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11.4 机械能
知识点
l 1、动能:
n 定义:物体由于____________而具有的能。
n 决定因素: _________和 ______________
l 2、势能:
重力势能
n 定义:物体由于________________________而具有的能。
决定因素: __________和 ________________
弹性势能:
定义:物体由于 _________________________ 而具有的能。
决定因素: ___________ 和 ____________________________
l 3、机械能:机械能=____________+____________
n n 动能和势能可以相互
例1: (2020浙江绍兴)2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能 ______(选填“增大”、“减小”或“不变“),火箭整体的机械能 _________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
例2: (2020内蒙古包头).踢毽子是一项有益的体有活动小军以某一速度将毽子竖直向上踢出,下列说法正确的是( )
A. 脚对毽子的力大于毽子对脚的力
B. 毽子离开脚后继续向上运动,是因为具有惯性
C. 毽子离开脚时的速度与落回到该位置时的速度大小相等
D. 毽子上升过程中重力势能不变
例3:(2020江苏南通)在“探究纸锥下落的快慢”的活动中,将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时,受到的空气阻力随下落速度的増大而增大,则纸锥在空中竖直下落过程中,下列情形可能的是( )
A. 速度先增大后不变 B. 速度先增大后减小
C. 动能转化为重力势能 D. 机械能先増大后减小
一、 练习
1、下面事例中,由重力势能转化成动能的是( )
A.风吹动风车转动 B.拉弯的弓把箭射出去
C.拧紧的发条带动钟表指针转动 D.秋千从高处向低处摆动
2、(2020湖北黄冈)避险车道是在长且陡的下坡路段?行车道外侧增设的?供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道?如图所示是上坡险车道型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙?下列分析错误的是( )
A. 小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B. 失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少
C. 失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能
D. 在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性
3、(2020内蒙古通辽)..以下校园体育活动的场景中,有关说法正确的是( )
A. 引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡
B. 50m测试——人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性作用
C. 排球比赛——将排球向上垫起后,球的动能增加,重力势能增加
D. 掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
4、(2019武汉)如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变.下列说法错误的是( )
A. 球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B. 球拍能将网球弹开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C. 网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D. 网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
5、(2020江苏连云港)如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,每次所用时间各不相同,下列说法正确的是( )
A. 向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B. 下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C. 向上爬竿时受到的摩擦力方向向上
D. 下滑时间短的那次速度大,重力做的功多
6、(2020四川泸州)2020年泸州市中考体育测试中有必考、抽考和选考科目,包括短跑、跳绳、实心球、立定跳远、带足球绕杆、运篮球上篮等。以下关于体考中的物理知识,说法正确的是( )
A. 学生在短跑过程中,机械能转化为化学能
B. 学生带足球绕杆的运动,说明力可以改变物体的运动状态
C. 学生投掷的实心球在飞行的整个过程中,动能一直在减小
D. 学生在立定跳远的整个过程中,他的重力势能一直不变
7、下列生活现象与物理知识对应正确的是( )
A. 骑自行车下坡,不踏脚蹬子,车速却越来越快﹣重力势能转化为动能
B. 当该飞机在空中水平匀速飞行时,动能保持不变,重力势能在增大
C. 自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
D、骑自行车匀速下坡时动能增加,机械能不变
8、(2020云南昆明)如图7所示的军用飞机从上空高速飞过,观察者抬头看到飞机的同时,感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的________方发出的(选填“前”或“后”)。飞机在减速下降过程中,机械能将________,势能将________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)
9、(2020黑龙江省龙东)炎热的夏天,一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上,汽车的动能 ______________ ,惯性 _____________ (变大、变小或不变)。
10、(2020山东枣庄)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A. 当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C. 当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D. 当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
11、(2020湖北鄂州)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 铁锁摆回时会打到鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
12、.(2020湖北孝感).如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)原理:运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上,B被撞得越远,A对B做的功就越多,A的动能就越大,通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于____(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)步骤:
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越______,木块B被撞得越远;
②改变钢球的质量,让不同的钢球从___ (选填 “同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B撞得越远。
(3)结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大:运动速度相同的物体,质量越大,它的动能________。
13、(2020江苏连云港)在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示,分析图中两个圆斑大小,可推断mA______mB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此判断,皮球的机械能总量______(选填“不变”、“减少”或“增大”)。
14、.图甲所示的滑步车又叫儿童平衡车,是一种起源于欧美的低龄儿童车,没有脚踏无需链条,通过用脚持续蹬地提供滑行动力。2014 年开始进入中国,并在国内逐渐流行起来。请回答:
①图乙中小朋友从斜坡自由向下滑行时,动能和重力势能之间是如何转化的?
②车座表面做得宽大的目的是什么?
③滑行车的哪些构造是为了增大摩擦力?(写出一条即可)
15、图是某段道路对小型汽车限速的标志牌。如果小型汽车超速行驶,紧急刹车时,不容易停下,危险性很大。请分析说明汽车刹车后仍向前运动,并且汽车的速度越大运动越远的原因。(假设汽车刹车后的运动过程中受到的阻力不变
16、(2020宁夏).如图所示,为高速公路上的限速标志牌,请用物理知识解释∶为什么在同一道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
答 案
1、动能:
n 定义:物体由于运动而具有的能。
n 决定因素: 质量和 速度
l 2、势能:
重力势能
n 定义:物体由于受到重力并处在一定高度 而具有的能。
决定因素: 质量和 高度
弹性势能:
定义:物体由于 发生弹性形变 而具有的能。
决定因素: 弹性强弱 和 形变大小
l 3、机械能:机械能=动能+势能
n n 动能和势能可以相互
例1:增大 增大
例2:B
例3:A
练习
1、D
2、C
3、A
4、B
5、 C
6、B
7、A
8、减小 减小
9、变小 变小
10、C
11、B
12、 (1). 转换法 (2). 大 同一 (3). 越大
13、 小于 减少
14、解:①小朋友从斜坡自由向下滑行时,质量不变,高度变小,速度变大,所以小朋友重力势能减小,动能增加,故小朋友从斜坡自由向下滑行时,重力势能转化为动能。
②车座表面做得宽大,增大受力面积,为了减小人对车座的压强。
③滑行车的轮胎上刻有花纹就是为了增大摩擦力。
15、答:汽车紧急刹车后,汽车由于具有惯性仍能保持原来的运动状态向前运动,所以汽车还要向前滑行一段距离才能停下来;汽车的质量一定,速度越大,其动能越大,克服阻力做的功越多,因汽车受到的阻力不变,根据W=fs可知,汽车滑行的距离越大。
16、答:机动车质量一定,速度越大,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;在相同的道路上,不同车型的机动车辆质量不同,速度相同时,质量越大的动能越大,制动距离越大,质量小的车辆动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
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