【精准提分】浙教版九年级科学上册·期末真题分类汇编
专题06 机械能
01 能量及其形式
1.(2023秋 嘉兴期末)1千米3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量,相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于( )
A.内能 B.化学能 C.电能 D.核能
2.(2022秋 柯城区期末)自然界中能量的形式多种多样。下列物体所具有能量的形式表述正确的是( )
A.米饭中储存着化学能 B.被拉弯的弓具有电磁能
C.遥控器发出的电磁辐射具有声能
D.强度很大的爆炸声能将玻璃震碎,因为爆炸声具有光能
3.(2021秋 衢州期末)下列物体分别具有哪种形式的能量?
(1)米饭中储存着 ;
(2)被拉弯的弓具有 ;
(3)遥控器遥控机器时,遥控器发射出电磁辐射,电磁辐射具有 。
02 动能和势能的概念
4.(2023秋 杭州期末)小金同学在水平地面上铺一张白纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从h1、h2高度处由静止自由下落,分别在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列关于h1、h2大小判断正确的是( )
A.h1大于h2 B.h1等于h2 C.h1小于h2 D.无法判断
5.(2022秋 永康市期末)“跳远”是一项常见的体育运动。运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了( )
A.增大运动员的惯性 B.减小运动员的机械能
C.减小运动员的势能 D.增大运动员的动能
6.(2023秋 慈溪市校级期末)如图所示,一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳子上的光滑圆环从A处滑到B处、猴子在滑行过程中重力势能与A处最大差值约为(绳子处于拉直状态) 焦。
03 动能与势能的相互转化
7.(2023秋 西湖区期末)如图表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况判断错误的是( )
A.助跑阶段,运动员的化学能转化为动能
B.撑杆起跳阶段,运动员的重力势能增加
C.撑杆起跳阶段,运动员的动能不变
D.越过横杆后,运动员的重力势能减小
8.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球的动能最大
B.t2时刻小球的动能最大
C.t2到t3时间内,小球的动能先增加后减少
D.t2到t3时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
9.(2023秋 义乌市校级期末)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,上升到最高位置C点,其中在B点时速度最快,上下震荡后静止在空中。对此过程,下列描述正确的是( )
A.最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大
B.到达B点时,弹性绳处于原长位置
C.人上升和下降时最大速度相同,所处位置也相同
D.人从A到B的过程中,人的重力势能和动能以及机械能都增加
10.(2023秋 海曙区校级期末)某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受的弹力恰好等于重力,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变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
A.从A点到B点过程中运动员加速下落 B.从B点到C点过程中运动员匀速下落
C.t0时刻运动员刚好位于B点 D.运动员重力大小等于F0
11.(2023秋 临海市期末)杭州亚运会滑板男子碗池比赛中,我国运动员陈焊获得冠军。如图是他在转体腾空后继续向上的过程,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.动能减小,机械能不变
B.动能增大,机械能增大
C.势能减小,机械能不变
D.势能增大,机械能减小
12.(2023秋 拱墅区期末)如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3,则( )
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3 C.v1=v2=v3 D.v1<v3<v2
13.(2022秋 鄞州区期末)如图甲所示,为北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛上,中国选手苏翊鸣夺冠时的画面。如图乙是该项目的示意图,实线代表雪道,虚线是苏翊鸣运动的轨迹。下列有关说法正确的是( )
A.苏翊鸣腾空至最高点C时动能为零
B.苏翊鸣由最高点落下时,不受重力作用
C.苏翊鸣在雪道向下滑行时,重力势能全部转化为动能
D.苏翊鸣由雪道腾空飞起BC的过程中,动能主要转化为重力势能
14.(2023秋 绍兴期末)跳台滑雪是运动员以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目,若某运动员在该项目过程中的运动轨迹(a→b→c→d→e)如图所示,不计空气阻力,则下列有关能量随时间变化的趋势图正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
15.(2022秋 西湖区校级期末)图为撑杆跳运动员在比赛中的几个画面,假设该过程不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.运动员过最高点时的速度为零
B.运动员在上升阶段撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能
C.运动员助跑阶段,身体中的化学能只转化为人的动能
D.运动员起跳时的动能等于落地时的动能
16.(2023秋 临平区校级期末)如图是皮球落地后弹起过程中,每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。
(1)皮球离开地面上升的过程中,重力势能 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)A、B两点等高,A点的速度大于B点的速度,理由是 。
17.(2023秋 慈溪市期末)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑,仅依靠滑行,滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1)整个过程中动能最大的位置是 (填“A”、“O”或“B”)。
(2)若想滑到C点,小科提出只要增加“用力竖直向上跳起段高度”这个操作即可实现,则在图中哪一位置起跳有可能达到该目的? 。(填字母代号)
A.仅在A点 B.仅在O点
C.仅在B点 D.在A点或O点均可
04 动能和势能的大小比较
18.(2023秋 柯桥区期末)如图,甲、乙是处于同一水平面上两个完全相同的小球。甲以速度v竖直上抛,乙以相同的速度v,与水平面成θ角向右上方抛出,有关小球达到最高点时具有的动能和重力势能(不计空气阻力),说法正确的是( )
A.动能:E甲<E乙 B.动能:E甲=E乙
C.重力势能:E甲<E乙 D.重力势能:E甲=E乙
19.(2022秋 鄞州区期末)2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中( )
A.动能增加,势能增加 B.动能不变,势能减少
C.动能减少,势能不变 D.动能减少,势能减少
20.(2023秋 东阳市期末)雾炮车利用高压装置向天空喷水,使灰尘快速沉降,净化空气。在高温天气时,还可以起到降温的作用。如图所示是雾炮车在马路上工作的情景。雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时,雾炮车的( )
A.动能减小 B.动能不变
C.势能不变 D.机械能不变
21.(2022秋 鹿城区期末)如图所示,乘客站在水平台阶上随自动扶梯匀速上楼,在此过程中蕴含着许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.乘客的机械能保持不变
B.扶梯上乘客受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.在上楼过程中,扶梯台阶对乘客做了功
D.乘客的重力势能不变
05 动能的影响因素
22.(2023秋 椒江区期末)小金利用窗帘轨道、铁球、电池、木条等材料探究“动能大小与哪些因素有关”。实验中,将电池放在标有刻度的水平轨道上,分别用不同方法将木条推至位置P,使铁球以一定速度离开木条向前运动并撞击电池。斜推法中木条绕固定点O转动。
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较 来比较铁球动能的大小。
(2)为探究动能大小与速度的关系,应选择哪一种方法?请写出实验步骤。 。
23.(2023秋 新昌县期末)小科用图甲所示的装置探究影响动能大小的因素。将小钢球在倾斜玻璃管的一定高度处由静止释放,撞击水平玻璃管末端的橡胶活塞,由数字百分表直接测量出撞击后橡胶活塞移动的距离,并采集数据传输至电脑,得到的实验数据如图乙所示。据此分析:
实验次数 1 2 3 4 5
100g钢球高度
150mm时橡胶塞移动的距离/mm 5.37 4.61 5.63 6.68 6.44
100g钢球高度
mm时橡胶塞移动的距离/mm 16.22 18.98 19.47 16.78 17.28
(1)原装置中小钢球进入水平木板后撞击小木块,小木块的运动轨迹存在不确定性,导致人工测定木块移动距离时存在铰大误差,该装置利用 限定了小钢球的运动轨迹,通过数字百分表测出的 来表示动能的大小,使实验数据更加准确。
(2)该实验中小科在同一高度多次测量的目的是 。
(3)小科通过图乙中的数据得出结论:当物体质量相等时,速度越大,动能越大。由此可知,阴影部分小钢球的高度应
150mm(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
24.(2023秋 黄岩区期末)为了探究物体动能大小的影响因素,小黄设计了如图所示的实验装置,将一钢球在一定高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。已知:摆线的长度L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向之间的夹角θ1<θ2。
(1)在图1和图2中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关。
(2)比较图2和图3,他观察到图3中木块被撞得更远,可得出的结论是 。
06 势能的影响因素
25.(2023秋 绍兴期末)某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比.用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:
①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0。
②将中间有孔的小物块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压物块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1。
③释放小物块,当物块上升到最大高度时,读出物块下端到水平面的高度h2。
④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小物块上升的距离Δh。
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.10 0.40 0.16
(1)实验中弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的。
A.h1 B.h2 C.h2﹣h0 D.h2﹣h1
(2)该同学根据表中数据分别做出图甲Δh﹣x和图乙Δh﹣x2图象,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小 。
A.与形变量成正比 B.与形变量的平方成正比 C.与形变量无关
(3)若4次实验均未超过弹簧的弹性限度,则表内空白处应填数据为Δh= ,
h2= 。
26.(2023秋 拱墅区期末)在探究“重力势能大小与哪些因素有关”时,小乐提出如下猜想:
①重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关;
②重力势能的大小可能与物体质量的大小有关;
小乐设计了如图所示的甲、乙和丙三组实验来检验猜想:
甲、乙组的透明容器中装入足够的细砂,丙组装入等量的小米。质量不同的实心铁块(m1<m2)举高到距桌面不同高度(h1<h2)由静止释放,铁块落到桌面后与小桌一起向下运动,使小桌腿陷入细砂或小米中。
(1)为检验猜想①应比较 (填写组别)的现象;通过 (填写现象)来比较铁块重力势能的大小。
(2)小欢认为丙组装入等量小米不合理,原因是 。
(3)小桌向下运动直到静止的过程中,机械能转化为 能。
27.(2022秋 鄞州区期末)小宁利用如图甲所示装置(固定装置未画出)和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关,金属环下落时撞击轻质木板,压缩弹簧(如图乙所示),读出木板对应位置的刻度并记录,实验数据记录如表所示。
组别 金属环个数 起始位置 木板的最低高度/cm
1 1 A 20
2 2 A 19
3 3 A 18
4 1 B 21
(1)由于重力势能的大小不便用仪器直接测量,本实验根据 判断重力势能大小;下列实验中与此方法相同的是 。
A.通过比较加热时间长短,判断水与煤油所吸收热量的多少
B.通过保持电流方向不变,探究安培力方向与磁场方向的关系
(2)根据实验1、2、3的数据,可以得出的结论是 。
07 机械能守恒
28.(2023秋 上城区期末)如图是2023年杭州亚运会女子跳水10米跳台决赛掠影,跳水运动员在起跳向上运动的过程中(忽略空气阻力)( )
A.动能不变,重力势能不变
B.动能增大,机械能增大
C.重力势能增大,机械能不变
D.动能减少,机械能减少
29.(2023秋 鄞州区期末)2023年5月30日,搭载“神舟十六号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,如图所示。下列说法正确的是( )
A.发射前,飞船重力势能为零
B.火箭加速上升过程中,燃料化学能全部转化成重力势能
C.火箭加速上升过程中,飞船动能增大
D.在整个发射过程中,火箭机械能守恒
30.(2023秋 椒江区期末)小金将一乒乓球从一定高度由静止释放,用仪器记录乒乓球连续多次碰撞地面的声音波形图,如图为部分时间的波形图。下列说法正确的是( )
A.乒乓球每次碰撞地面的时间间隔相等 B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小 D.乒乓球每次与地面碰撞时的弹性势能相同
31.(2023秋 余姚市期末)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,依次经过等高的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.小球在B点的动能大于C点动能
B.小球在B点的机械能等于C点的机械能
C.无论速度v多大,小球都不会到达E点
D.小球从A点到B点的过程中,减少的重力势能都转化为小球的动能
32.(2023秋 路桥区期末)小柯将铁球用绳子悬挂起来,把其拉到自己鼻子附近由静止释放,如图所示。铁球来回摆动,且摆动幅度逐渐减小。下列说法正确的是( )
A.铁球摆动到最高点时受力平衡
B.铁球摆动过程中机械能守恒
C.铁球从最低点摆动到最高点的过程中,克服重力做功
D.铁球摆回时,可能会碰到小柯鼻子
33.(2023秋 西湖区期末)小金将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前,此过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
34.(2022秋 秀洲区期末)如图,金属小球放在a处,然后让它从静止沿光滑轨道滚下,先后经b、c、d、b′、e(b,b′均在轨道最低点)各点。若不计阻力,下列有关分析正确的是( )
A.在c点时,小球只具有势能
B.在e点时,小球只具有势能
C.从a→b与c→b′,小球两次到达最低点时具有的动能相同
D.因轨道对小球有支持力,故滚动过程中小球的机械能不守恒
35.(2023秋 宁波期末)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。若不计空气的阻力,且绳子自然下垂的位置在C点下方。在B点时,人的重力 (选填“>”“=”或“<”)绳的拉力。从A运动到C的过程中,人的机械能 (填写变化情况)。(不计空气阻力)
36.(2023秋 永康市期末)某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。回答下列问题:
(1)AB段跳伞运动员的机械能 (填“增加”“减小”或“不变”)。
(2)当t= s时,运动员打开降落伞。
37.(2023秋 鹿城区期末)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑,仅依靠滑行,滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1)整个过程中动能最大的位置是 ,机械能最大的位置是 (选填“A”、“O”或“B”)。
(2)若想滑到C点,小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现,则在 (选填“A”、“O”或“B”)点起跳有可能达到该目的。
38.(2022秋 西湖区校级期末)如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”);小球离开B后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
39.(2023秋 越城区期末)一次课外活动中,小金将浮有乒乓球的水杯在一定高度释放,下落到达地面后,发现乒乓球反弹的高度远大于乒乓球起始高度,如图。为了探究乒乓球反弹的高度与哪些因素有关,他提出自己的猜想:
猜想1:与水杯的起始高度有关。 猜想2:与杯中的水量有关。 猜想3:与杯子的材料有关。
实验次数 水量/mL 起始高度/cm 反弹高度/cm
1 50 50 61
2 50 75 102
3 50 100 146
4 100 100 184
5 140 100 218
小金用同型号乒乓球和纸杯进行了多次实验,数据如表格:
(1)要研究乒乓球反弹的高度与水杯起始高度之间的关系,应比较第 次实验数据。
(2)比较第3、4、5次实验数据,可以得出的结论是 。
(3)请结合反弹瞬间的图示情境,从做功或能量的角度解释“乒乓球反弹高度总比起始高度要更高”的原因: 。
40.(2020秋 瑞安市校级期末)小明观察到游乐场的过山车可以底朝上在圆形轨道上运动,游客却不会掉下来,他想探索其中的奥秘,做了以下两个探究:
探究一:如图甲所示,小球由A点沿光滑轨道自由运动到B点,小球到达B点的速度v与高度h和小球质量m的关系,数据如表一。
探究二:如图乙所示,小球以一定速度从B点沿光滑的竖直圆形轨道运动,恰好通过最高C。小球在B点的速度v与轨道半径r的关系,数据如表二。
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表一:
实验序号 h/m m/kg v2/(m2/s2)
1 0.2 2.0×10﹣2 4.0
2 0.4 2.0×10﹣2 8.0
3 0.4 3.0×10﹣2 8.0
4 0.8 2.5×10﹣2 16.0
表二:
实验序号 r/m v2/(m2/s2)
5 0.15 7.5
6 0.30 15.0
7 0.45 22.5
(1)小球由A点沿光滑轨道自由运动到B点过程中能量的转化是 。
(2)结合表一数据,可得出的结论是 。
(3)如图丙所示,将甲、乙两轨道组合后,小球从A点沿光滑轨道自由运动,若r=0.4m,要使小球经过B点后能恰好通过C点,则h= 。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
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专题06 机械能
1.【答案】D
【解答】解:通过核聚变或核裂变的形式释放出来的巨大能量叫核能,氘元素通过核聚变的方式释放的能量属于核能,故D正确,而ABC错误。
故选:D。
2.【答案】A
【解答】解:A、米饭中储存着化学能,故A正确;
B、拉弯的弓具有弹性势能,故B错误;
C、遥控器发出的电磁辐射具有电磁能,故C错误;
D、强度很大的爆炸声能将玻璃震碎,因为爆炸声具有声能,故D错误;
故选:A。
3.【答案】(1)化学能;
(2)弹性势能;
(3)电磁能。
【解答】解:(1)米饭中储存着化学能;
(2)物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能,因此被拉弯的弓具有弹性势能;
(3)见光、红外线、紫外线、微波、X射线等都是电磁能的表现形式,电磁能以波的形式传播,故遥控器发出的电磁辐射具有具有电磁能,故电磁辐射具有电磁能。
故答案为:(1)化学能;
(2)弹性势能;
(3)电磁能。
4.【答案】C
【解答】解:重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量相同时,下落高度越大,重力势能越大,转化成的动能、弹性势能越大,发生的弹性形变越大;圆斑B大,说明h2大,即h1小于h2。
故选:C。
5.【答案】D
【解答】解:运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这是为了利用人的惯性,可提高成绩,但由于人的质量不变,所以惯性不变;提高了运动员的速度,可增大运动员的动能。
故选:D。
6.【答案】700J。
【解答】解:设平衡时绳子与竖直方向的夹角为θ
此时猴子受重力和两个拉力而平衡,故 L左sinθ=L右sinθ=d,其中L=L左+L右,故sinθ=0.8,θ=53°
A、B两点的竖直距离为2m,故L右cosθ﹣L左cosθ=2m。L=L左+L右=20m,故L右cosθ=7m
故以A点所在水平面为参考平面猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为:E=﹣mgL右cosθ=10×10×7J=700J。
故答案为:700J。
7.【答案】C
【解答】解:A、在助跑阶段,运动员消耗体内的化学能转化成人和杆的动能,A正确;
B、撑杆起跳阶段,运动员的高度增大,质量不变,重力势能增加,故B正确;
C、撑杆起跳阶段人用力跳起,使得人的动能增大,故C错误;
D、越过横杆后,运动员下落,高度减小,质量不变,重力势能减小,故D错误。
故选:C。
8.【答案】C
【解答】解:
A、由图象可知,t1时刻弹力为0,此时小球刚接触弹簧,在重力作用下小球会继续做加速运动,所以t1时刻小球的动能不是最大,故A错误;
B、由图象可知,t2时刻弹力最大,此时小球压缩弹簧到最低点,此时小球的速度减小为0,动能最小,故B错误;
C、t2到t3时间内,小球在弹力的作用下先加速上升,动能变大;当弹力等于重力时,速度最大,动能最大;继续上升时重力大于弹力,小球做减速运动,动能变小;综上所述,t2到t3时间内,小球的动能先增加后减少,故C正确;
D、t2~t3段时间内,弹力逐渐减小,是小球被弹起直至离开弹簧的过程,此过程中小球和弹簧组成的整体机械能守恒,所以小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,故D错误。
故选:C。
9.【答案】D
【解答】解:A、扣环打开前,弹性绳的弹性形变程度最大,弹性势能最大,最高点C弹性绳没有形变,没有弹性势能,故A错误;
B、人在B点时速度最快,此时弹力与人的重力相等,此时弹性绳对人还有弹力,则不是绳的原长位置,故B错误;
C、上下震荡后静止在空中,说明受到了空气阻力,因而整个过程机械能逐渐减小,因而人上升和下降时最大速度不同,故C错误;
D、从A到B的过程中,人的质量不变、高度增大,重力势能增加;质量不变、速度逐渐变大,动能变大,所以机械能增大,故D正确。
故选:D。
10.【答案】A
【解答】解:A、由题知,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,运动员从A点到B点过程中,由于重力大于弹力,所以人的运动速度增大,向下做加速运动,故A正确;
B、从B点到C点过程中,绳子的长度越来越长,弹性越来越大,弹力大于重力,运动员做减速运动,故B错误;
C、由图乙可知,t0时刻弹力最大,则绳子的弹性形变是最大的,所以运动员应达到了最低点C,此时速度为零,动能最小为零,故C错误;
D、由图乙可知,最后绳的弹力几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时弹力与重力平衡,由图象可知,运动员的重力小于F0,故D错误。
故选:A。
11.【答案】A
【解答】解:比赛时,她在腾空后继续向上的过程中,如果不计空气阻力,她的机械能是守恒的,此过程中她的质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大;故A正确。
故选:A。
12.【答案】C
【解答】解:小球从抛出到落地,发生了重力势能和动能的转化;在不计空气阻力和摩擦的条件下,转化过程中,机械能守恒,即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等;而小球落地时的势能为零,故机械能大小等于动能大小,即动能相等,所以速度相同,v1=v2=v3。
故选:C。
13.【答案】D
【解答】解:A、苏翊鸣腾空至最高点C时,在水平方向上仍有一定的速度,所以动能不为零,故A正确;
B、苏翊鸣由最高点落下时,受到重力的作用,故B错误;
C、由于存在空气和摩擦阻力,苏翊鸣在雪道向下滑行时,会有一部分机械能转化为内能,所以其重力势能部分转化为动能,故C错误;
D、苏翊鸣由雪道腾空飞起BC的过程中,由于需要克服空气阻力做功,一小部分动能转化为内能,大部分动能主要转化为重力势能,故D错误。
故选:D。
14.【答案】D
【解答】解:①a→b→c→d→e最后停止,运动员在雪地上滑动时,由于克服滑雪板与雪之间的摩擦做功,消耗机械能,机械能减小;运动员在空中运动时,不计空气阻力,运动员的机械能不变;所以运动员的机械能先减小,后不变,再后来又减小,故图①正确;
②a→b→c→d→e的过程中,质量不变,高度变化是:高→低→高→低,重力势能变化是:大→小→大→小,故图②正确;
③a→b→c→d→e的过程中,质量不变,速度变化是:小→大→小→大→小,动能变化是:小→大→小→大→小,故图③正确;
故选:D。
15.【答案】D
【解答】解:A、运动员经过最高点具有水平方向的速度,速度不为零,故A错误;
B、运动员在上升阶段,撑杆的弹性势能转化为杆的重力势能和人的动能及重力势能,故B错误;
C、运动员助跑阶段,运动员消耗了体内的化学能,其中一部分转化为运动员的动能,一部分转化为内能,运动员流汗就可以说明有内能产生,故C错误;
D、不计空气阻力,机械能守恒,运动员起跳时的动能等于落地时的动能,故D正确。
故选:D。
16.【答案】(1)增大;(2)由图知有能量损失,A点的机械能大于B点;AB两点重力势能相等,所以A点的动能大于B点的动能,A点的速度大于B点的速度。
【解答】解:(1)皮球离开地面上升的过程中,质量不变,高度上升,重力势能增大;
(2)由图可知,皮球离开地面上升的过程中,皮球弹起后高度逐渐降低,说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能,所以机械能逐渐减小;A点和B点的高度相等,重力势能相同,A点的机械能大于B点的机械能,所以A点的动能大于B点的动能,A点的速度大于B点的速度。
故答案为:(1)增大;(2)由图知有能量损失,A点的机械能大于B点;AB两点重力势能相等,所以A点的动能大于B点的动能,A点的速度大于B点的速度。
17.【答案】(1)O;(2)D。
【解答】解:(1)运动员在下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大;
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
故答案为:(1)O;(2)D。
18.【答案】A
【解答】解:(1)甲、乙是完全相同的小球,质量相同,开始时,速度相同,则动能大小相同;
甲小球到达最高点时,速度为0,则动能为0,乙小球到达最高点时,在水平方向上速度不为0,则动能大于0,
所以甲小球的动能小于乙小球的动能,即E甲<E乙,故A正确、B错误;
(2)甲、乙是完全相同的小球,质量相同,开始时,高度为0,所以重力势能都为0;
不计空气阻力,小球的机械能守恒,甲、乙两个小球都到达最高点时,机械能相等,
甲小球的动能小于乙小球的动能,
所以甲小球的重力势能大于乙小球的重力势能,故CD错误。
故选:A。
19.【答案】A
【解答】解:在飞船刚离地上升的过程中做加速运动,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大,故A正确。
故选:A。
20.【答案】A
【解答】解:雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时,质量不断减小,速度不变,动能减小;高度不变,重力势能变小;机械能为动能和势能的和,所以机械能减小。
故选:A。
21.【答案】C
【解答】解:A、顾客的质量不变、速度不变所以动能不变,高度升高,所以势能增加,机械能增大,故A错误;
B、上升过程中乘客不受摩擦力的作用,故B错误;
C、顾客相对于站立的台阶其位置没有发生改变,故相对于其站立的台阶是静止的,但台阶对人有向上的力,人在力的方向上通过了距离,所以扶梯台阶对乘客做了功,故C正确;
D、乘客在上升过程中的质量不变,高度增加,故重力势能增大,故D错误。
故选:C。
22.【答案】(1)电池移动距离的远近;(2)选择斜推法,让木条绕固定点O将铁球推至位置P。
【解答】解:(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较电池移动距离的远近来比较铁球动能的大小,这是转换法的应用;
(2)探究动能大小与速度的关系,应控制质量相同,速度不同;若采用平推法,木条推动质量相同的铁球的距离相同,对铁球做的功相同,铁球具有的动能相同,所以铁球的速度相同,故无法完成实验探究,因此应选择斜推法,让木条绕固定点O将质量相同的铁球推至位置P,木条推动铁球的距离不同,对铁球做的功不同,铁球具有的动能不同,所以到达P点时,铁球的速度不同,可以完成实验探究。
故答案为:(1)电池移动距离的远近;(2)选择斜推法,让木条绕固定点O将铁球推至位置P。
23.【答案】(1)玻璃管;橡胶塞移动的距离;(2)减小实验误差;(3)大于。
【解答】解:(1)将小钢球在倾斜玻璃管的一定高度处由静止释放,撞击水平玻璃管末端的橡胶活塞,因此该装置利用玻璃管限定了小钢球的运动轨迹;
钢球动能的大小不易直接测量,通过数字百分表测出的橡胶塞移动的距离来表示动能的大小,这是转换法的应用;
(2)该实验中小科在同一高度多次测量的目的是减小实验误差;
(3)由表中数据可知,第2组实验橡胶塞移动的距离远,即钢球的动能大,根据实验结论可知,第2组钢球的速度大,故阴影部分小钢球的高度应大于150mm。
故答案为:(1)玻璃管;橡胶塞移动的距离;(2)减小实验误差;(3)大于。
24.【答案】(1)质量;(2)质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
【解答】解:(1)在图1和图2中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
(2)比较图2和图3,他观察到图3中木块被撞得更远,可得出的结论是:质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
故答案为:(1)质量;(2)质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
25.【答案】(1)D;(2)B;(3)2.40;2.50。
【解答】解:(1)实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的,即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1,即h2﹣h1,故选:D;
(2)由图甲的Δh﹣x图象可知,Δh与x不成正比,即弹簧弹性势能的大小与形变量不成正比;
由图乙的Δh﹣x2图象可知,Δh与x2成正比,由此得到的结论为:弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比,故选:B;
(3)分析表格前3次实验数据可得Δh=l5x2;
第4次实验中,x2=0.16,则Δh=l5x2=l5×0.16=2.40;
又Δh=h2﹣h1,且h1=0.10,所以h2=Δh+h1=2.40+0.10=2.50。
故答案为:(1)D;(2)B;(3)2.40;2.50。
26.【答案】(1)甲、乙;小桌腿陷入细沙的深度;
(2)小桌腿与小米的之间的摩擦力与细沙之间的摩擦力不同,没有用到控制变量法;
(3)内
【解答】解:(1)探究重力势能与物体被举起的高度实验中,应该控制物体质量不变,改变高度,故选甲乙实验进行对比;
实验中利用转换法,把重力势能转化为小桌腿陷入细砂中深度,故应观察小桌腿陷入细砂中深度;
(2)探究重力势能与物体质量和被举高的关系,应用到控制变量法进行实验,只改变质量或者只改变高度,控制小桌腿与接触物的摩擦力不变,而细沙和小米与小桌腿之间的摩擦力大小不同,故丙组不合理;
(3)小桌向下运动直到静止的过程中,桌腿与细砂摩擦,机械能转化为内能。
故答案为:(1)甲、乙;小桌腿陷入细沙的深度;
(2)小桌腿与小米的之间的摩擦力与细沙之间的摩擦力不同,没有用到控制变量法;
(3)内。
27.【答案】(1)木板的最低高度;A;(2)当高度一定时,物体的质量越大,重 力势能越大。
【解答】解:(1)本实验中,金属圆环的重力势能大小是通过轻质木板下降的距离来反映的,采用的是转换法;
A、通过比较加热时间长短,判断水与煤油所吸收热量的多少,采用的是转换法;
B、通过保持电流方向不变,探究安培力方向与磁场方向的关系,采用的是控制变量法;
故A符合题意;
(2)根据实验1、2、3的数据,可以得出的结论是当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大。
故答案为:(1)木板的最低高度;A;(2)当高度一定时,物体的质量越大,重 力势能越大。
28.【答案】C
【解答】解:跳水运动员向上运动过程中,运动员的质量不变,速度变小,动能变小;高度变大,重力势能增大;不考虑空气阻力时,机械能守恒,机械能保持不变,故C正确,ABD错误。
故选:C。
29.【答案】C
【解答】解:A、发射前,飞船有一定的高度,重力势能不为零,故A错误;
B、火箭加速上升过程中,利用内能做功,燃料化学能转化内能,内能转化为火箭的动能和重力势能,没有全部转化为重力势能,故B错误;
C、火箭加速上升过程中,飞船质量不变,速度增大,动能增大,故C正确;
D、在整个发射过程中,火箭动能和重力势能都在增大,机械能不守恒,故D错误。
故选:C。
30.【答案】C
【解答】解:A、由图可知,乒乓球每次发声的时间间隔逐渐变短,故A错误;
BC、整个过程中乒乓球和空气摩擦,并且与台面碰撞,它的机械能减小,所以每次弹起时的动能减小,故B错误,C正确;
D、由于乒乓球的机械能减小,所以乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能减小,故D错误。
故选:C。
31.【答案】A
【解答】解:AB、弧形轨道是粗糙的,小球运动过程中要克服摩擦做功,整个过程中小球的机械能逐渐减小,所以小球在B点的机械能大于C点的机械能;A点和C点等高,小球的质量不变,所以A点和C点的重力势能相同,则A点的动能大于C点的动能,故A正确、B错误;
C、运动过程中小球的机械能逐渐减小,当A点速度较大,动能较大时,到达E点时的动能可能不为0,小球可能会到达E点,故C错误;
D、小球从A点到B点的过程中,一部分机械能转化为内能,减少的重力势能没有全部转化为球的动能,故D错误。
故选:A。
32.【答案】C
【解答】解:A.铁球摆动到最高点时,受到拉力和重力的共同作用,这两个力不是不在同一直线上,不是平衡力,所以受力不平衡,故A错误;
BD.铁锁由最低点摆动到最高点,质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大;由于摆动幅度逐渐减小,这说明铁锁在运动过程中受到阻力的作用,一部分机械能转化为内能;机械能不守恒,且铁球摆回时,高度减小,不可能碰到小柯鼻子,故BD错误;
C.铁球从最低点摆动到最高点的过程中,克服重力向上运动,因而克服重力做功,故C正确。
故选:C。
33.【答案】D
【解答】解:将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,上升的过程中,高度变大,速度变小,故重力势能变大,动能变小;下落的过程中,重力势能变小,动能变大;因不计空气阻力,小球的机械能守恒。
故选:D。
34.【答案】C
【解答】解:
A、小球在c点时,小球被举高具有重力势能,继续向左运动具有动能,故A错误;
B、小球在e点时,小球被举高具有重力势能,继续向右运动具有动能,故B错误;
C、小球从a→b与c→b',由于没有摩擦,因此机械能守恒,即到达最低点时高度相同,则重力势能相同,那么该点时动能相同,故C正确;
D、因轨道对小球有支持力,但是支持力不会造成机械能的损耗,因此滚动过程中小球的机械能守恒,故D错误。
故选:C。
35.【答案】=;先增大,后不变。
【解答】解:打开扣环,人从A点由静止释放,人的质量不变,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,绳子的弹性势能变小,是弹性势能转化为动能和重力势能,到达B点之前,绳子的拉力大于重力,人向上做加速运动,到达B点时,速度最大,这说明此时的拉力和重力大小相等;
由A点运动至到自然下垂位置,绳子的弹性形变程度变小,弹性势能转化为人的机械能,不计空气阻力,人的机械能增大,从到自然下垂位置至C点,绳子没有发生弹性形变,不计空气阻力,人的机械能不变。
故答案为:=;先增大,后不变。
36.【答案】(1)减小;(2)40。
【解答】解:(1)AB段桌匀速直线运动,质量不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,故机械能减小;
(2)已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大,所以运动员打开降落伞之后,会做减速运动,故在40s时,运动员打开降落伞。
故答案为:(1)减小;(2)40。
37.【答案】(1)O;A;(2)A、O
【解答】解:(1)运动员在下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大;
运动员在运动的过程中,会克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐变小,人在B点时全蹲,重心降低了,B点的重力势能要小于A点的重力势能,所以机械能最大点在A处;
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
故答案为:(1)O;A;(2)A、O。
38.【答案】等于;c。
【解答】解:因轨道光滑没有摩擦,且不计空气阻力,因此不用克服摩擦做功和克服空气阻力做功,没有能量损失,因此小球在B点的机械能等于在A点的机械能;因小球机械能守恒,到达最高点时仍有水平方向的速度,动能不为0,所以重力势能比A点小,运动轨迹应该是图中的c曲线。
故答案为:等于;c。
39.【答案】(1)1、2、3;高;(3)乒乓球的起始高度相同,杯中水量越多,反弹高度越高,(3)乒乓球被反弹,受到溅起水花的推力,推力对乒乓球做功,它的机械能大于开始的机械能,故乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高。
【解答】解:(1)要验证猜想一,需要控制杯中水量相同,改变水杯的起始高度,实验1、2、3符合题意,由1、2、3实验数据知,在其它条件相同时,水杯的起始高度越高,乒乓球反弹的高度越高;
(2)比较组别3、4、5,乒乓球的起始高度相同,杯中水量越多,反弹高度越高,故可以得出乒乓球反弹的高度与杯中水量有关;
(4)乒乓球被反弹,受到溅起水花的推力,推力对乒乓球做功,它的机械能大于开始的机械能,故乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高。
故答案为:(1)1、2、3;高;(3)乒乓球的起始高度相同,杯中水量越多,反弹高度越高,(3)乒乓球被反弹,受到溅起水花的推力,推力对乒乓球做功,它的机械能大于开始的机械能,故乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高。
40.【答案】(1)重力势能转化为动能;(2)小球滚下时的速度的平方与高度成正比,与小球的质量无关;(3)1m
【解答】解:(1)小球由A点沿光滑轨道自由运动到B点过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能;
(2)根据表一中的1和2两次实验可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,高度变为原来的2倍,速度的平方变为原来的二倍,故结论为:小球的质量不变时,小球滚下时的速度的平方与高度成正比;
根据表一中的2和3两次实验可知,小球滚下的高度不变,小球的质量不同,速度的平方相同,故结论为:小球滚下时的速度与高度无关;
由此可知,小球滚下时的速度的平方与高度成正比,与小球的质量无关;
(3)设小球到达B点的速度的平方v2与高度h的关系式为v2=k1h,
由表格一数据可知,当v2=4.0m2/s2时h=0.2m,代入上式,可得k1===20m/s2,
小球到达B点的速度的平方v2与高度h的关系式为:v2=20m/s2×h;
表格二中,纵向比较三次实验数据可知,轨道半径是原来的几倍,v2就是原来的几倍,说明小球在B点的速度v2与轨道半径r成正比,设为v2=k2r,
把v2=7.5m2/s2、r=0.15m代入上式,可得k2=50m/s2,
小球在B点的速度平方与轨道半径r的关系式为:v2=50m/s2×r;
由题意,小球从A点沿光滑轨道自由运动,恰好通过C点时,
由v2=50m/s2×r可得,B点的速度平方:vB2=50m/s2×r=50m/s2×0.4m=20m2/s2,
由v2=k1h可得,小球下落的高度:h===1m。
故答案为:(1)重力势能转化为动能;(2)小球滚下时的速度的平方与高度成正比,与小球的质量无关;(3)1m。
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