11.4 认识动能和势能 第1课时 动能和势能
一、选择题
1.下列说法中正确的是
( )
A.静止的物体一定不具有能
B.运动的物体由于没有对别的物体做功,所以不具有能
C.只有物体被举高了才具有能
D.正在做功的物体一定具有能
2.下列物体具有动能的是
( )
A.静止不动的课桌
B.挂在树上的椰子
C.拉长了的橡皮筋
D.正在行驶的汽车
3.一辆大卡车和一辆小汽车以同样的速度在水平路面上行驶时,比较它们的动能大小
( )
A.大卡车的动能等于小汽车的动能
B.大卡车的动能大于小汽车的动能
C.大卡车的动能小于小汽车的动能
D.无法比较
4.某物理兴趣小组的同学分别测出了质量相等的甲、乙两电动小车做匀速直线运动的路程和时间,并根据数据作出了相应的路程-时间图像,如图1所示。下列说法中正确的是
( )
图1
A.甲车的动能大
B.乙车的动能大
C.两车的动能一样大
D.缺少条件,无法判断
5.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,会带来很大的社会危害,因为高处的物体具有较大的
( )
A.重力
B.动能
C.惯性
D.重力势能
6.下列几种情况中,物体的势能发生变化的一组是
( )
①跳伞运动员匀速降落
②钢锯条逐渐弯曲
③吊扇匀速转动
④汽车在水平路面上加速行驶
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
7.如图2所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点由静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是
( )
图2
A.从A点到B点小球的重力势能不变
B.从A点到B点小球的动能减少
C.从B点到C点小球的重力势能增大
D.从B点到C点小球的动能不变
8.
如图3所示,小邦在某地玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法中正确的是
( )
图3
A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小
B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变
C.下降到最低点时,动能最小,弹性势能最大
D.下降到最低点时,重力势能最大,弹性势能最小
二、填空题
9.如图4所示,运动员正在参加跳水比赛,被跳水运动员压弯了的跳板具有 能,腾起过程中运动员具有 能和 能。运动员向下压跳板的力越大,跳板弯曲的程度越大,跳板的 能就越大。(以上均选填“动”“重力势”或“弹性势”)?
图4
10.如图5所示是某球员传球时足球的一段运动轨迹,其中球在A点的重力势能 (选填“大于”
“小于”或“等于”)在B点的重力势能。?
图5
11.草原发生大面积蝗灾时,农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,它的动能 ,重力势能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)?
12.甲站在0.5
m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7
m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (选填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图6所示,则该时刻甲的重力势能 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的重力势能。?
图6
13.如图7所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中 是动能与高度关系图线,小石块到达的最大高度为 m。?
图7
三、实验探究题
14.在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,小华提出以下猜想:
A.物体的动能与物体的质量有关;
B.物体的动能与物体的速度有关;
C.物体的动能与物体的材料有关。
为了验证猜想,小华设计了以下探究实验:
将小球从斜面上某一高度处由静止释放,撞击静止在水平面上的木块,实验过程如图8甲、乙、丙、丁所示。图中m1图8
(1)小华通过比较图甲和图乙可得出的结论是 。?
(2)小华通过比较图 两次实验,可验证猜想A。?
(3)你认为通过比较图 两次实验,可以判断猜想C是错误的。
(4)小华在本次实验中是通过观察 来判断小球动能大小的。
15.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
图9
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关。
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验,如图9所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。
实验
序号
铁块质量
m/g
铁块距桌面高度H/cm
桌腿进入沙子
的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小。?
(2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析。?
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是:
。?
答案
1.D
2.D 3.B 4.A 5.D
6.A 7.D 8.C
9.弹性势 动 重力势 弹性势
10.小于
11.变小 变小
12.不变 等于
13.a 4
14.(1)质量相同时,速度大的物体动能大 (2)甲、丙 (3)甲、丁
(4)木块被推动距离的远近
15.(1)桌腿进入沙子的深度
(2)①④⑤
(3)质量相同的物体,高度越大,重力势能越大11.4 认识动能和势能 第2课时 机械能及其转化
一、选择题
1.
一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中
( )
A.动能不变
B.动能减小
C.重力势能不变
D.重力势能增大
2.2018年9月7日11时15分,“海洋一号C卫星”在太原卫星发射中心由“长征二号丙”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中,关于火箭搭载的“海洋一号C卫星”的能量变化,下列说法中正确的是
( )
A.动能不变
B.重力势能变大
C.机械能的总量变小
D.机械能的总量不变
3.
如图所示的四种运动中,重力势能转化为动能的是
( )
4.如图2所示,在伽利略理想实验中,小球每次均从斜面A点自由滚下,分别经过图中a、b、c各位置,关于小球的动能和重力势能描述错误的是
( )
图2
A.从a到b动能转化为重力势能
B.在b、c处重力势能相等
C.从a到c重力势能转化为动能
D.在a处动能最大
5.把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上,将一个小球从碗的一侧边缘由静止释放(如图3所示)。则小球
( )
图3
A.不能到达碗的另一侧边缘
B.到达碗底时就会静止不动
C.到达碗的另一侧边缘时速度为零
D.能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出
6.
如图4所示,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,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是
( )
图4
A.小球的动能不断增加
B.弹簧的弹性势能不断减少
C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
7.如图5所示,关于能量转化的说法,正确的是
( )
图5
A.图甲中,风力发电将空气的动能转化为电能
B.图乙中,拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大
C.图丙中,“神舟五号”载人飞船成功返航,返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D.图丁中,水平路面上疾驰的汽车,将重力势能转化为动能
8.不同的物理现象往往遵循同一物理规律,在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光;降落伞在空中匀速下降。上述三种不同现象中所包含的相同物理过程是
( )
A.物体的动能转化为其他形式的能
B.物体的势能转化为其他形式的能
C.其他形式的能转化为物体的机械能
D.物体的机械能转化为其他形式的能
二、填空题
9.骑自行车下坡,不需要用力踩脚踏板,自行车的速度也会越来越大,这是因为自行车和人的
逐渐减小, 逐渐增加。自行车和人的 能转化为 能。?
10.
如图6所示,将钢锯条固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的端部,然后用手将钢锯条的端部压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的 势能。增加钢锯条被下压的距离,发现棋子被弹起的高度增加,实验表明,物体的 越大,它的弹性势能越大。?
图6
11.如图7所示为某轻轨车站设计方案示意图,该图表明与站台前后连接的车轨都有一个小坡度。在火车进站前设计一小段上坡,可以将火车的 能转化为 能,减少刹车所损耗的能量。出站时又可以将 能转化为 能,使启动更方便,同时节约了启动时消耗的能量。
图7
12.一名小朋友从滑梯上自由滑下感觉到屁股有点热,在这个过程中他的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。?
13.如图8所示,圆弧形轨道固定在竖直平面位置,将小球置于轨道的顶端A点由静止开始滚下,B点是小球到右侧所能达到的最高位置,在此过程中,由于与轨道摩擦,小球的机械能逐渐 (选填“增加”“减小”或“不变”)。?
图8
14.如图9所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样。由图可知,小球在A位置的重力势能 小球在B位置的重力势能,小球在A位置的机械能 小球在B位置的机械能。(均选填“大于”“小于”或“等于”)?
图9
15.某水电站用拦河坝提高水位,被提高了水位的水下泄时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中,水的 能转化为水的动能,水的动能转化为 能。?
三、简答题
16.如图所示,过山车在开始运行前,是靠一个机械装置推上最高点的,在第一次下行后,就没有任何装置为它提供动力了。像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
在过山车运行的过程中,请回答下列问题:
(1)过山车通过A点向上运动的过程中,动能与势能是如何转化的?
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,为什么?
(3)过山车像所有列车一样,也安装了机械制动装置,在结束行程后能够准确地停下来,当过山车停下时是不是“能量消失了”?
答案
1.B 2.B 3.
D 4.C
5.
C 6.D 7.A 8.D
9.重力势能 动能 重力势 动
10.重力 弹性形变程度
11.动 重力势 重力势 动
12.减小
13.减小
14.等于 大于
15.重力势 电
16.(1)过山车通过A点向上运动的过程中,动能转化为重力势能。
(2)在运动的过程中过山车受到阻力,有部分机械能损失,机械能减少,不能再上升到原来的高度,所以后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低。
(3)能量没有消失,是机械能转化为了其他形式的能。
