11.4 机械能及其转化_
一、选择题
1.蹦床运动有“空中芭蕾”之称,运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是( )
A.离开蹦床后的速度是先变大后变小
B.从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C.从接触蹦床至到达最低点,只是人的动能转化为蹦床的弹性势能
D.后一次比前一次“蹦”得更高,一定是做了功
2.“神舟五号”于2003年10月5日上午9时发射升空,完成各项任务后,于次日成功返回着陆。这标志着我国已成为世界上第三个载人航天成功的国家,假设飞船返回穿越大气层时,有一段为匀速降落过程,则在此过程中飞船的( )
A.动能减小,势能增大 B.动能不变,势能减小
C.动能增大,势能减小 D.动能减小,势能不变
3.如图,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球,P点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至M位置,然后释放小球,小球就在MN间做往复运动(已知MP=PN)。小球从M位置运动到N位置的过程中,弹簧的弹性势能变化是 ( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
4.同一小球以同样的速度沿着与水平方向成角斜向上抛出,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
C.h1>h2
D.都有可能
5.将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上,现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放,(不计阻力)则分析正确的是( )
A.铁球的速度一直增加
B.铁球在加速过程中没有受到一对平衡力
C.两边弹簧的电子屏最大读数相同
D.右边弹簧的电子屏读数一直增大
6.电梯是人们日常经常乘坐的设备。如图所示是两个人乘坐电梯竖直上楼过程的示意图。该人乘坐电梯上楼一般经过三个过程:先由某一楼层从静止开始变速上升、达到某一速度后再匀速上升,最后再变速上升到另一楼层静止。则关于该人乘坐电梯上楼的过程中,下列说法正确的是( )
A.在匀速上升过程中,电梯中人的机械能是不变的
B.虽然电梯在上升,但电梯中两个人是相对静止的
C.在刚开始的变速上升过程中,电梯中的人处于平衡状态
D.在匀速上升过程中,电梯中某个人受到的重力和轿厢地面给他的支持力是一对相互作用力
7.如图所示,是光滑轨道,点的高度大于点的高度。让小球从点由静止开始自由滑下,沿轨道到达点后离开(不计空气组力),则小球离开点后的运动就道最符合实际的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示为游乐园的过山车运行的情况,在过山车从高处加速滑下的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,势能减小 B.动能减小,势能增加
C.动能增加,势能增加 D.动能增加,势能减小
9.小乐用可乐瓶制作水火箭,先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,如图甲所示;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中,如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.上升过程中,喷出的水对水火箭有向下的推力
B.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
C.上升过程中,水火箭的重力势能转化为动能
D.下降过程中,水火箭的机械能逐渐增大
10.关于我们在活动和测试中涉及到的科学知识,下列说法正确的是( )
A.体育中考时,一名同学握住实心球在空中静止了1 秒, 这 1 秒内重力对它没有做功
B.体检时,耳科医生检查耳道时使用的额镜是凹透镜
C.拍摄毕业像时,如果两侧有学生没有进入镜头,摄影师应将照相机向学生靠近
D.实验操作考查时,同学们在走廊里要保持安静,这属于在人耳处减弱噪声
二、填空题
11.中国跳水队被人们称为“梦之队”,如图所示,跳水运动员为获得充足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力下压跳板,以便利用跳板的________(选填“动能”或者“弹性势能”)让自己上升的更高。不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中,_______(选填“离开跳板”、“最高点”或“入水”)时动能最大。
12.温州于2018年引进了治霾降温神器“雾炮车”,该车车尾配有一个“大炮”,通过高压将自来水雾化成与粉尘大小相当的水雾,在风机作用下,将水雾从“炮口”定向抛射,从而达到大面积降温除尘、改善城市空气环境质量的目的。
(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,起到降温作用,其中的原理是___________。
(2)若天气晴好,望向水雾时可能会看到景物的“偏移”,这种现象在科学上属于光的___________现象。
(3)在正常喷雾作业时,匀速行驶的雾炮车动能将___________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
13.2017年5月,我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功,客机飞行时以地面为参照物,客机是________(选填“运动”或“静止”)的;客机下降过程中,其重力势能________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
14.有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点。
(1)请另外列举一个速度变化过程与这个过程相似的例子_____________________;
(2)如果不考虑空气阻力的影响,请结合所学知识在下列各图中画出运动员的速度与其所处位置的关系曲线、运动员的机械能与其所处位置的关系曲线、弹性绳的机械能与运动员所处位置的关系曲线。(从三个中任选两个完成)
__________________________
15.2015年3月30日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射第17颗北斗导航卫星。在释放卫星入轨之前,相对于火箭卫星是______ (选填“静止”、“运动”)的;卫星入轨后相比发射前机械能______ (选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”)。
三、探究题
16.某科学兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素设计了以下实验。
【实验步骤】
①如图甲,将20g钢球用绳系着,从20cm的高度由静止释放。
②钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块。
③木块静止后,记录相关数据于表中。
④更换不同质量的钢球,重复实验记录数据。
【实验数据】
实验次数 钢球质量(g) 钢球下摆高度(cm)
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20 82
【实验交流】
(1)实验记录表中空缺栏目应是______。
(2)根据实验数据可得出的结论是______。
(3)兴趣小组还设计了图乙装置来研究动能大小的影响素。多次比较图甲和图乙实验数据发现:当钢球比木块质量大很多时,相同高度静止释放的钢球,图乙实验钢球能将木块推的更远(两装置中钢球、木块相同,忽略斜面、绳子摩擦,水平面摩擦力相等)。分析其原因可能是______。
(4)进一步探究物体动能大小与速度的关系。利用图乙装置改变速度大小的操作是______。
17.在探究“动物与速度的关系”时,如图所示,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑。
一些物体的动能
行走的牛 约60J
跑百米的运动员 约
飞行的步枪子弹 约
(1)本实验采用了转换法,体现在通过观察___________来比较小车的动能。
(2)本实验中若水平绝对光滑则不能得出结论,原因是___________。
(3)小希通过实验探究:发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是___________。
18.为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小科同学设计了如图甲、乙、丙所示的模拟实验。将A、B、C三个小球(mA=mBhB),推动小木块运动一段距离后静止。则:
(1)选择甲、乙两图所示的实验进行比较,是用来研究_______带来的安全隐患;
(2)选择甲、丙两图所示的实验进行比较,可以得到的结论是_______;
(3)关于该实验的说法中,错误的是_______。
A.该实验运用了转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小
B.该实验运用了控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等因素
C.在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量等因素
D.实验过程中,让同一小球从不同高度滚下,目的是让小球获得不同的速度
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.B
3.D
4.C
5.C
6.B
7.C
8.D
9.B
10.A
11. 弹性势能 入水
12. 小液滴汽化吸热 折射 变小
13. 运动 减小
14. 详见解析
15. 静止 变大
16. 木块滑行距离(cm) 当小球速度一定时,质量越大,动能越大 图甲的钢球没有转移至木块的动能比图乙的钢球多 将同一个小球在不同高度由静止释放
17. 木块被推动的距离 见解析 速度
18. 超速 物体运动速度相同时,质量越大,动能越大 C
答案第1页,共2页
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