势能 ,动能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
五.动能的影响因素
9.如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A.由静止开始下落的小球
B.竖直向上抛出的篮球
C.从地面斜向上踢出的足球
D.从肩上斜向上投掷出去的铅球
10.用手掷出去的子弹不能击穿厚厚的木板,而从枪膛里打出的同样的子弹却能击穿厚厚的木板,从枪膛里打出的子弹具有的 大,这说明动能的大小与 有关。
六.势能的影响因素
11.如图所示,运动员在射箭时,必须将把弦绷得很紧,把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能 B.增大箭的重力势能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿着直线运动
12.如图所示是小明在玩弹弓的情景,橡皮筋拉得越长,同样的石子射得越 ,这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生 大小有关;若橡皮筋被拉的长度相同,所用石子的质量不同,则发现射出时的速度也 (选填“相同”或“不相同”)。在此过程中,橡皮筋对石子做的功 (选填“相同”或“不相同”)。
七.探究影响物体动能大小的因素
13.如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
(1)实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小,这里运用的研究方法是 。
(2)用质量不同的两个钢球从同一斜面上同一高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的 相同;通过比较甲、丙两次实验可知,在速度相同时,
越大,动能越大。
(3)通过比较甲、乙两次实验可知,在质量相同时, 越大,动能越大。
(4)木块被撞击后到滑行了一段距离,最终停下来,是因为受到 的作用,若水平表面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。
八.探究影响物体势能大小的因素
14.某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入泥沙中,如图。
(1)物体下落过程中,重力势能转化为 能,可以通过比较 重力势能的大小,由图可判断:物体 (选填“m1”、“m2”或“m3”)释放前的重力势能最大;
(2)比较甲、丙两图,可探究重力势能与 的关系;
(3)比较甲、乙两图,可初步得到的结论是 ;
高空抛物会带来很大的危害,因为高空的物体具有很大的 能。
九.动能与势能的应用
15.下列选项中不是利用弹性势能工作的是( )
A.运动员正在撑杆跳高
B.玩具“上发条”式的蹦蹦跳青蛙
C.电动玩具汽车在轨道上运动
D.蹦床运动
16.下列四种情形中没有利用弹性势能的是( )
A.跳板跳水 B.撑杆跳高
C.拉弓射箭 D.雨滴下落
17.水库中的水位越涨越高,蕴藏着巨大的 能,水库一旦溃决,这种能量将会转化为水的 能。
18.如图所示,a、b为竖直向上抛出的小球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 (选填“a”或“b”)是动能﹣高度关系图线,小球达到的最大高度为 m,小球在3m高时的机械能为 J。
参考答案
1.D
2.动;重力势
3.A
4.C;大于
5.C
6.A;B
7.C
8.减小;减小
9.D
10.速度;速度大小
11.C
12.远;形变程度;不相同;相同
13.(1)移动的距离;转换法;(2)速度;质量;(3)速度;(4)阻力;不能
14.(1)动;陷入沙坑的深度;m2;(2)质量;(3)质量相同,落下的位置越高,重力势能越大;重力势
15.C
16.D
17.重力势;动
18.a;4;2