12.1
动能
势能
机械能
一、单项选择题(共10小题;共20分)
1.
如图所示,跳伞运动员在空中匀速降落。跳伞运动员在匀速下降的过程中,运动员的(
)
A.
动能增大
B.
机械能增加
C.
重力势能减小
D.
机械能保持不变
2.
在“探究物体动能跟那些因素有关”的实验中,小红同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验,让铁球从同一斜面某处由静止向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止,下列有关实验的过程及分析正确的是
?
A.
要探究动能的大小与物体质量的关系应选用乙、丙两图
B.
选用甲、丙两次实验可以得出的结论是物体的运动速度越大,动能就越大
C.
这个实验是通过观察纸盒被撞击后所移动的距离来比较动能的大小,从而得出结论
D.
探究动能大小与物体质量的关系实验中应保持铁球达到水平面时初速度相同,为了达到这一目的应控制手对铁球的推力的大小恒定
3.
“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
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
点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经
上升到最高位置
点,在
点时速度最大。对此过程,下列描述正确的是
?
A.
人从
到
的过程中,重力势能增加,动能一直减少
B.
人从
到
的过程中,动能增加,重力势能减少
C.
人在
点时动能最大
D.
人和弹性绳的弹性势能在
点时最大
4.
如图所示是撑竿跳高时的情形,运动员还能继续上升一定的高度,这里主要依靠
?
A.
运动员的动能
B.
运动员的重力势能
C.
竿的弹性势能
D.
运动员的升力
5.
下面关于能的说法正确的是
?
A.
只有正在做功的物体才具有能量
B.
具有能的物体都在做功
C.
不做功的物体就不具有能
D.
能够做功的物体,它一定具有能
6.
篮球被抛出后在空中上升的过程中,下列说法正确的是
?
A.
动能不变
B.
动能增加
C.
重力势能不变
D.
重力势能增加
7.
小明用图示装置探究“动能大小与速度的关系”。下列说法正确的是
?
A.
改变小车质量多次进行实验
B.
实验中要尽量保持水平面光滑
C.
让同一小车从同一高度由静止开始下滑
D.
用木块移动的距离来比较小车动能的大小
8.
如图所示,是小球在地面弹跳的情景。小球在
点的机械能为
,当小球由
点运动到
点时,机械能变为
,则小球由
点运动到
点时,其机械能可能为
?
A.
B.
C.
D.
9.
在2011年12月27日,我国第十颗北斗导航卫星发射成功,标志着我国自主卫星导航系统建设进入新的发展时期。如图是导航卫星的轨道示意图,已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行,该卫星从远地点向近地点运行过程中速度逐渐变大,从近地点向远地点运行过程中,速度逐渐变小。关于卫星的动能与势能的变化,下列说法正确的是
?
A.
从远地点向近地点运行过程中,势能变大,动能变小
B.
从远地点向近地点运行过程中,势能变大,动能不变
C.
从近地点向远地点运行过程中,势能变大,动能变小
D.
从近地点向远地点运行过程中,势能变小,动能变大
10.
在中国科技馆的展厅里,摆着一个如图所示,叫做“最速降线”的展品:两个并排轨道的起点高度一样,终点高度也一样;一个是倾斜的直轨道,另一个是向下弯曲的弧形轨道。将甲、乙两个完全相同的小球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点释放,弧形轨道上的乙球先到达终点。若不计一切摩擦阻力,则关于两小球从起点至终点的运动过程中,下列说法正确的是
?
A.
乙球的重力势能先变小后变大
B.
甲球所受重力对甲球做的功比乙球所受重力对乙球做的功少
C.
甲球所受重力对甲球做功比乙球所受重力对乙球做功快
D.
甲球的动能一直变大
二、填空题(共8小题;共40分)
11.
一个物体能够做功,我们就说它具有
?。
12.
如图所示,你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧!用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来.图甲中,
为外表面,
为内表面,实验时把
?(选填“”或“”)面紧贴桌面,在图乙、丙中,实验时
?(选填“乙”或“丙”)图中卡片会弹跳得高一些,这是因为其橡皮筋的
?
较大.
13.
小东用如图所示的实验装置,做“研究动能大小与哪些因素有关”的实验。实验中为了保证
?
不变,小东始终使用同一个小球
。几次改变小球
在斜面上开始运动时的高度
,是为了研究小球
到达平面时的动能大小是否与
?
有关。小球
到达平面时动能的大小,是通过比较物块
在同一水平面上
?
的大小得到的。
14.
在体操比赛的“鞍马”项目中,运动员上“马”前要踩踏板,如图所示,当脚接触跳板
直至弹簧
被压缩至最短的过程中,运动员的动能先
?
后
?。(填“增大”、“不变”或“减小”)
15.
今年国庆节当天,我国自主研制的第二个月球探测器“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心成功发射后,在地球轨道上经历调相轨道变轨,奔向月球,进入月球轨道。此后,卫星将继续工作一段时间,对月球进行科学探测。“嫦娥二号”在一个绕地椭圆轨道上运动的过程中,由近地点向远地点运行时,动能
?,势能
?,速度
?(填“增大”、“减小”或“不变”)。(卫星在轨道上运行时,机械能不变)
16.
把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中,它的机械能不断增加。则乒乓球的机械能是由
?
转化来的。
17.
物体能够
?,我们说这个物体具有能量,简称
?。能的单位与功的单位相同,也是
?。
18.
如图所示,已知重物的质量
,松手让重物从某一高度落下能将小木桩打入沙中,观察比较
、
可以知道
?;观察比较
、
可以知道
?。
三、简答题(共3小题;共24分)
19.
小孩从滑梯顶端滑下,下滑速度越来越大,为什么?
20.
在挂着重物的起重机下面不允许站人,这是为什么?
21.
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究本节小资料“一些物体的动能”提供的数据,质量与速度相比,哪个因素对物体的动能影响更大?
四、计算题(共2小题;共16分)
22.
马拉着质量是
的车在水平路上前进
,马的水平拉力做了
的功,马的水平拉力是多大?
23.
已知物体的重力势能表达式为
,动能表达式为
,其中
为物体的质量,
为物体距离水平地面的高度,
为物体的运动速度,
为常量,取
。如图所示,高为
的光滑斜面固定在水平地面上,一质量为
的小物块,从斜面顶端
由静止开始下滑,不计空气阻力,物块从顶端开始下滑到落地的瞬间,设整个过程中机械能守恒(即机械能保持不变)
(1)证明:小物块从斜面顶端
由静止下滑到底端
时的速度
;
(2)若一质量为
的小物体从距离地面
高度的斜面顶端
点以
的初速度出发,求其到斜面低端
时的速度。
答案
第一部分
1.
C
【解析】跳伞运动员在空中匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,
所以运动员的动能不变;高度降低,所以重力势能减小;
因机械能等于动能和势能之和,所以运动员的机械能减小,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.
C
【解析】要探究动能大小与物体质量的关系,需保持物体的速度相同,则需使不同质量的小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动,乙、丙两图小球所处高度不同,故A错误;
要探究动能大小与物体的速度的关系,需保持物体的质量相同,则需使同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始运动,甲、丙两图小球质量相同,高度不同,得出的结论是:质量相同的物体,运动速度越大,动能就越大,故B错误;
这个实验是通过观察纸盒被撞击后所移动的距离来比较动能的大小,从而得出结论,这是采用的转换法,故C正确;
探究动能大小与物体质量的关系实验中应保持铁球达到水平面时初速度相同,为了达到这一目的应控制小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动,而不是控制手对铁球的推力的大小恒定不变,故D错误。
3.
C
4.
C
5.
D
【解析】一个物体能够做功,我们才说这个物体具有能量。但这里只是说能够做功即具有做功的能力就行,不一定就做功,所以不做功的物体也可能具有能量。
6.
D
【解析】篮球被抛出后在空中上升的过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大。
7.
D
【解析】要探究动能大小与速度的关系,必须控制物体的质量相同,也就是保持小车的质量不变,故A错误。
实验中水平面不能是绝对光滑的,这样物体将不会停下来,无法正确反映动能的大小,故B错误;
动能的大小与物体的质量和速度有关,要探究动能大小与速度的关系,速度是变量,因此应让同一小车从不同高度由静止开始下滑,故C错误;
在实验中,用木块移动的距离来反映小车动能的大小,这是转换法的应用,故D正确。
8.
C
【解析】小球由
到
的过程中,弹跳的高度大于由
到
过程中的高度,小球弹跳的越高克服空气阻力做功越多,机械能损失越多,小球由
到
的过程中机械能减少了
,小球由
到
的过程中机械能的损失应小于
,所以小球由
点运动到
点时,其机械能可能为
,故C正确。
9.
C
【解析】卫星在运行过程中质量不变,卫星在近地点和地球的相对距离最小,速度最大,近地点势能最小,动能最大;卫星在远地点和地球的相对距离最大,速度最小,远地点的势能最大,动能最小。所以,卫星从远地点向近地点运行过程中,势能变小,动能变大。从近地点向远地点运行过程中势能变大,动能变小。对照选项可知,只有C的说法正确。
10.
D
第二部分
11.
能(能量)
【解析】一个物体如果具有了对别的物体做功的本领,我们就说这个物体具有能量,或者说具有能。
12.
;乙;弹性势能
【解析】由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能,只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能,所以要把卡片
面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能,所以卡片能跳起来.
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关;实验时操作过程相同,乙图和丙图相比,乙中卡口之间的间隔大,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大,则橡皮筋具有的弹性势能就大,当然最终转化成卡片的能量就大,卡片会跳得高一些.
13.
质量;速度;运动距离
14.
增大;减小
15.
减小;增大;减小
【解析】卫星由近地点向远地点运行时,动能减小,速度减小,势能增加,动能转化为势能。
16.
水的重力势能
【解析】松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中,水的重心不断降低,重力势能不断减小,重力势能转化为乒乓球的机械能,故乒乓球的机械能不断增加。
17.
做功;能;焦耳
18.
质量相等高度不同的物体,高度越高,重力势能越大;相同高度质量不同的物体,质量越大,重力势能也越大
第三部分
19.
小孩从滑梯顶端滑下,小孩所在高度越来越小,故重力势能减小,减小的重力势能转化为了小孩的动能,所以下滑速度越来越大。
20.
因为物体的质量越大,所在的高度越高,物体具有的重力势能就越大。起重机吊的物体一般质量很大,吊的又高,重力势能很大,万一不慎落下,做的功也多,会造成严重的人身伤害。
21.
以行走的牛和飞行的步枪子弹为例,行走的牛尽管质量很大,约是子弹的
倍,但速度较小,动能并不大;飞行的子弹尽管质量不大,但速度很大,约是行走的牛的
倍,动能是行走的牛的几十倍。可见,速度对动能的影响比质量对动能的影响大。
第四部分
22.
【解析】。
23.
(1)
证明:由题意知,小滑块从
点下滑到
点的过程中,机械能是守恒的,则
;
即
;
故
所以
;
??????(2)
【解析】小滑块从
点运动到
点的过程中机械能也是守恒的,;即
;
所以
。
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