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第十一章 机械功与机械能
11.4 认识动能和势能
第2课时 机械能的转化
1. 人骑自行车下坡时,速度会越来越快,在这过程中( )
A. 人和车的动能保持不变
B. 人和车的动能增大
C. 人和车的动能减小
D. 人和车的重力势能增大
夯实基础
B
2. 射箭时,拉开的弓能将箭水平射出,箭离开弓弦后还能继续飞行,小明根据这一现象得出了以下结论。忽略空气的阻力,其中正确的是( )
A. 箭能被射出说明箭原来具有弹性势能
B. 箭被射出的过程就是弓的弹性势能转化为箭的动能的过程
C. 箭在飞行过程中动能一定不变
D. 箭落地后重力势能最大
B
3. 如图K11-4-7所示,一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下,不计阻力,若它在顶端的重力势能为65 J,则滑到底端的动能是( )
A. 35 J
B. 50 J
C. 55 J
D. 65 J
D
4. 如图K11-4-8所示,是泰州新区的标志性建筑——“电信大楼”。在一次参观中,小明乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,小明的( )
A. 动能不断增大
B. 重力势能不断增大
C. 动能转化为重力势能
D. 重力势能转化为动能
B
5. 下列情景中,重力势能转化为动能的过程是( )
A. 箭离开弓过程
B. 撑竿跳运动员撑起过程
C. 杠铃被举起过程
D. 跳水运动员下落过程
D
6. 如图K11-4-9所示,小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下,不计空气阻力,图象表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况。E可能表示小球的( )
A. 动能
B. 质量
C. 机械能
D. 重力势能
A
7. 如图K11-4-10所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,一段时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是( )
A. 滚摆下降时,动能转化为重力势能
B. 滚摆上升时,重力势能转化为动能
C. 滚摆在最高点的动能最大
D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小,说
明滚摆的机械能减小
D
8. 如图K11-4-11所示,人造地球卫星从近地点运动到远地点过程中,它的________能转化为________能,在近地点的速度比它在远地点的速度________。
动
重力势
大
9. 如图K11-4-12所示,物体G和弹簧相连固定于墙壁上,地面是光滑的,开始时物体处于平衡位置B处,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G由A到B过程中,动能________,势能________;由B到C,势能________,机械能总量________。(均填“不变”“增大”或“减小”)
增大
减小
增大
不变
10. 小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度):如图K11-4-13所示,将同一个弹簧压缩________(填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块________________________,从而比较弹性势能的大小。
不同
移动距离的大小
(2)若水平面绝对光滑,本实验将________(填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是________(填“正确”或“错误”)的,理由是_______________________________________________。
不能
错误
木块克服摩擦力做功,机械能转化为其他形式的能
11. 某运动员做蹦极运动,如图K11-4-14甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图K11-4-14乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
能力提升
A
A. 从A点到B点过程中运动员加速下落
B. 从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C. t0时刻运动员动能最大
D. 运动员重力大小等于F0
12. 在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中,采用如图K11-4-15所示的实验装置。用细线把一个质量为m的小球悬挂起来,将小球从位置B拉到位置A,由静止释放小球。观察小球从A→B→C的过程中高度和速度的变化,并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值。从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化,数据如下表所示。
运动过程或位置 A A→B B B→C C
动能Ek/J 0 增大 4.98 减小 0
重力势能Ep/J 5.00 减小 0 增大 4.97
(1)小球在图中的C位置,受到________个力的作用。
(2)从实验中可以看出,小球从A→B的过程中速度不断增大,高度不断降低,这个过程中是重力势能逐渐转化为________,在能量的转化过程中,机械能在逐渐减小,这主要是小球受到_________________造成的。
2
动能
空气阻力
(3)在实验中,如果换用质量为2m的小球,其他条件不变,那么,小球到达B位置时的机械能________(填“大于”“小于”或“等于”)质量为m的小球到达B位置时的机械能。
大于