物理人教版八年级下册 第11章第4节 机械能及其转化 练习题(带解析)

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名称 物理人教版八年级下册 第11章第4节 机械能及其转化 练习题(带解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-12-16 09:50:29

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第4节 机械能及其转化
一、单选题
1.???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(  )
A.?动能减小,重力势能不变?????????????????????????
B.?动能不变,重力势能减小?????????????????????????
C.?机械能不变?????????????????????????
D.?机械能减小
2.???下列几种情况中机械能没有发生变化的是(  )
A.?缆车沿钢缆水平匀速前进????????????????????????????????????????
B.?汽车匀速驶上一个斜坡????????????????????????????????????????
C.?站在匀速下降的电梯中的乘客????????????????????????????????????????
D.?汽车关闭发动机后在平直公路上向前滑行
3.???跳伞运动员在匀速下落过程中,下列说法正确的是(  )
A.?势能增大,动能减小,机械能不变????????????????????????????????????????
B.?势能减小,动能不变,机械能减小????????????????????????????????????????
C.?势能减小,动能增大,机械能不变????????????????????????????????????????
D.?势能增大,动能不变,机械能增大
4.???如图所示,是运动员撑杆跳高的过程,若不计空气阻力,下列分析正确的是(  )
A.?运动员助跑是为了增大惯性????????????????????????????????????????
B.?整个过程中运动员的机械能保持不变????????????????????????????????????????
C.?撑杆起跳上升过程中,撑杆的弹性势能先增大后减小????????????????????????????????????????
D.?运动员越过横杆时动能最大
5.???起重机将大石头沿竖直方向匀速提升的过程中,大石头的(  )
A.?动能转化为重力势能,机械能不变????????????????????????????????????????
B.?重力势能转化为动能,机械能不变????????????????????????????????????????
C.?动能增大,重力势能增大,机械能增大????????????????????????????????????????
D.?动能不变,重力势能增大,机械能增大
6.???如图,轰油6加油机是中国空军的第一型加油机,能为歼8、歼10等战斗机进行空中加油。在某次加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的(  )
A.?动能增加,势能减小,机械能不变????????????????????????????????????????
B.?动能不变,势能不变,机械能不变????????????????????????????????????????
C.?动能减小,势能不变,机械能减小????????????????????????????????????????
D.?动能增加,势能增加,机械能增加
7.???下列哪种情况中,机械能没有变化(  )
A.?物体在光滑水平面上受水平拉力作用后运动????????????????????????????????????????
B.?利用定滑轮匀速提升重物????????????????????????????????????????
C.?跳伞运动员匀速下落????????????????????????????????????????
D.?物体从光滑斜面上滑下,不考虑阻力
8.???在下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是(  )
A.?乒乓球接触地面后向上弹起????????????????????????????????????????
B.?汽车沿斜坡匀速向上行驶????????????????????????????????????????
C.?人造地球卫星从远地点向近地点运动????????????????????????????????????????
D.?降落伞从空中匀速下落
二、多选题
1.???如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它从斜面上加速滚下,滚到水平面上后减速停止,然后又反向滚回到斜面上(  )
A.?罐子在滚动过程中没有力对其做功
B.?罐子滚动过程中第一次速度变为零时,橡皮筋的弹性势能最大
C.?罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D.?罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,机械能不守恒
2.???我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁二级运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。下列关于发射过程的说法中正确的是(  )
A.?在“墨子号”随火箭升空的过程中,内能转化为机械能????????????????????????????????????????
B.?火箭用液态氢作为燃料,是因为氢的密度小????????????????????????????????????????
C.?“墨子号”上升的过程中机械能守恒????????????????????????????????????????
D.?一级火箭与二级火箭分离是为了提高效率
3.???如图所示,小明将小球从轨道A点由静止释放(A、D两点等高),小球通过B点和C点。下列关于小球运动过程中的描述错误的是(小球和轨道间存在摩擦)(  )
A.?小球在A点的机械能最大?????????????????????????
B.?小球在B点的速度为零?????????????????????????
C.?小球在C点和B点的机械能相等?????????????????????????
D.?小球不能到达D点
4.???我市中小学生足球联赛正式打响。这是我市重视足球运,提升校园足球水平的重要措施。关于足球,下列说法不正确的是(  )
A.?静止在水平桌面上的足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力是一对平衡力
B.?静止在水平桌面上的足球受到的重力与桌子对足球的支持力是一对平衡力
C.?忽略空气阻力,足球在空中上升的过程中重力势能转化为动能
D.?比赛中足球离开运动员在空中继续飞行是因为足球受到惯性力作用
???如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球(  )
A.?运动过程中机械能不变????????????????????????????????????????
B.?运动过程中动能先增大后减小????????????????????????????????????????
C.?在b点时动能最大????????????????????????????????????????
D.?运动过程中重力势能一直增大
三、填空题
1.???在空降兵刚跳离飞机,尚未打开降落伞的一段较短时间里,空降兵的动能______(选填:变大、变小或不变,以下同),重力势能______;为了安全,空降兵落地前将匀速下降,其机械能是______。
2.???“溜溜球”是同学们小时候玩过的一种玩具。如图是其结构示意图,使用时将线绕好,然后手持绳的上端自由释放,若不计空气阻力,在“溜溜球”下落过程中______能转化为______能;由于空气阻力,“溜溜球”上升的高度将越来越小,为使“溜溜球”上升的高度不变,在其上升的过程中,人必须提拉绳子,通过绳对“溜溜球”______,从而使它的机械能得到不断的补充。
???5月31日凌晨,spaceX载人飞船,在猎鹰9号火箭的助推下离开地球,如图所示,龙飞船加速升空时机械能______(选填“变大”、“变小”或“不变”),飞船与空间站完成对接后,飞船相对于空间站______(选填“运动”和“静止”)。
???如图所示是一幅简单的过山车漫画,假如在以下的情形中过山车已经关闭动力系统,若在光滑轨道上滑行,从最高点A向B点滑行时,能量的转化情况是:______,用能量的观点分析,实际上过山车最后会在最低点停下来的原因是:______。
5.???地球同步卫星总是静止在地球上空某处,这是以地球为参照物,若以月球为参照物,这个地球同步卫星是______的。地球同步卫星从远地点向近地点运动的过程中,动能______,机械能______。(后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)
6.???如图,是一只皮球从空中下落又上升的一系列过程,皮球形变最大后反弹的过程:______能转化为______能;皮球从空中下落又上升的一系列过程中,皮球的机械能______(增大/减小/不变)。
7.???一辆货车匀速上坡时,其动能______,机械能______;装满水的洒水车,在平直的马路上一边洒水,一边匀速前行,在它洒水的过程中,洒水车的动能将______。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
四、实验探究题
1.???在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,小斌提出如下猜想:
A、物体的动能大小可能与物体的质量有关。
B、物体的动能大小可能与物体的运动速度有关。
根据猜想,他设计了如图所示的实验进行探究。将质量不同的实心铁球置于同一斜面的不同高度,小球自由滑下后将右端固定的弹簧进行压缩。
(1)通过观察比较弹簧的______,就能够反映小球动能的大小。
(2)为验证猜想A,可通过比较______两次实验,初步得出结论。
(3)在甲、乙两次实验中,将同一小球从不同的高度释放,其目的是:______。
(4)甲、乙、丙三次实验中,______的小球重力势能最小,______的弹簧弹性势能最大。
(5)实验表明:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越______;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越______(选填“大”或“小”)。
(6)交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的______,防止发生交通事故时造成更大伤害。
2.???如图甲所示,观察滚摆的运动,滚摆上升的过程中,动能______,重力势能______,如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和______(均选填“变大”、“变小”或“不变”),滚摆会一直往复运动,不会停下来。但在实际操作过程中,滚摆不能直往复运动,最终会慢慢停下来,因为机械能还会转化成其他形式的能量。图乙所示是某同学从家到学校的一条水平公路,他做了这样的设想:将从家到学校的路挖成个“V”字形,如图丙所示,那么只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用蹬脚踏板,等车停下来就可以到达学校了。请你从能量转化与守恒的角度分析他的设想在现实生活中不能实现的原因是______。
第4节 机械能及其转化
【单选题答案】
1.??D???????2.??A???????3.??B???????4.??C???????5.??D???????
6.??D???????7.??D???????8.??C???????
【解析】
1.??
解:
飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中,飞机的质量变小,速度不变,所以它的动能减小;质量减小,高度不变,所以它的重力势能减小;机械能=动能+势能,所以该飞机的机械能减小;故D正确,ABC错误。
故选:D。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能,物体没有发生弹性形变时,势能只考虑重力势能。
本题主要考查了动能和重力势能大小的影响因素,知道“飞机在喷洒农药时其质量在不断减小”是解题的关键。
2.??
解:A、缆车沿水平方向匀速运动,质量不变、速度不变,动能不变;质量不变、高度不变,重力势能不变,所以机械能不变,故A符合题意;
B、汽车匀速驶上一个斜坡,质量不变、速度不变,动能不变;质量不变、高度增大,重力势能增大,所以机械能增大,故B不合题意;
C、站在匀速下降的电梯中的乘客,质量不变、速度不变,动能不变;质量不变、高度减小,重力势能减小,所以机械能减小,故C不合题意;
D、汽车关闭发动机后在平直公路上向前滑行,汽车克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,故D不合题意。
故选:A。
(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)机械能=动能+势能。
判断机械能的变化可以从机械能包含的动能、重力势能、弹性势能分析,也可以从是否克服摩擦做功来分析。
3.??
解:跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变。质量不变,高度减小,重力势能减小。机械能等于势能和动能的总和,所以机械能减小。故B正确,ACD错误。
故选:B。
(1)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度。质量越大,所处的位置越高,重力势能越大。
动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)机械能=势能+动能。
(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.
(2)正确判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化.
(3)机械能等于势能与动能的和,物体不发生弹性形变时不考虑弹性势能.
4.??
解:
A、惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,运动员助跑是为了增大动能,在上升过程中,动能转化为重力势能,故A错误;
B、整个过程中会发生撑杆的弹性势能与运动员的机械能之间的转化,所以运动的机械能是变化的,故B错误;
C、撑杆起跳上升过程中,运动员的机械能先转化为弹性势能,然后弹性势能转化为运动员的机械能,故撑杆的弹性势能先增大后减小,C正确;
D、运动员越过横杆时,不计空气阻力,人的机械能等于起跳时的机械能,此时的高度最高,重力势能最大,速度最小,动能最小,故D错误。
故选:C。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关;
(2)(3)在整个过程中,人的动能会转化为撑杆的弹性势能,撑杆的弹性势能会转化为人的机械能;根据影响机械能、弹性势能的因素分析;
(4)动能的大小与速度和质量有关,根据速度的大小判定动能的大小。
本题考查了影响动能、势能的因素,知道弹性势能和机械能的转化是解题的关键。
5.??
解:大石头在上升过程中质量不变,速度不变,则动能不变;同时高度增加,重力势能变大;机械能等于动能与势能的总和,所以机械能变大;该过程中动能和重力势能间没有相互转化。
故选:D。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度;质量不变,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、高度;质量不变,高度越高,重力势能越大。
(3)势能包括重力势能和弹性势能,在物体没有发生弹性形变时,不考虑弹性势能;机械能等于动能与势能的总和。
机械能的大小取决于动能和势能的大小,根据题目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。
6.??
解:由题可知,战斗机的高度和速度不变,在加油过程中,战斗机的质量不断增大,所以其动能增大,重力势能增大;因机械能等于动能与势能的总和,所以其机械能增大。
故选:D。
机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大。据此分析解答。
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素,掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。
7.??
解:
A、物体在光滑水平面上受水平拉力作用后做加速运动,其质量不变,动能变大;高度不变,重力势能不变,所以其机械能变大;故A错误;
B、利用定滑轮匀速提升重物,重物的质量不变,速度不变,动能不变;高度变大,重力势能变大,所以其机械能变大;故B错误;
C、跳伞运动员在空中匀速下降过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小;所以机械能变小;故C错误;
D、物体从光滑斜面上滑下,质量不变,速度变大,动能变大;高度变小,重力势能变小;不考虑阻力,减少的重力势能转化为动能,机械能不变;故D正确。
故选:D。
(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、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)动能和势能合称机械能。
判断机械能的变化从机械能包含的动能、重力势能、弹性势能的影响因素分析是解题的关键,难度不大。
8.??
解:
A、乒乓球接触地面后向上弹起时,质量不变,速度增加,弹性形变变小,故将弹性势能转化为动能;故A错误;
B、“向上”说明汽车高度增加,重力势能增加;“匀速”说明汽车速度没变,动能没变,所以没有重力势能转化为动能;故B错误;
C、人造地球卫星从远地点飞向近地点时,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,故重力势能转化为动能;故C正确;
D、“下落”说明降落伞高度降低,重力势能减少;“匀速”说明降落伞速度没变,动能没变,所以没有重力势能转化为动能;故D错误。
故选:C。
①重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。
②判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准时:减小的转化为增多的。
判断动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化,首先明确物体具有什么能,再分析影响因素(质量、速度、高度)如何变化,进而判断出各种能的变化。
【多选题答案】
1.??BD???????2.??AD???????3.??BC???????4.??ACD???????5.??BC???????
【解析】
1.??
解:
A、罐子从斜面顶端滚动到斜面底端过程中,受到重力和摩擦阻力作用,且在力的方向上移动了距离,所以二力都对罐子做了功;同时罐子在水平面上运动时还要克服摩擦力做功,故A错误;
B、罐子从不太陡的斜面上加速滚下,滚到水平面上后减速停止(即第一次速度变为零时),此时橡皮筋的弹性形变最大,弹性势能最大,故B正确;
CD、罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,由于受到摩擦力的作用,一部分机械能会转化为内能,其机械能会逐渐变小,所以整个罐子的机械能不守恒,不能说明能量守恒定律不成立;故C错误,D正确。
故选:BD。
(1)做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的作用下沿力的方向上移动的距离。
(2)影响弹性势能大小的因素是弹性形变的程度,弹性形变越大,弹性势能越大。
(3)罐子在滚动的过程中,由于受到摩擦力的作用,机械能会转化为内能,所以整个罐子的机械能不守恒。
本题主要考查了做功的两个必要因素、机械能的转化和能量守恒定律等知识的理解,正确对物体进行分段分析是解题的关键。
2.??
解:
A、火箭点火发射时,产生燃气的内能转化为火箭升空的机械能,故A正确;
B、氢的热值比较大,质量相同的燃料完全燃烧时,氢放出热量多,所以现代火箭用液态氢作为燃料,故B错误;
C、火箭加速上升过程中,动能变大、重力势能增大,其机械能增大,机械能不守恒,故C错误;
D、一级火箭与二级火箭分离,此时火箭的重力减小,克服重力所做的额外功减少,提高机械效率,故D正确。
故选:AD。
(1)火箭是热机的一种,工作时,燃料的化学能转化为燃气的内能,高温高压的燃气推动火箭升空,燃气的内能转化成火箭的机械能;
(2)氢的热值比较大,质量相同的燃料完全燃烧,氢放出热量多;
(3)火箭加速上升过程中,机械能增大;
(4)从减少额外功的方面分析。
本题通过卫星发射,考查了热值和热机工作时的能量转化,涉及的知识点较多,需要认真分析,认真解答。
3.??
解:A、小球从A点由静止释放后,在经过B和C点时,由于克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,消耗机械能,机械能一直在减小,故A点机械能最大,故A的描述正确。
B、小球在B点处于运动状态,小球的速度不为零,故B的描述错误。
C、小球从B点运动到C点时,由于克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,消耗机械能,B点的机械能大于C点的机械能,故C描述错误。
D、由于AD两点的高度相同,D点的机械能小于A点的机械能,小球不能到达D点,故D描述错误。
故选:BC。
(1)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关。
(2)在动能与重力势能转化过程中,若不考虑摩擦、阻力等因素,机械能不变;若考虑摩擦、阻力等因素,机械能减小。
深入理解影响机械能的因素,知道动能和势能转化过程中,机械能的变化情况(与外界因素有关),可解答此题。
4.??
解:A、静止在水平桌面上的足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
B、静止在水平桌面上的足球受到的重力与桌子对足球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、忽略空气阻力,足球在空中上升的过程中,高度增加,速度减小,是动能转化为重力势能,故C错误;
D、比赛中足球离开运动员在空中继续飞行是因为足球具有惯性,惯性不是力,所以不能说受到惯性力作用,故D错误。
故选:ACD。
(1)一对平衡力必须同时符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可;
(2)重力势能的影响因素是质量和高度,动能的影响因素是质量和速度,根据其影响因素可做出判断;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力。
本题考查了平衡力的辨别、动能与重力势能的转化、惯性现象等,有一定综合性,但难度不大。
5.??
解:
小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的机械能变小;
在小球向下运动过程中,受到竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力。开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,即在b点时,两力是一对平衡力,合力为零,此时的速度是最大的;小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小,动能减小;小球的高度一直减小,重力势能一直减小;综上所述,BC正确,AD错误。
故选:BC。
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。
机械能是动能和势能的统称,动能与物体的质量和速度有关;
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。
本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题。解题的关键要读懂图,由图获取弹簧压缩量,小球速度变化的信息分析小球的运动过程,分析弹力的变化情况。
【填空题答案】
1.??变大? 变小? 变小???????
2.??机械? 内? 做功???????
3.??变大? 静止???????
4.??重力势能转化为动能? 机械能转化为内能???????
5.??运动? 增大? 不变???????
6.??弹性势? 动? 减小???????
7.??不变? 变大? 变小???????
【解析】
1.??
解:
尚未打开降落伞的一段较短时间里,空降兵加速下降,质量不变,速度变大,其动能变大;该过程中高度变小,其重力势能变小;
空降兵落地前将匀速下降,速度不变,则动能不变;高度变小,其重力势能变小;机械能=动能+势能,所以其机械能变小。
故答案为:变大;变小;变小。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能,物体没有发生弹性形变时,势能只考虑重力势能。
解答本题需要掌握动能大小、重力势能大小、机械能的概念,并能判断动能、重力势能、机械能的大小变化。
2.??
解:自然界中能量是守恒的,溜溜球上升的高度越来越小,机械能减小,通过空气阻力做功产生内能,为使溜溜球一直运动,则要给其补充能量。即人通过绳子对球做功。
故答案为:机械;内;做功。
(1)在自然界中各种形式的能量是可以相互转化的,判断的依据主要是看在该过程中消耗了那种形式的能,产生了那种形式的能;
(2)做功的条件是:对物体有力,且沿力的方向有一段距离。
本题考查能量转化的有关问题,正确掌握实际运动中的能量转化方向。
3.??
解:龙飞船加速升空时,质量不变,速度变大,高度也变大,所以其动能增大、重力势能增大,故其机械能变大;飞船与空间站完成对接后,飞船相对于空间站的位置没有发生变化,所以飞船相对于空间站是静止的。
故答案为:变大;静止。
(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;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;
(2)判断一个物体是运动的还是静止的,主要取决于所选的参照物。就看这个物体相对于参照物而言,它的位置有没有变化。
本题考查了动能、重力势能、机械能的变化以及运动和静止的相对性,是一道基础题。
4.??
解:过山车已经关闭动力系统,在轨道上滑行,则从最高点A向B点滑行时,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,能量的转化情况是重力势能转化为动能;滑到底停下来时,是因为受到阻力的作用,克服摩擦力做功,机械能全部转化为内能。
故答案为:重力势能转化为动能;机械能转化为内能。
影响重力势能大小的因素是质量和高度,质量一定时,高度变小,重力势能变小;影响动能大小的因素是质量和速度,质量一定时,物体的动能越大,速度越大;
物体克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题综合考查了影响机械能大小的因素和能量的转化,体现了物理知识与生活的密切联系,要仔细认真分析。
5.??
解:
(1)以地球为参照物,地球同步卫星是静止的;若以月球为参照物,地球同步卫星相对于月球的位置发生了变化,则地球同步卫星是运动的;
(2)卫星在大气外运行时,不受空气阻力,卫星的机械能守恒,即机械能大小不变;
当卫星从远地点向近地点运动过程中,卫星相对高度减小,所以重力势能减小,同时速度增大,动能增大,该过程中重力势能转化为动能。
故答案为:运动;变大;不变。
(1)判断一个物体的运动状态,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
(2)①卫星在大气层外运行时,不受空气阻力,机械能是守恒的;
②动能和势能统称为机械能,动能大小的影响因素有质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素有质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
本题考查了运动和静止相对性、动能和势能的转化与守恒等知识的应用,要注意卫星在绕地球运动时,不受空气阻力的作用,机械能没有消耗,其机械能是守恒的。
6.??
解:皮球形变最大时弹性势能最大,反弹的过程中,弹性势能转化为皮球的动能;由图可知,皮球反弹的高度越来越小,即机械能越来越小,是因为皮球在运动的过程中一部分机械能克服摩擦做功,机械能转化为了内能。
故答案为:弹性势;动;减小。
(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)弹性势能大小的影响因素:弹性形变的程度。物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
本题考查机械能和内能的转化、能量守恒定律等知识点;要明确机械能的相互转化过程中是有能量消耗的,这样造成动能和势能的总和会减少。
7.??
解:动能与物体的质量和速度有关,货车匀速上坡速度大小不变,所以动能不变;货车匀速上坡高度增大重力势能变大,动能不变,故机械能变大;洒水车匀速前进洒水,速度不变,质量变小,故其动能减小。
故答案为:不变;变大;变小。
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;从题中可以看出,洒水车的速度没变,但在它洒水的过程中,随着水的不断洒出,洒水车的总质量在减小,所以洒水车的动能将减小。
在分析动能和重力势能的变化时,同学们往往考虑到速度、高度的变化,而忽略质量的变化,这是学生最容易出错的地方。
【探究题答案】
1.??形变程度? 乙丙? 使小球到达斜面底端速度不同? 甲? 丙? 大? 大? 质量???????
2.??变小? 变大? 不变? 一部分机械能转化成了内能???????
【解析】
1.??
解:(1)小球撞击弹簧,弹簧发生弹性形变,小球的动能转化为弹簧的弹性势能,根据形变程度的大小判定动能的大小;
(2)探究物体的动能大小可能与物体的质量是否有关时,采用的是控制变量法,需要控制速度相同,质量不同,即让质量不同的实心铁球置于同一斜面的相同高度自由滚下,故需要对比乙丙;
(3)在甲、乙两次实验中,将同一小球从不同的高度释放,是为了控制质量相同,改变小球到达水平面的速度;
(4)甲、乙、丙三次实验中,甲中弹簧形变最小,弹性势能最小,则小球的重力势能最小;丙中弹簧的形变最大,弹性势能最大,小球重力势能最大;
(5)根据甲乙可知,质量相同的物体,运动的速度越大,弹簧的形变程度越大,则它的动能越大;根据乙丙可知,运动速度相同的物体,质量越大,弹簧的形变程度越大,则它的动能也越大;
(6)“禁止超载”就是在速度不变的情况下,通过限制车辆装载货物的质量,防止发生交通事故时造成更大伤害。
故答案为:(1)形变程度;(2)乙丙;(3)使小球到达斜面底端速度不同;(4)甲;丙;(5)大;大;(6)质量。
(1)(4)小球撞击弹簧,弹簧发生弹性形变,根据形变程度的大小判定动能的大小;
(2)探究物体的动能大小可能与物体的质量有关时,需要控制速度相同,质量不同;
(3)小球从不同高度滚下,到达水平面时的速度是不同的;
(5)(6)动能的决定因素有两个:质量和速度。根据控制变量法的思路,去分析解决。
掌握影响动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
2.??
解:(1)滚摆上升的过程中,质量不变,高度增加,重力势能变大;质量不变、速度减小,动能变小;动能转化为重力势能;
如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和不变。
(2)骑车过程中要克服车轮与地面、转轴间的摩擦和空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能,机械能减小,所以不蹬脚踏板时不能到达学校。
故答案为:变小;变大;不变;一部分机械能转化成了内能。
动能大小的影响因素是质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素是质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能等于动能和势能之和;不考虑摩擦阻力,机械能守恒,考虑摩擦阻力,机械能总量减小。
生活中不可能消除摩擦,因此能量在转化时一定有一部分转化为内能,所以任何人不可能造出不用任何能源的“永动机”。