浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习
一、基础题
1.如图所示的情景中,重力势能转化为动能的过程是( )
A.箭离开弓的过程
B.运动员撑起的过程
C.杠铃被举起的过程
D.运动员下落的过程
2.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50焦
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
3.滚摆实验:通过实验可以发现:滚摆在上升过程中, 能转化成了 ;下降时,将 能转化成了 。结论:滚摆实验证明: 。
4.电梯厢在匀速上升过程中,动能 ,机械能 。(填“增大”“减小”或“不变”)
5.“六·一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (填“变大” “变小”或“不变”),在此过程中 能转化为 能。
6.如图所示,当过山车上升时,速度减小,动能转化为 。
二、中档题
7.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法中正确的是( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.小车最终会停下来,说明机械能不守恒
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
8.跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )
A.在助跑阶段,动能保持不变
B.在起跳时,机械能最小
C.在最高点时,动能最大
D.从起跳到最高点的过程中,部分动能转化为重力势能
9.下列四幅图中,动能和势能之间没有发生相互转化的是( )
A. 用弓将箭射出
B. 上升的滚摆
C. 在水平公路匀速行驶的汽车
D. 绕地球运行
10.如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小
11.如图所示,一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点到达C点的过程中,小球的动能 ,小球的重力势能 ,小球的机械能 。(选填序号)
①保持不变;②一直减小;③先增大后减小;④一直增大;⑤先减小后增大
12.如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B.小球的重力势能先减小后增大
C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D.小球的动能一直减小
13.用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能;实际上,小球在摆动过程中,会与空气摩擦产生热,摆幅逐渐减小,最终停下来,那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能。(填“大于”“等大”或“小于”)
14.如图是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。
15.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示:一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者整个运动过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值
C.游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能
D.游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握影响动能和势能大小变化的因素是解题的关键.重力势能转化为动能的过程应该是重力势能减小而动能增大.
【解答】A、箭离开弓的过程,弓的弹性势能转化为箭的动能,A选项不符合题意;
B、运动员撑起过程,运动员的高度增大,重力势能增大,杆的弹性势能转化为运动员的重力势能,B选项不符合题意;
C、杠铃被举起的过程中,杠铃的高度增加,重力势能增大,运动员对杠铃做功的过程,C选项不符合题意;
D、跳水运动员下落的过程,所处的高度降低,其速度增加,重力势能转化为动能,D选项符合题意.
故答案为D.
2.【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】斜面是光滑的,若不计空气阻力,在能量的转化过程中,机械能是守恒的.
【解答】当滑到A点时具有的重力势能是50J,由于此时小球运动,所以在A点也具有动能,故此时小球的机械能大于50J;小球到达底端时动能大于50焦,故A不符合题意;小球从顶端到达底端的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C符合题意、D不符合题意.故答案为C.
3.【答案】动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能和动能是可以相互转化的.
【解答】滚摆上升时,质量不变,越滚越慢,即速度减小,动能减小,同时高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能;滚摆下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,同时高度减小,重力势能减小,此过程中重力势能转化为动能;滚摆实验证明动能和势能可以相互转化.
故答案为:动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化.
4.【答案】不变;增大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的影响因素,判断动能和重力势能的变化;机械能等于动能和势能之和.
【解答】电梯厢在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,则重力势能增大;因为机械能等于动能与势能之和,因此机械能增大.故答案为:不变;增大.
5.【答案】变小;重力势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在物体质量一定的情况下,物体的高度增加,重力势能变大,高度降低,重力势能减小;物体的速度增大,动能变大,速度减小,动能变小.
【解答】当秋千从高处落下时,质量不变,随高度的降低,重力势能变小;秋千下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,此过程中重力势能转化为动能.故答案为:变小;重力势;动.
6.【答案】重力势能
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度.
【解答】当过山车上升时,质量不变,速度减小,动能变小;同时高度增加,重力势能变大,所以动能转化为重力势能.故答案为:重力势能.
7.【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能和重力势能大小的影响因素进行分析;动能和势能之和就是机械能,若不计摩擦和阻力,机械能是守恒的;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动.
【解答】A、小车在斜面上下滑的过程中,小车的质量不变,速度增大,动能增加;高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错误;
B、小车在斜面上下滑的过程中,由于摩擦力的存在,所以小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能减小,故B错误;
C、小车最终会停下来是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、若木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动,动能不变,故D正确.
故答案为D.
8.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】明确影响动能、重力势能和机械能大小的影响因素是解答此题的关键.
【解答】A、在助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大,故A错误;
B、动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B正确;
C、在最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误;
D、从起跳到最高点的过程中时,高度变大,重力势能增加,速度减小,动能减小,部分动能转化为重力势能,故D正确.
故答案为:D.
9.【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化.
【解答】A、用弓将箭射出去,弓弹性势能减小,箭的动能增大,弹性势能转化为动能,故A不符合题意;
B、上升的滚摆,高度增加,重力势能增大;速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故B不符合题意;
C、在水平公路匀速行驶的汽车,动能不变,重力势能不变,所以动能与势能没有发生相互转化,故C符合题意;
D、卫星绕地球运行时,存在重力势能和动能的相互转化,故D不符合题意.
故答案为C.
10.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,判断动能和势能的变化,要从动能和势能的影响因素考虑.(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)弹性势能的大小与弹性形变的程度有关.掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化.
【解答】解:运动员从最低点开始向上时,先是弹性势能转化为动能,当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大,动能最大;人离开蹦床后弹力消失,在上升到达最高点的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小.故整个过程中,动能先增大后减小,重力势能增大.
故选C.
11.【答案】③;⑤;②
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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;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;小球在运动过程中要克服摩擦力做功,机械能逐渐变小.
【解答】小球从A运动到B的过程中,质量不变、高度降低,重力势能减小;质量不变、速度增大,动能增大;小球从B运动到C的过程中,质量不变、高度增大,重力势能增大;质量不变、速度减小,动能减小;所以从A点到达C点的过程中,小球的动能先增大后减小,小球的重力势能先减小后增大;因为轨道是粗糙的,整个过程中要克服摩擦做功,小球的机械能一直在减小.故答案为:③;⑤;②.
12.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】由图象可知,小球速度先变大,后变小.弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关.在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力.
【解答】A、在小球向下压缩弹簧的过程中,在ab段,弹簧的形变较小、弹力较小,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动,速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,其速度减小;故A错误;
B、小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误;
C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,小球和弹簧的机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误.
故答案为C.
13.【答案】等于;小于
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能守恒;能量互相转换时,能量的总量不变,是能量守恒定律.
【解答】用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么机械能守恒,所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能;小球在摆动过程中,除重力做功外,还有空气阻力做功,所以机械能不守恒,小球摆动过程中,重力势能一部分转化为动能,一部分转化为内能,所以内能小于小球在最高点的势能.故答案为:等于;小于.
14.【答案】弹性势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素:质量和速度;弹性势能的影响因素:物体的形变程度.本题考查动能和弹性势能的影响因素,相对比较简单,属于基础题.
【解答】解:魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能.
故答案为:弹性势;动.
15.【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】游戏者下落速度先变大,后变小.橡皮绳发生形变从而产生弹力,弹力的大小与橡皮绳的弹性形变程度有关.在运动过程中游戏者受重力与橡皮绳的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大;游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能减小,动能和重力势能增大.
【解答】A、在到达A点之前,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能,达到最大速度后,动能开始减小,也会转化为弹性势能,故A说法错误;
B、游戏者到达B点时,速度增加到最大,游戏者的动能增加到最大值,故B说法正确;
C、游戏者到达C点时处于静止状态,所以动能为零;橡皮绳发生弹性形变程度最大,所以是重力势能和动能转化为弹性势能,故C说法错误;
D、游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能转化为动能和重力势能,故D说法错误.
故答案B.
1 / 1浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习
一、基础题
1.如图所示的情景中,重力势能转化为动能的过程是( )
A.箭离开弓的过程
B.运动员撑起的过程
C.杠铃被举起的过程
D.运动员下落的过程
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握影响动能和势能大小变化的因素是解题的关键.重力势能转化为动能的过程应该是重力势能减小而动能增大.
【解答】A、箭离开弓的过程,弓的弹性势能转化为箭的动能,A选项不符合题意;
B、运动员撑起过程,运动员的高度增大,重力势能增大,杆的弹性势能转化为运动员的重力势能,B选项不符合题意;
C、杠铃被举起的过程中,杠铃的高度增加,重力势能增大,运动员对杠铃做功的过程,C选项不符合题意;
D、跳水运动员下落的过程,所处的高度降低,其速度增加,重力势能转化为动能,D选项符合题意.
故答案为D.
2.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50焦
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】斜面是光滑的,若不计空气阻力,在能量的转化过程中,机械能是守恒的.
【解答】当滑到A点时具有的重力势能是50J,由于此时小球运动,所以在A点也具有动能,故此时小球的机械能大于50J;小球到达底端时动能大于50焦,故A不符合题意;小球从顶端到达底端的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C符合题意、D不符合题意.故答案为C.
3.滚摆实验:通过实验可以发现:滚摆在上升过程中, 能转化成了 ;下降时,将 能转化成了 。结论:滚摆实验证明: 。
【答案】动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能和动能是可以相互转化的.
【解答】滚摆上升时,质量不变,越滚越慢,即速度减小,动能减小,同时高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能;滚摆下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,同时高度减小,重力势能减小,此过程中重力势能转化为动能;滚摆实验证明动能和势能可以相互转化.
故答案为:动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化.
4.电梯厢在匀速上升过程中,动能 ,机械能 。(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】不变;增大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的影响因素,判断动能和重力势能的变化;机械能等于动能和势能之和.
【解答】电梯厢在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,则重力势能增大;因为机械能等于动能与势能之和,因此机械能增大.故答案为:不变;增大.
5.“六·一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (填“变大” “变小”或“不变”),在此过程中 能转化为 能。
【答案】变小;重力势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在物体质量一定的情况下,物体的高度增加,重力势能变大,高度降低,重力势能减小;物体的速度增大,动能变大,速度减小,动能变小.
【解答】当秋千从高处落下时,质量不变,随高度的降低,重力势能变小;秋千下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,此过程中重力势能转化为动能.故答案为:变小;重力势;动.
6.如图所示,当过山车上升时,速度减小,动能转化为 。
【答案】重力势能
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度.
【解答】当过山车上升时,质量不变,速度减小,动能变小;同时高度增加,重力势能变大,所以动能转化为重力势能.故答案为:重力势能.
二、中档题
7.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法中正确的是( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.小车最终会停下来,说明机械能不守恒
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能和重力势能大小的影响因素进行分析;动能和势能之和就是机械能,若不计摩擦和阻力,机械能是守恒的;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动.
【解答】A、小车在斜面上下滑的过程中,小车的质量不变,速度增大,动能增加;高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错误;
B、小车在斜面上下滑的过程中,由于摩擦力的存在,所以小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能减小,故B错误;
C、小车最终会停下来是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、若木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动,动能不变,故D正确.
故答案为D.
8.跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )
A.在助跑阶段,动能保持不变
B.在起跳时,机械能最小
C.在最高点时,动能最大
D.从起跳到最高点的过程中,部分动能转化为重力势能
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】明确影响动能、重力势能和机械能大小的影响因素是解答此题的关键.
【解答】A、在助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大,故A错误;
B、动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B正确;
C、在最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误;
D、从起跳到最高点的过程中时,高度变大,重力势能增加,速度减小,动能减小,部分动能转化为重力势能,故D正确.
故答案为:D.
9.下列四幅图中,动能和势能之间没有发生相互转化的是( )
A. 用弓将箭射出
B. 上升的滚摆
C. 在水平公路匀速行驶的汽车
D. 绕地球运行
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化.
【解答】A、用弓将箭射出去,弓弹性势能减小,箭的动能增大,弹性势能转化为动能,故A不符合题意;
B、上升的滚摆,高度增加,重力势能增大;速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故B不符合题意;
C、在水平公路匀速行驶的汽车,动能不变,重力势能不变,所以动能与势能没有发生相互转化,故C符合题意;
D、卫星绕地球运行时,存在重力势能和动能的相互转化,故D不符合题意.
故答案为C.
10.如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,判断动能和势能的变化,要从动能和势能的影响因素考虑.(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)弹性势能的大小与弹性形变的程度有关.掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化.
【解答】解:运动员从最低点开始向上时,先是弹性势能转化为动能,当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大,动能最大;人离开蹦床后弹力消失,在上升到达最高点的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小.故整个过程中,动能先增大后减小,重力势能增大.
故选C.
11.如图所示,一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点到达C点的过程中,小球的动能 ,小球的重力势能 ,小球的机械能 。(选填序号)
①保持不变;②一直减小;③先增大后减小;④一直增大;⑤先减小后增大
【答案】③;⑤;②
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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;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;小球在运动过程中要克服摩擦力做功,机械能逐渐变小.
【解答】小球从A运动到B的过程中,质量不变、高度降低,重力势能减小;质量不变、速度增大,动能增大;小球从B运动到C的过程中,质量不变、高度增大,重力势能增大;质量不变、速度减小,动能减小;所以从A点到达C点的过程中,小球的动能先增大后减小,小球的重力势能先减小后增大;因为轨道是粗糙的,整个过程中要克服摩擦做功,小球的机械能一直在减小.故答案为:③;⑤;②.
12.如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B.小球的重力势能先减小后增大
C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D.小球的动能一直减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】由图象可知,小球速度先变大,后变小.弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关.在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力.
【解答】A、在小球向下压缩弹簧的过程中,在ab段,弹簧的形变较小、弹力较小,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动,速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,其速度减小;故A错误;
B、小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误;
C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,小球和弹簧的机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误.
故答案为C.
13.用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能;实际上,小球在摆动过程中,会与空气摩擦产生热,摆幅逐渐减小,最终停下来,那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能。(填“大于”“等大”或“小于”)
【答案】等于;小于
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能守恒;能量互相转换时,能量的总量不变,是能量守恒定律.
【解答】用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么机械能守恒,所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能;小球在摆动过程中,除重力做功外,还有空气阻力做功,所以机械能不守恒,小球摆动过程中,重力势能一部分转化为动能,一部分转化为内能,所以内能小于小球在最高点的势能.故答案为:等于;小于.
14.如图是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。
【答案】弹性势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素:质量和速度;弹性势能的影响因素:物体的形变程度.本题考查动能和弹性势能的影响因素,相对比较简单,属于基础题.
【解答】解:魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能.
故答案为:弹性势;动.
15.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示:一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者整个运动过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值
C.游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能
D.游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能
【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】游戏者下落速度先变大,后变小.橡皮绳发生形变从而产生弹力,弹力的大小与橡皮绳的弹性形变程度有关.在运动过程中游戏者受重力与橡皮绳的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大;游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能减小,动能和重力势能增大.
【解答】A、在到达A点之前,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能,达到最大速度后,动能开始减小,也会转化为弹性势能,故A说法错误;
B、游戏者到达B点时,速度增加到最大,游戏者的动能增加到最大值,故B说法正确;
C、游戏者到达C点时处于静止状态,所以动能为零;橡皮绳发生弹性形变程度最大,所以是重力势能和动能转化为弹性势能,故C说法错误;
D、游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能转化为动能和重力势能,故D说法错误.
故答案B.
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