第十一章 功和机械能
第四节 机械能及其转化---基础篇（答案）
1. 【答案】变小；重力势能转化为动能．
【解析】（1）影响动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．21·cn·jy·com
飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的速度不变，质量变小，所以动能变小；物资在加速下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，但速度越来越快，动能越来越大，所以，重力势能转化为动能． 2. 【答案】惯性；动．【来源：21·世纪·教育·网】
【解析】解答此题要知道： （1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性．惯性是物体的一种属性． （2）动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度． （3）物体下落过程中是重力势能转化为动能的过程，重力势能减小，动能增大．
飞机加速时，由于惯性，水桶还要保持原来的运动状态，故水桶向后摆．水在下落的过程中，重力势能转化为动能，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大． 3. 【答案】运动员具有动能，动能转化为重力势能（或运动员具有惯性）；动能转化为重力势能，重力势能转化为动能．21世纪教育网版权所有
【解析】本题考查了能量的转化．解答此题的关键是看什么能量减小了，什么能量增加了．
运动员起跳后，由于惯性仍要保持原来的运动状态向前运动．从能量的角度来分析，运动员起跳后，具有很大的动能，这个动能能够转化成重力势能使运动员仍能向前运动．运动到最高点后，在下落的过程中，其重力势能减少动能增加，重力势能转化为动能．www.21-cn-jy.com
4. 【答案】小，重力势．
【解析】本题考查了动能与重力势能的转化．动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．该同学离开蹦床上升的过程中，质量不变，速度减小，动能变小；所处高度增加，重力势能增加，正是动能转化为重力势能． 5. 【答案】0.2，0.12．2·1·c·n·j·y
【解析】知道小球的质量，利用重力公式求小球重，又知道下降高度（在重力方向上移动的距离），利用W=Gh求重力做功；在整个运动过程中，实现了重力势能和动能的相互转化，同时小球要克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能；求出小球在ad两点时的机械能，二者之差就是小球克服导轨摩擦消耗的机械能．
小球重： G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N， 小球从a到b的过程中，重力做功： W=Gh=0.4N×0.5m=0.2J； 小球克服导轨摩擦消耗的机械能： △E=mg（ha-hd）=0.4N×（0.5m-0.2m）=0.12J． 6. 【答案】增大、增大、增大．www-2-1-cnjy-com
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度；质量越大，速度越大，动能就越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量和被举高的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大； （3）动能和势能统称为机械能．21教育网
自行车沿斜坡加速上坡，质量不变，速度增加，动能增大；高度升高，重力势能增大，所以自行车的机械能增大． 7. 【答案】减小；增大；不变．2-1-c-n-j-y
【解析】（1）影响动能大小的因素是质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大． （2）影响重力势能大小的因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）机械能是动能与势能的总和．21·世纪*教育网
滚摆在上升的过程中，速度越来越慢，说明动能减小，高度越来越高，说明重力势能越来越大，动能转化成了重力势能，但动能和重力势能的和机械能不变； 8. 【答案】增大；不变．21cnjy.com
【解析】（1）影响动能大小的因素是质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大． （2）影响重力势能大小的因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）机械能是动能与势能的和． （4）质量是物体本身的属性，指物体所含物质的多少，不随物体位置、形状、温度、状态的变化而变化．【出处：21教育名师】
飞船在加速升空的过程中，它的速度增加，动能变大；它的高度增加，重力势能变大；所以机械能增大；）宇航员虽然位置发生了变化，但质量不会变化； 9. 【答案】减小；机械能转化为内能．【版权所有：21教育】
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大．在物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能． （4）机械能=动能+势能． （5）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少．21教育名师原创作品
匀速说明动能的大小是不变的，下滑说明了重力势能是逐渐减少的，所以机械能减小．同时克服摩擦做功，机械能转化为内能． 10. 【答案】0.05，氢气球受到的浮力大于自身的重力，不变，增大，增大．
【解析】（1）阿基米德原理适用于气体，知道空气的密度、气球的体积（排开空气的体积），利用阿基米德原理求气球受到的浮力； （2）根据物体的浮沉条件回答； （3）物体具有的动能和势能统称为机械能，物体的质量越大、速度越大，动能越大；物体的质量越大、所处高度越高，重力势能越大，据此分析．
在空气中：v排=v气球=4×10-3m3，ρ空气=1.29kg/m3，气球受到的浮力： F浮=ρ空气gv排=1.29kg/m3×10N/kg×4×10-3m3≈0.05N；因为氢气球受到空气的浮力大于自身的重力，所以氢气气球将上浮；氢气球释放后，气球的质量不变、匀速上升，上升过程中氢气球的动能不变；上升的高度变大，重力势能增大，而气球的机械能等于动能和重力势能之和，气球的机械能增大． 11. 【答案】内、电、不变． 21*cnjy*com
【解析】能量转化是生活中普遍存在的一种现象；判断时，首先要搞清实例中涉及到哪些能量，再根据具体情况做出判断．21*cnjy*com
（1）钻木取火过程中，消耗机械能，转化为内能，使木头的内能增加、温度升高，从而燃烧； （2）水力发电过程中，拦河坝将水位截高，储存了大量的机械能，水流下后，水的机械能转化为电能；实现了水力发电； （3）根据能量转化和守恒定律可知，自然界中能量在转化和转移的过程，能的总量保持不变． 12. 【答案】弹性势；速度．
【解析】物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能；要分析质量大的“子弹”射出时哪个物理量减小，应从能量转化的角度分析，思考“子弹”的能量是如何转化的，从而得出正确的结论．经验表明，想使同样的“子弹”射得越远，橡皮筋要拉得越长，这时橡皮筋发生弹性形变的程度变大，故所具有的弹性势能变多；当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，在理想的情况下，转化成的动能也相同，根据动能的影响因素是质量和高度，在动能相同时，“子弹”的速度与质量成反比，因此“子弹”的质量越大，“子弹”的运动速度就越小． 13. 【答案】省力；减小；内能．
【解析】（1）盘山公路相当于斜面，即将盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了省力； （2）重力势能的大小取决于物体的质量和高度，即质量越大、高度越大，其所具有的重力势能就越大； （3）在刹车的过程中，汽车的机械能变小，故据摩擦生热即能判断出该过程的能量转化；
由于斜面可以省力，故盘山公路相当于斜面，即盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了省力；当汽车下山时，其质量不变，高度变小，故其重力势能变小；为了减速司机师傅不时地踩踏刹车踏板刹车，该过程是一个摩擦生热的过程，即机械能变小，内能增加，故是将机械能转化为内能的过程． 14. 【答案】D；C；大于；杆的动能一部分转化为球的动能．
【解析】（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）势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大． 根据动能和势能的影响因素分析，并知道它们可以相互转化．
观察高尔夫球手的挥杆示意图可知：球棒在D相对地面距离最高，则势能最大；由B向C点运动，到C点时相对地面距离最低，势能减小，速度增大，动能增大．由于球棒由B向A点运动的过程中人同时对球棒做功，所以在A点的动能大于B点的势能．从A点到E点是球棒对球做功的过程，则杆的动能一部分转化为球的动能． 15. 【答案】动；重力势；形变．
【解析】（1）影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化；若发生动能和重力势能的转化时，其必然是一种形式的能量变大，另一种形式的能量变小． （2）根据力的作用效果进行分析，即力的作用效果是：一是可以改变物体运动状态，二是可以使物体的形状发生改变．
当篮球离开手后向上运动的过程中，其质量不变，其速度变小，故其动能变小；同时其质量不变，其高度变大，即其重力势能变大，所以该过程是动能转化为重力势能的过程；同时，物体在受力后，其可能产生的效果有两种情况：其一是改变物体的运动状态，其二是改变物体的形状，故此时篮球投入篮网时网眼变大，即说明了力可以改变物体的形状． 【来源：21cnj*y.co*m】
第十一章 功和机械能
第四节 机械能及其转化---基础篇（精编精析）
1. 在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），物资在加速下落过程中，动能和重力势能之间的转化情况是： ．21教育网
2. 在森林防火灭火中，用直升机洒水．飞机加速时，吊着的水桶向后摆，这是由于水桶具有 ．水从高处下落过程中，水的重力势能转化为 能．
3. 立定跳远是中学生体育测试项目之一．右图是立定跳远时的分解图．运动员起跳后仍能继续向前运动，是因为 ；运动员在空中运动过程中，能量转化过程为 ．www.21-cn-jy.com
4. 公园中有一种叫“蹦床”的游戏深受同学们的喜爱．如图所示，该同学离开蹦床上升的过程中动能变 ，这一过程中动能逐渐转化为 能．
5. 如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下．在从a到b的过程中，重力做功为 J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 21世纪教育网版权所有
J．（g=10N/kg）
6. 一中学生骑自行车加速上坡的过程中，他的动能 ，势能 ，机械能 ．（填“增大”、“不变”或“减小”）2·1·c·n·j·y
7. 如图，滚摆在上升的过程中，动能? 、势能 、机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）（不考虑摩擦）．【来源：21·世纪·教育·网】
8. 我国成功发射了“神州六号”飞船，在加速升空的过程中，飞船的机械能? （选填“增大”、“减小”或“不变”）；飞船在轨道上稳定飞行的过程中处于失重状态，该状态下的宇航员的质量? （选填“变大”、“变小”或“不变”）?21·世纪*教育网
9. 一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部，在这个过程中，该小朋友具有的机械能? （填“增大”、“不变”或“减小”）；能的转化情况是? ．
10. 0℃、1个标准大气压下，体积为4×10-3m3的氢气球，在地面附近受到空气的浮力约为 N．如图中，氢气气球会上浮起来，这是因为 ．氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
11. 古人的钻木取火过程，是将机械能转化为 能；水力发电是将水的机械能转化为 能；自然界中能量在转化和转移的过程，能的总量保持 ．21·cn·jy·com
12. 如图为儿时玩弹弓的情景．经验表明，想使同样的“子弹”射得越远，橡皮筋要拉得越长，这时橡皮筋的 能越大；若以相同姿势且橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子?弹”的质量不同，则质量越大的“子弹”射得越近，原因是质量越大的“子弹”刚射出时的 小．www-2-1-cnjy-com
13. 汽车沿着盘山公路可以驶上高耸的云峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了 ．载重货车下山时，其重力势能 （填“增大”“减小”或“不变”）；为了减小车速，司机师傅不时地踩踏刹车踏板，有一部分机械能转化为 ．
14. 观察高尔夫球手的挥杆示意图，球棒在 点势能最大， 点动能最大．球棒在A点的动能 （大于/小于/等于）B点的势能．请你描述从A点到E点的能量转化： ．21cnjy.com
15. 如图甲所示是有着“东方小巨人”美誉的我国著名篮球运动员姚明投篮进球时的情景，篮球离手后在向上升高的过程中， 能转化为 能；篮球投入篮网时网眼变大，如图乙所示，说明力能使物体发生 ．
