人教版初中物理八年级下册 第十一章功和机械能 11.3动能和势能同步训练
一、单选题
1.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是 ( )
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小
【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【分析】从高处下落的篮球具有重力势能,高度越高,重力势能越大,当篮球与地面接触时,篮球发生形变,具有弹性势能,这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能,高度越高,篮球的形变量越大,即痕迹面积越大,由图可知,a图的篮球痕迹较大,所以a球的起始重力势能较大,选A。
【点评】解决本题的关键是熟知影响重力势能的因素:重力势能大小决定于质量和高度。
2.跳伞运动员从高空下落,在他张开伞后作匀速直线运动,则下列说法正确的是 ( )
A.动能、重力势能都不变. B.动能减小,重力势能减少
C.动能减少,重力势能不变. D.动能不变,重力势能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体由于运动具有的能叫动能;影响物体动能大小的因素有质量和速度;物体由于被举高而具有的势能叫重力势能;重力势能大小决定于质量和高度;跳伞运动员张开伞后作匀速直线运动,质量不变,速度不变,动能不变;但高度越来越小,重力势能减小,选D。
【点评】解决本题的关键是熟知影响动能和重力势能的因素,难度较小。
3.“神九”随火箭加速上升过程中,机械能的变化是( )
A.动能减小,重力势能增大 B.动能减小,重力势能减小
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】机械能包括动能和势能,动能的大小和质量、速度有关,质量越大,速度越大动能越大。势能的大小和质量、高度有关。质量越大,高度越高,势能越大。火箭加速上升过程中,速度变大,高度变高,所以动能增大,重力势能增大。
故选D
【点评】此题考查机械能的变化,需掌握影响动能和势能大小的因素。
4.(2017八下·老河口期末)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,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则( )
A.从O至C运动员速度一直减小
B.从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒
C.从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小
D.从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:根据题意可知,从O点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大;从B点到C点的过程中,弹性绳对运动员拉力大于重力,运动员的速度开始减小,到达C点时,速度为零;由于不计空气阻力,因此整个过程能量守恒;故选项ABC错误,选项D正确.
故选:D.
【分析】当重力大于弹性绳对运动员拉力时,运动员做加速运动;当弹性绳对运动员拉力大于重力时,运动员做减速运动,据此分析解答.
5.世界上最著名的苹果树生长在哪里?答案是﹣﹣在伟大的英国科学家艾萨克 牛顿家花院里.牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律.如图所示,熟透的苹果从树上自由下落时( )
A.动能减小,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 苹果从树上自由落下时,因为受到重力作用,所以速度就会越来越大,且苹果的质量是不变的,因此动能不断增大;
苹果从树上自由落下时,由于苹果的质量是不变的,而高度不断减小,苹果的重力势能就会不断减小;
所以苹果从树上自由落下时,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;故选C
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小;重力势能的影响因素是物体质量和高度,可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化,质量越大,高度越大,重力势能越大。
6.一辆汽车匀速上坡的过程中,汽车的动能、重力势能、机械能与其高度的关系,下列图象描述不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素
【解析】【解答】A、汽车是匀速上坡,速度不变,故动能不变;故A正确,但不符合题意;
B、汽车在上坡过程中高度不断增加,故重力势能增大;故B正确,但不符合题意;
C、D、动能不变,重力势能增加,故其总和机械能也在增大,故C错误,符合题意;D正确,但不符合题意.
故选C.
【分析】动能与物体的质量和运动速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大.
重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大.
机械能是动能和势能的总和.
7.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.高山上静止的石头不具有能
B.物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多
C.只要物体能够做功,说明物体具有能
D.只有正在做功的物体才具有能
【答案】C
【知识点】能
【解析】【解答】解:A、高山上静止的石头具有一定的高度,具有做功的本领,具有能量,故A不符合题意;
B、物体已做的功越多,并不能说明物体能够做功的本领大,故B不符合题意;
C、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,故C符合题意;
D、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,并不一定正在做功,故D不符合题意;
故选C.
【分析】一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.
8.关于能的概念,下列说法中错误的是( )
A.一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多
B.动能、势能及机械能的单位都是焦耳
C.用线悬挂着的静止的小球没有做功,所以小球没有能
D.甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多
【答案】C
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:A、功是能量转化的量度,一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多,说法正确,不符合题意.
B、动能、势能及机械能的单位都是焦耳,说法正确,不符合题意.
C、用线悬挂着的静止的小球没有做功,但它具有重力势能,小球有能量,说法错误,符合题意.
D、物体的动能由物体的质量与速度共同决定,甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多,说法正确,不符合题意.
故选C.
【分析】1、功是能量转化的量度,物体做功越多,这个物体具有的能量越大.
2、功与能的单位都是焦耳.
3、小球虽未做功但它具有重力势能.
4、物体的动能与物体的质量和速度有关,据此分析.
9.从雪山上匀速下滚的雪球越来越大,则下列说法正确的是( )
A.雪球的动能一定增大 B.雪球的势能一定减小
C.雪球的机械能一定不变 D.雪球的动能一定不变
【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能的影响因素
【解析】【解答】解:当雪球下滚的过程中,由于雪球越来越大,所以物体质量变大了;由于物体匀速下滚,所以运动速度没有发生变化.
当速度一定时,物体质量越大,动能越大.所以物体动能变大.
当雪球下滚的过程中,由于雪球越来越大,所以物体质量变大了;由于物体下滚后高度下降,所以被举高度变小了.
当质量变大,物体被举高度变小,则重力势能大小变化无法判断.
由于重力势能大小无法判断,所以物体机械能大小也无法判断.
故选A.
【分析】物体动能的大小和两个因素有关,一是物体质量大小,二是物体运动速度大小.
物体重力势能和两个因素有关,一是物体质量大小,二是物体被举的高度大小.
物体的机械能包括两个方面,一是动能,二是势能.
物体的势能包括两个方面,一是重力势能,二是弹性势能.
根据本题所给具体事例,对每个物理量的变化情况进行分析,得出结论.
10.弹弓比赛时,弹弓大师指哪打哪,据说平时用弹弓打苍蝇一打一个准,下面关于打弹弓过程的分析不正确的是( )
A.将弹弓打出的过程是机械能转化为内能的过程
B.橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远,说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关
C.弹弓对准不同的方向能击中不同的目标,说明力的作用效果与力的方向有关
D.橡皮筋拉的越长需要的力越大,说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关
【答案】A
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解:A、将弹弓打出的过程是弹性势能转化为动能的过程,故A错误,符合题意;
B、橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远,说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关,故B正确,不符合题意;
C、弹弓对准不同的方向能击中不同的目标,说明力的作用效果与力的方向有关,故C正确,不符合题意;
D、橡皮筋拉的越长需要的力越大,说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关,故D正确,不符合题意.
故选A.
【分析】(1)机械能、弹性势能、内能之间可以相互转化;
(2)影响弹性势能的因素是物体的弹性形变程度,在物体的弹性形变范围以内,形变越大,弹性势能就越大;
(3)力的作用效果与力的方向有关.
11.(2016八下·槐荫期末)一个小朋友从滑梯上匀速滑下来的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能不变,重力势能减小,机械能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:小朋友在匀速滑下的过程中,质量不变,速度不变,高度减小,因此动能不变,重力势能减小,机械能减小.
故选C.
【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能就越大;
重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大.
12.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.从拉弯的弓中射出的箭 B.被撑杆跳运动员压弯的撑杆
C.被压紧的弹簧 D.已有示数的弹簧测力计
【答案】A
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】解:A、从拉弯的弓中射出的箭,射出的箭没有发生弹性形变,所以箭不具有弹性势能,故A符合题意;
B、被撑杆跳运动员压弯的撑杆,撑杆发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故B不合题意;
C、被压紧的弹簧,弹簧发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故C不合题意;
D、已有示数的弹簧测力计,弹簧发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故D不合题意。
故选A。
【分析】根据发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能,判断一个物体是否具有弹性势能,只要看这个物体是否发生了弹性形变即可。
13.(2016八下·武侯期末)荡秋千时,从一侧最高点荡到另一侧最高点的过程中( )
A.动能一直增大 B.动能先减小后增大
C.重力势能一直减小 D.重力势能先减小后增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:在荡秋千的过程中人和秋千的质量不变,到达最高点时,高度最高,速度为零,重力势能最大,动能最小.在最低点,速度最大,高度最小,重力势能最小,动能最大.整个过程动能先增大后减小,重力势能先减小后增大.故只有D选项说法正确.
故选D.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.
二、填空题
14.一个物体能够 ,我们就说它具有能,能的单位是 .
【答案】做功;焦
【知识点】能
【解析】【解答】能量反映了物体做功的本领,一个物体能够做功,我们就说它具有能,一切形式能的单位都是焦耳.
故答案为:做功、焦.
【分析】解决此题的关键是知道一个物体能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量,能量反映了物体做功的本领,不同的物体做功的本领也不同,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.
15.雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的动能 ,重力势能 ,机械能 .(填“变大”或“变小”“不变”)
【答案】不变;变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:(1)雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的质量不变,速度不变,动能不变;高度变小,重力势能变小.
(2)机械能=动能+势能,动能不变,势能变小,机械能变小.
故答案为:不变;变小;变小.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)机械能=动能+势能,物体没有发生弹性形变时,势能只考虑重力势能.
16.被举高的石块具有 ,可以将松软地面砸出一个坑,被拉长的弓弦具有 ,可以将箭射出去很远.
【答案】重力势能;弹性势能
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】解:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能,所以被举高的石块具有重力势能,可以将松软地面砸出一个坑;
物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能,所以被拉长的弓弦具有弹性势能,可以将箭射出去很远.
故答案为:重力势能;弹性势能.
【分析】物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能.
17.(2019八下·运城期末)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 有关,下落过程是将重力势能转化为
【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解:根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能;故答案为:高度;动能.
【分析】要分析鸡蛋的重力势能与什么因素有关,分析创设的情景,18楼与25楼相比,高度不同,从而可得出结论;分析下落过程重力势能的转化,需要用到能量转化的相关知识,思考哪个量减小了,哪个量增大了,得出能量是如何转化的.
18.五一期间,合宁高速上,前后有质量相同的两汽车A、B在行驶,A车出了故障,因为B汽车的速度大, 大,撞到汽车A,致使A车发生严重的变形。
【答案】动能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解:当B汽车的质量一定时,速度大则动能大,撞击时做的功就多,所以撞击后果就更严重,致使A车发生严重的变形。
故答案为:动能。
【分析】动能的影响因素有两个:质量、速度。
三、解答题
19.甲、乙两颗相同的子弹,飞向同一块木板,结果甲子弹穿透木板,乙子弹嵌在木板里,哪颗子弹具有的动能大?为什么?
【答案】答:运动的子弹具有动能,穿过木板时,要克服摩擦做功,其动能转化为内能;穿透的子弹比嵌在木板的子弹做功多,穿透的甲子弹具有的动能大.
【知识点】动能大小的比较
【解析】【分析】物体由于运动具有的能叫动能,物体具有的动能越大,能做的功越多,据此分析解答.
四、实验题
20.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟 的关系,实验中他控制了球的 不变
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能 ,动能 ,机械能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 的大小;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
【答案】(1)速度;质量
(2)减小;增大;减小
(3)动能;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解:(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,高度减小,则重力势能减小;速度增大,则动能增大,但是过程中还克服阻力做功,故机械能减小;
(3)实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,本实验将不能达到探究目的.
故答案为:(1)速度;质量;(2)减小;增大;减小;(3)动能;不能.
【分析】(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究过程中需用控制变量法,根据已知条件判断出控制的变量,便可得出探究的因素;
(2)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动.实验将不能达到探究目的.
五、综合题
21.贮水池式小型发电站如图所示,请回答以下问题:
(1)贮水池的作用是什么?
(2)在整个发电过程中伴随着哪些能量转变?
【答案】(1)解:贮水池的作用是:提高水面高度,以达到增加水的重力势能的目的.
(2)解:在整个发电的过程中的能量转化是这样的:将水的势能转化为水的动能,而后水推动水轮机转动发电,即将机械能又转化为电能.
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【分析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关;
(2)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,且动能和重力势能之间是可以相互转化的.
故此题从能量的转化的角度分析即可解决.
22.随着城市高层住宅的增多,高空抛物成为“悬在城市上空的痛”.有实验数据表明:一个60g鸡蛋从4楼落下会让人头部起肿包,从8楼落下可让人头皮破损,从18楼落下可砸碎成年人的头骨,从25楼落下可使人当场死亡.请回答:
(1)从能量的角度解释高空落下的鸡蛋能砸伤人的原因;
(2)请写出一条关于高空抛物的警示语.
【答案】(1)解:根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与抛出的高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,速度增大,因此鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能.
(2)解:根据高空抛物的危害进行提示:高空抛物,砸在地上一个坑,砸在头上…
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大、位置越高,重力势能越大.
六、计算题
23.物体的动能大小和其质量、速度有关,用EK表示则关系式为EK=mv2;物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关,用EP表示则关系式为EP=Gh=mgh.现有一质量为m的钢球,从高为h的光滑斜面上由静止开始自由滚下(不计空气阻力)如图所示:
(1)在如图中作出钢球所受力的示意图;
(2)请用机械能守恒定律证明,不论钢球的质量多大,到达水平面时的速度v=,即和质量无关.
【答案】解:(1)钢球受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力作用,由于斜面光滑故不受摩擦力,其受力如图:(2)钢球从斜面顶端滚动到底端重力势能转化为动能,钢球机械能总量不变故有EK=EP,即mv2=mgh则V=,由此可知不论钢球的质量多大,到达水平面时的速度v= ,即和质量无关.
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】(1)钢球在斜面上受到重力和支持力作用,根据力的示意图画出受力;
(2)机械能守恒是只发生动能和势能之间转化,利用动能和势能公式求出速度即可.
1 / 1人教版初中物理八年级下册 第十一章功和机械能 11.3动能和势能同步训练
一、单选题
1.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是 ( )
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小
2.跳伞运动员从高空下落,在他张开伞后作匀速直线运动,则下列说法正确的是 ( )
A.动能、重力势能都不变. B.动能减小,重力势能减少
C.动能减少,重力势能不变. D.动能不变,重力势能减小
3.“神九”随火箭加速上升过程中,机械能的变化是( )
A.动能减小,重力势能增大 B.动能减小,重力势能减小
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
4.(2017八下·老河口期末)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,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则( )
A.从O至C运动员速度一直减小
B.从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒
C.从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小
D.从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小
5.世界上最著名的苹果树生长在哪里?答案是﹣﹣在伟大的英国科学家艾萨克 牛顿家花院里.牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律.如图所示,熟透的苹果从树上自由下落时( )
A.动能减小,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
6.一辆汽车匀速上坡的过程中,汽车的动能、重力势能、机械能与其高度的关系,下列图象描述不正确的是( )
A. B.
C. D.
7.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.高山上静止的石头不具有能
B.物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多
C.只要物体能够做功,说明物体具有能
D.只有正在做功的物体才具有能
8.关于能的概念,下列说法中错误的是( )
A.一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多
B.动能、势能及机械能的单位都是焦耳
C.用线悬挂着的静止的小球没有做功,所以小球没有能
D.甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多
9.从雪山上匀速下滚的雪球越来越大,则下列说法正确的是( )
A.雪球的动能一定增大 B.雪球的势能一定减小
C.雪球的机械能一定不变 D.雪球的动能一定不变
10.弹弓比赛时,弹弓大师指哪打哪,据说平时用弹弓打苍蝇一打一个准,下面关于打弹弓过程的分析不正确的是( )
A.将弹弓打出的过程是机械能转化为内能的过程
B.橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远,说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关
C.弹弓对准不同的方向能击中不同的目标,说明力的作用效果与力的方向有关
D.橡皮筋拉的越长需要的力越大,说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关
11.(2016八下·槐荫期末)一个小朋友从滑梯上匀速滑下来的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能不变,重力势能减小,机械能不变
12.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.从拉弯的弓中射出的箭 B.被撑杆跳运动员压弯的撑杆
C.被压紧的弹簧 D.已有示数的弹簧测力计
13.(2016八下·武侯期末)荡秋千时,从一侧最高点荡到另一侧最高点的过程中( )
A.动能一直增大 B.动能先减小后增大
C.重力势能一直减小 D.重力势能先减小后增大
二、填空题
14.一个物体能够 ,我们就说它具有能,能的单位是 .
15.雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的动能 ,重力势能 ,机械能 .(填“变大”或“变小”“不变”)
16.被举高的石块具有 ,可以将松软地面砸出一个坑,被拉长的弓弦具有 ,可以将箭射出去很远.
17.(2019八下·运城期末)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 有关,下落过程是将重力势能转化为
18.五一期间,合宁高速上,前后有质量相同的两汽车A、B在行驶,A车出了故障,因为B汽车的速度大, 大,撞到汽车A,致使A车发生严重的变形。
三、解答题
19.甲、乙两颗相同的子弹,飞向同一块木板,结果甲子弹穿透木板,乙子弹嵌在木板里,哪颗子弹具有的动能大?为什么?
四、实验题
20.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟 的关系,实验中他控制了球的 不变
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能 ,动能 ,机械能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 的大小;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
五、综合题
21.贮水池式小型发电站如图所示,请回答以下问题:
(1)贮水池的作用是什么?
(2)在整个发电过程中伴随着哪些能量转变?
22.随着城市高层住宅的增多,高空抛物成为“悬在城市上空的痛”.有实验数据表明:一个60g鸡蛋从4楼落下会让人头部起肿包,从8楼落下可让人头皮破损,从18楼落下可砸碎成年人的头骨,从25楼落下可使人当场死亡.请回答:
(1)从能量的角度解释高空落下的鸡蛋能砸伤人的原因;
(2)请写出一条关于高空抛物的警示语.
六、计算题
23.物体的动能大小和其质量、速度有关,用EK表示则关系式为EK=mv2;物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关,用EP表示则关系式为EP=Gh=mgh.现有一质量为m的钢球,从高为h的光滑斜面上由静止开始自由滚下(不计空气阻力)如图所示:
(1)在如图中作出钢球所受力的示意图;
(2)请用机械能守恒定律证明,不论钢球的质量多大,到达水平面时的速度v=,即和质量无关.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【分析】从高处下落的篮球具有重力势能,高度越高,重力势能越大,当篮球与地面接触时,篮球发生形变,具有弹性势能,这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能,高度越高,篮球的形变量越大,即痕迹面积越大,由图可知,a图的篮球痕迹较大,所以a球的起始重力势能较大,选A。
【点评】解决本题的关键是熟知影响重力势能的因素:重力势能大小决定于质量和高度。
2.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体由于运动具有的能叫动能;影响物体动能大小的因素有质量和速度;物体由于被举高而具有的势能叫重力势能;重力势能大小决定于质量和高度;跳伞运动员张开伞后作匀速直线运动,质量不变,速度不变,动能不变;但高度越来越小,重力势能减小,选D。
【点评】解决本题的关键是熟知影响动能和重力势能的因素,难度较小。
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】机械能包括动能和势能,动能的大小和质量、速度有关,质量越大,速度越大动能越大。势能的大小和质量、高度有关。质量越大,高度越高,势能越大。火箭加速上升过程中,速度变大,高度变高,所以动能增大,重力势能增大。
故选D
【点评】此题考查机械能的变化,需掌握影响动能和势能大小的因素。
4.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:根据题意可知,从O点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大;从B点到C点的过程中,弹性绳对运动员拉力大于重力,运动员的速度开始减小,到达C点时,速度为零;由于不计空气阻力,因此整个过程能量守恒;故选项ABC错误,选项D正确.
故选:D.
【分析】当重力大于弹性绳对运动员拉力时,运动员做加速运动;当弹性绳对运动员拉力大于重力时,运动员做减速运动,据此分析解答.
5.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 苹果从树上自由落下时,因为受到重力作用,所以速度就会越来越大,且苹果的质量是不变的,因此动能不断增大;
苹果从树上自由落下时,由于苹果的质量是不变的,而高度不断减小,苹果的重力势能就会不断减小;
所以苹果从树上自由落下时,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;故选C
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小;重力势能的影响因素是物体质量和高度,可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化,质量越大,高度越大,重力势能越大。
6.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素
【解析】【解答】A、汽车是匀速上坡,速度不变,故动能不变;故A正确,但不符合题意;
B、汽车在上坡过程中高度不断增加,故重力势能增大;故B正确,但不符合题意;
C、D、动能不变,重力势能增加,故其总和机械能也在增大,故C错误,符合题意;D正确,但不符合题意.
故选C.
【分析】动能与物体的质量和运动速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大.
重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大.
机械能是动能和势能的总和.
7.【答案】C
【知识点】能
【解析】【解答】解:A、高山上静止的石头具有一定的高度,具有做功的本领,具有能量,故A不符合题意;
B、物体已做的功越多,并不能说明物体能够做功的本领大,故B不符合题意;
C、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,故C符合题意;
D、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,并不一定正在做功,故D不符合题意;
故选C.
【分析】一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.
8.【答案】C
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:A、功是能量转化的量度,一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多,说法正确,不符合题意.
B、动能、势能及机械能的单位都是焦耳,说法正确,不符合题意.
C、用线悬挂着的静止的小球没有做功,但它具有重力势能,小球有能量,说法错误,符合题意.
D、物体的动能由物体的质量与速度共同决定,甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多,说法正确,不符合题意.
故选C.
【分析】1、功是能量转化的量度,物体做功越多,这个物体具有的能量越大.
2、功与能的单位都是焦耳.
3、小球虽未做功但它具有重力势能.
4、物体的动能与物体的质量和速度有关,据此分析.
9.【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能的影响因素
【解析】【解答】解:当雪球下滚的过程中,由于雪球越来越大,所以物体质量变大了;由于物体匀速下滚,所以运动速度没有发生变化.
当速度一定时,物体质量越大,动能越大.所以物体动能变大.
当雪球下滚的过程中,由于雪球越来越大,所以物体质量变大了;由于物体下滚后高度下降,所以被举高度变小了.
当质量变大,物体被举高度变小,则重力势能大小变化无法判断.
由于重力势能大小无法判断,所以物体机械能大小也无法判断.
故选A.
【分析】物体动能的大小和两个因素有关,一是物体质量大小,二是物体运动速度大小.
物体重力势能和两个因素有关,一是物体质量大小,二是物体被举的高度大小.
物体的机械能包括两个方面,一是动能,二是势能.
物体的势能包括两个方面,一是重力势能,二是弹性势能.
根据本题所给具体事例,对每个物理量的变化情况进行分析,得出结论.
10.【答案】A
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解:A、将弹弓打出的过程是弹性势能转化为动能的过程,故A错误,符合题意;
B、橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远,说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关,故B正确,不符合题意;
C、弹弓对准不同的方向能击中不同的目标,说明力的作用效果与力的方向有关,故C正确,不符合题意;
D、橡皮筋拉的越长需要的力越大,说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关,故D正确,不符合题意.
故选A.
【分析】(1)机械能、弹性势能、内能之间可以相互转化;
(2)影响弹性势能的因素是物体的弹性形变程度,在物体的弹性形变范围以内,形变越大,弹性势能就越大;
(3)力的作用效果与力的方向有关.
11.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:小朋友在匀速滑下的过程中,质量不变,速度不变,高度减小,因此动能不变,重力势能减小,机械能减小.
故选C.
【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能就越大;
重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大.
12.【答案】A
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】解:A、从拉弯的弓中射出的箭,射出的箭没有发生弹性形变,所以箭不具有弹性势能,故A符合题意;
B、被撑杆跳运动员压弯的撑杆,撑杆发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故B不合题意;
C、被压紧的弹簧,弹簧发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故C不合题意;
D、已有示数的弹簧测力计,弹簧发生了弹性形变,所以它具有弹性势能,故D不合题意。
故选A。
【分析】根据发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能,判断一个物体是否具有弹性势能,只要看这个物体是否发生了弹性形变即可。
13.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:在荡秋千的过程中人和秋千的质量不变,到达最高点时,高度最高,速度为零,重力势能最大,动能最小.在最低点,速度最大,高度最小,重力势能最小,动能最大.整个过程动能先增大后减小,重力势能先减小后增大.故只有D选项说法正确.
故选D.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.
14.【答案】做功;焦
【知识点】能
【解析】【解答】能量反映了物体做功的本领,一个物体能够做功,我们就说它具有能,一切形式能的单位都是焦耳.
故答案为:做功、焦.
【分析】解决此题的关键是知道一个物体能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量,能量反映了物体做功的本领,不同的物体做功的本领也不同,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.
15.【答案】不变;变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:(1)雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的质量不变,速度不变,动能不变;高度变小,重力势能变小.
(2)机械能=动能+势能,动能不变,势能变小,机械能变小.
故答案为:不变;变小;变小.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)机械能=动能+势能,物体没有发生弹性形变时,势能只考虑重力势能.
16.【答案】重力势能;弹性势能
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】解:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能,所以被举高的石块具有重力势能,可以将松软地面砸出一个坑;
物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能,所以被拉长的弓弦具有弹性势能,可以将箭射出去很远.
故答案为:重力势能;弹性势能.
【分析】物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能.
17.【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解:根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能;故答案为:高度;动能.
【分析】要分析鸡蛋的重力势能与什么因素有关,分析创设的情景,18楼与25楼相比,高度不同,从而可得出结论;分析下落过程重力势能的转化,需要用到能量转化的相关知识,思考哪个量减小了,哪个量增大了,得出能量是如何转化的.
18.【答案】动能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解:当B汽车的质量一定时,速度大则动能大,撞击时做的功就多,所以撞击后果就更严重,致使A车发生严重的变形。
故答案为:动能。
【分析】动能的影响因素有两个:质量、速度。
19.【答案】答:运动的子弹具有动能,穿过木板时,要克服摩擦做功,其动能转化为内能;穿透的子弹比嵌在木板的子弹做功多,穿透的甲子弹具有的动能大.
【知识点】动能大小的比较
【解析】【分析】物体由于运动具有的能叫动能,物体具有的动能越大,能做的功越多,据此分析解答.
20.【答案】(1)速度;质量
(2)减小;增大;减小
(3)动能;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解:(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,高度减小,则重力势能减小;速度增大,则动能增大,但是过程中还克服阻力做功,故机械能减小;
(3)实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,本实验将不能达到探究目的.
故答案为:(1)速度;质量;(2)减小;增大;减小;(3)动能;不能.
【分析】(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究过程中需用控制变量法,根据已知条件判断出控制的变量,便可得出探究的因素;
(2)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动.实验将不能达到探究目的.
21.【答案】(1)解:贮水池的作用是:提高水面高度,以达到增加水的重力势能的目的.
(2)解:在整个发电的过程中的能量转化是这样的:将水的势能转化为水的动能,而后水推动水轮机转动发电,即将机械能又转化为电能.
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【分析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关;
(2)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,且动能和重力势能之间是可以相互转化的.
故此题从能量的转化的角度分析即可解决.
22.【答案】(1)解:根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与抛出的高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,速度增大,因此鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能.
(2)解:根据高空抛物的危害进行提示:高空抛物,砸在地上一个坑,砸在头上…
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大、位置越高,重力势能越大.
23.【答案】解:(1)钢球受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力作用,由于斜面光滑故不受摩擦力,其受力如图:(2)钢球从斜面顶端滚动到底端重力势能转化为动能,钢球机械能总量不变故有EK=EP,即mv2=mgh则V=,由此可知不论钢球的质量多大,到达水平面时的速度v= ,即和质量无关.
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】(1)钢球在斜面上受到重力和支持力作用,根据力的示意图画出受力;
(2)机械能守恒是只发生动能和势能之间转化,利用动能和势能公式求出速度即可.
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