初中物理教科版八年级下册第十二章2机械能的转化练习题(含答案)
一、单选题
如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上弹簧
下端固定,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点。不计碰撞能量损失下列说法正确的是
A.
由A下落到C过程中,小球重力势能一直减小、动能先增加后不变
B.
由A到B的下落过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球的机械能守恒
C.
到达C点时,小球的动能为零,受到的重力等于弹簧的弹力
D.
从B到C,小球重力势能与动能都减小,转化成弹簧的弹性势能
把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能与篮球离地高度的关系
A.
B.
C.
D.
如图为华华同学玩跳跳杆的情景。下列分析正确的是
A.
跳跳杆跳起离开地面继续上升是因为受到惯性力的作用
B.
跳跳杆着地的时候,它受的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
C.
跳跳杆着地的时候,它对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力
D.
跳跳杆由地面竖直弹起的过程中,弹性势能全部转化为重力势能
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.
小石子可以增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.
从汽车驶上避险车道起,到车在避险车道上停下来,车的机械能减小
有关能量转化,下列分析正确的是
A.
滚摆上升的过程中,重力势能转化为动能
B.
汽油机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.
跳伞运动员在空中匀速下落过程中,机械能转化为内能
D.
人造地球卫星从近地点飞向远地点运动时,重力势能转化为动能
如图所示的四个过程将动能转化为势能的是
A.
塑料圆筒滚动时皮筋越拧越紧
B.
麦克斯韦滚摆向低处滚动
C.
运动员用拉弯的弓把箭射出去
D.
人造地球卫星从远地点向近地点运动
电梯匀速上升过程中,电梯的
A.
动能保持不变
B.
机械能保持不变
C.
重力势能保持不变
D.
动能转化为重力势能
关于能量的转化和机械能守恒,下列说法正确的是
A.
小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能转化为重力势能
B.
“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能,且机械能守恒.
C.
速度相同,飞行高度相同的两颗子弹,一定具有相同的机械能
D.
拉弓射箭的过程是将动能转化为弹性势能。
下列各种情况中,属于动能转化为势能的是
A.
雪橇从山坡上滑下
B.
拧紧的玩具发条带动转盘转动
C.
推开的弹簧门自动关闭
D.
人造地球卫星从近地点向远地点运动
如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是???
A.
着地瞬间,两球的动能相等
B.
甲球在P点和Q点的机械能相等
C.
释放瞬间,两球的重力势能相等
D.
从释放到着地,两球所受重力做的功相等
二、多选题
下列说法中正确的是
A.
抛出的篮球在竖直下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的
B.
只要有力对物体做功,物体的机械能就改变
C.
一个物体做匀速直线运动,其机械能可能减小
D.
高铁列车匀速上坡时,动能转化为重力势能
一小球由细线吊若在A、C间自由摆动,如图,不空气阻力和摩擦,下列说法正确的是
A.
小球在A点和B点,所受重力的方向不同
B.
小球由A点到B点的过程中速度加快,是因为受力,运动状态发生改变
C.
小球由B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
D.
当小球刚好摆动到C点时,假如所有力突然都消失,小球将保持静止状态
如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中正确的是
A.
小球从a到c加速下滑,是由于它具有惯性
B.
小球从c到d减速上坡,部分动能转化为重力势能
C.
小球在b和d时重力势能和动能都相等
D.
小球从a到d的过程中部分机械能转化为其他形式的能
如图所示,是体能测试中掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是
A.
实心球投出后从a点运动到c点时,重力对实心球做了功
B.
实心球在b点时重力势能最大
C.
实心球在最高点b点时动能为0,处于平衡状态
D.
实心球从b点运动到c点的过程中,重力势能转化为动能
三、填空题
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。
会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是:当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为______能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了______能。如此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高。
如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点向d点运动,足球在b点的动能______d点的动能选填“大于”、“等于”或“小于”,此过程中机械能转化成________能。
质量为的实心立方体铜块,静止放在面积为的桌子中央,铜块对桌子的压强大小是______Pa。铜块从桌子上掉到地面上的过程中,铜块的能量转化是______。
四、实验探究题
小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢
他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的_________就越大。
他进而又提出两个猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角固定,如图甲所示。实验时为了让不同质量的小球以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:_________.
小明发现当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是________选填“正确”或“错误”的。
在验证猜想二的实验中,小明让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如表:
次数
1
2
3
4
5
木板倾角
向上滑行的最大距离
根据表中数据,请在图乙中描点作出图象。
根据图象得出的结论是:___________.
在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示.
将小球从同一高度由静止释放的目的是???
?
??,该实验的目的是研究小球的动能大小与_____选填“质量”或“速度”的关系。
该实验是通过观察_____来反映小球的动能大小。
有同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与____选填“质量”或“速度”的关系。
该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案_____选填“可行”或“不可行”,如果照此方案操作,将观察到的现象是____。
据图回答问题
让钢球在如图1的轨道由A点静止开始自由滑下,弹簧固定在水平轨道末端,钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开。在钢球滚下的过程中,______能转化为动能;在钢球被弹开的过程中,弹簧的______能转化为钢球的动能;
若想增大弹簧最大压缩量,提出两点可行的做法:________、_____;
将末端的挡板和弹簧取掉,并将OB向上弯折形成如图2的轨道,再次将钢球沿轨道AOB下滑到达B点后离开轨道,钢球在B点的机械能_________在A点的机械能选填“大于”、“等于”或“小于”。离开B点后最符合题意的运动轨迹是____________选填字母序号。
五、综合题
如图,有一斜面高米,质量为1千克铁球从斜面的A点下滑,经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有转化成内能,并全部被铁球吸收,焦耳千克,不计摩擦和空气阻力,求:
铁球下滑到斜面底端时,重力所做功的大小。
换用2千克的铁球重复上述实验,请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块前所用时间的长短,并说明理由势能表达式:,动能表达式:。
小明利用以下器材:中间有沟槽的木质轨道如图甲,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较光滑、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只,轻质弹簧、刻度尺各一个,开展了探究“动能大小与哪些因素有关”的活动。实验步骤如下:
步骤1、让铁球从斜面高处自由滑下,记录弹簧被压缩的长度;
步骤2、让玻璃球从斜面高处自由滑下,记录弹簧被压缩的长度;
步骤3、让铁球从斜面高处自由滑下,记录弹簧被压缩的长度;
利用这套器材进行实验时,可以通过比较____________来比较小球动能的大小,这种实验方法叫做___________。
为了研究动能与质量大小的关系,应让玻璃球和铁球分别从_________释放。研究后得出的结论是:_______________________________________________________________________________。接下来,又利用一根弹簧和一只金属球球上有一直小孔套在铁架台的金属杆AB上面如图丙。将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图丁所示。
压缩的弹簧可以将小球向上弹起,说明弹性形变的物体具有___________能。
小球离开弹簧后可以继续向上运动,但是每一次反弹的高度逐渐变小,说明此过程小球机械能____________选填“守恒”或“不守恒”。
若小球在时刻的动能为,在时刻的动能为,则____选填“”、“”或“”。
根据实验结论和生活经验,在发生汽车碰撞事故时,事故的严重程度与下列哪个因素无关______
A.载重大小??????车速大小????是否系安全带??
??是否安装行车记录仪
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
ABD、下落过程中,高度减小,小球重力势能减小;
在OA段,小球的重力势能转化为动能,动能先增大;
在AB段,向下的重力大于向上的弹力,合力向下,小球做加速运动,动能逐渐增大,同时弹簧的弹性势能增加;
在BC段,向上的弹力大于向下的重力,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,同时弹簧的弹性势能增加;
综上所述,下落过程中小球的动能先增大后减小,到达B点时,小球动能最大;故D正确,AB错误;
C、到达C点时,小球的动能为零;由于在B点时重力等于弹力,C点的弹性形变程度大于B点的形变程度,所以C点的弹力大于B点的弹力,即C点的弹力大于小球的重力,故C错误。
故选:D。
在小球下降过程中,在OA段只有重力做功,则重力势能转化为动能;在AC段先做加速运动后减速运动;到达C点后,重力势能与动能完全转化为弹性势能。
解答本题关键是要明确能量是如何转化,同时要知道在B点时动能最大,速度为零时动能为零。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
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;
只有动能和势能的相互转化时,机械能守恒。
本题的重点是知道影响动能和重力势能的因素,同时理解能量守恒的实质。
【解答】
解:把篮球抛向空中,忽略空气阻力,只有动能和势能的相互转化,机械能守恒,机械能不变,故BCD错误,A正确。
故选A。
3.【答案】C
【解析】解:
A、跳跳杆跳起离开地面继续上升,是因为跳跳杆具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用。故A错误;
BC、跳跳杆着地前做加速运动,落地时对地面的压力大于它受的重力大小,根据力的相互性,它对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力,大小相等,故地面对它的支持力大于其重力,故不是一对平衡力,故B错误,C正确;
D、运动员需要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,由地面竖直弹起的过程中,弹性势能转化为重力势能、动能和内能,故D错误。
故选:C。
A、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;
BC、跳跳杆着地前做加速运动,落地时对地面的压力大于它受的重力大小,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,反向相反,作用在同一直线上,结合力的相互性分析回答;
D、运动员需要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,所以机械能变小。
本题结合实际考查惯性、力与运动的关系、机械能的转化及二力平衡条件和力的相互性等知识,综合性较强。
4.【答案】C
【解析】解:
A、小石子表面较粗糙,在压力不变的情况下,可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力,故A正确;
B、失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,质量不变,所以动能减少,故B正确;
C、失控车辆撞击废旧轮胎时,轮胎会发生弹性形变,具有弹性势能,即将动能转化成弹性势能,故C错误;
D、从汽车驶上避险车道起,到车在避险车道上停下来,由于汽车受到摩擦力的作用,克服摩擦做功,车的机械能转化为内能,车的机械能减小,故D正确。
故选:C。
滑动摩擦力的影响因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度;
动能的大小与质量和速度有关;
物体发生弹性形变,具有弹性势能;
克服摩擦做功,机械能转化为内能。
知道动能和势能大小的影响因素,并能结合其能量的转化解释实际问题是解决该题的关键。
5.【答案】C
【解析】解:
A、滚摆上升的过程中,速度不断减小,动能不断减小,高度不断增大,重力势能在增大,所以是动能转化为重力势能,故A错误;
B、汽油机的压缩冲程中,是将机械能转化为内能,使混合气体的内能增大、温度升高,故B错误;
C、跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,需要克服空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,故C正确;
D、人造地球卫星由近地点飞向远地点运动时,速度减小,则动能减小,高度增加,重力势能增大,所以是动能转化为重力势能,故D错误。
故选:C。
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;
在压缩冲程中,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能;
该题考查了动能和重力势能大小的影响因素,以及机械能与内能的转化,有一定综合性。
6.【答案】A
【解析】解:
A、塑料圆筒滚动时,速度变小,即动能变小,同时皮筋越来越紧,弹性形变程度变大,弹性势能变大,所以该过程是将动能转化为弹性势能,故A正确;
B、麦克斯韦滚摆向低处滚动,其质量不变,速度变快,动能变大,同时高度减小,重力势能变小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故B错误;
C、运动员用拉弯的弓把箭射出去,在该过程中,弓的弹性势能变小,同时箭的动能变大,所以是将弹性势能转化为动能的过程,故C错误;
D、人造地球卫星从远地点向近地点运动时,速度变大,即动能变大,同时相对高度变小,势能变小,所以势能转化为动能,故D错误;
故选:A。
弹性势能转化为动能的特点是物体的弹性形变减小,弹性势能减小;速度增加,动能增加。
对于判断能量转化的题目,我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化,找到能量转化的方向。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查了动能和重力势能大小的判断,只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。
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;
机械能等于动能与势能之和。
【解答】
电梯匀速上升的过程中,电梯的质量一定,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;由于动能不变,所以不是动能转化为重力势能;
机械能等于动能和势能的和,故机械能变大。
综上所述,只有选项A正确。
故选A。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查动能和势能的转化,较为简单。
动能和势能统称为机械能,动能与质量和速度有关;重力势能与质量和被举的高度有关,据此分析。
【解答】
A.小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能转化为重力势能,故A正确;
B.“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能,由于要克服空气阻力做功,故重力势能还转化为内能,故机械能不守恒;
C.速度相同,飞行高度相同的两颗子弹,由于质量关系不知道,故动能大小和重力势能大小关系无法判断,不一定具有相同的机械能,故C错误;
D.射箭的过程是将弹性势能转化为动能,故D错误。
故选A。
9.【答案】D
【解析】解:A、雪橇从山坡上滑下,运动越来越快,速度越来越大,动能越来越大,高度越来越小,重力势能越来越小,是重力势能转化为动能的过程。不符合题意;
B、拧紧的玩具发条带动转盘转动,弹性形变越来越小,弹性势能越来越小,速度越来越大,动能越来越大,是弹性势能转化为动能的过程。不符合题意。
C、推开的弹簧门自动关上,弹簧的弹性势能减小,弹簧门的动能增多,是弹性势能转化为动能。不符合题意。
D、卫星从近地点向远地点运行,动能越来越小,重力势能越来越大,动能转化为重力势能,符合题意。
故选:D。
物体由于运动而具有的能叫动能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,物体由于发生形变而具有的势能叫弹性势能,可根据选项进行判断各能量是如何变化的,进而分析能量的转化。
判断弹性势能、动能、重力势能之间的相互转化,首先明确物体具有什么能,运动状态变化时,具有能的影响因素如何变化,再判断各种能的变化。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
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。
不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。
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。
根据分析解答。
此题考查动能和势能的大小变化、功的大小比较,难度不大,关键是知道甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,忽略空气阻力,两个小球同时落地,即速度相等。
【解答】
A、甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,忽略空气阻力,两个小球同时落地,即速度相等,但甲、乙两个小球质量不同,所以着地瞬间,两球的动能不相等。故A错误;
B、忽略空气阻力,机械能守恒,故甲球在P点和Q点的机械能相等。故B正确;
C、释放瞬间,两球所处高度相同,但两球质量不同,重力不同,所以两球的重力势能不相等。故C错误;
D、从释放到着地,两球下落的高度相同,但两球质量不同,重力不同,所以,根据可知,两球所受重力做的功不相等。故D错误。
故选:B。
11.【答案】AC
【解析】解:
A.正在下落的篮球,其质量不变,速度变大,同时高度减小,故动能增加,重力势能减小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故A正确;
B.力对物体做功,物体的机械能不一定改变,如给轮胎打气时,对打气筒做功,打气筒发热,即打气筒的内能增加,机械能不变,故B错误;
C.物体如果在竖直向下进行匀速直线运动,物体的质量不变,速度不变,动能不变,高度变小,重力势能变小,物体运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,机械能变小,故C正确;
D.高铁匀速上坡,重力势能虽然增大,但动能不变,不能说是动能转化为重力势能,故D错误。
故选:AC。
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。
对物体做功,物体的机械能可能不变,内能可能会改变。
深入理解机械能概念和影响动能、势能的因素,理解物体受力情况与运动状态间的关系,是解答此题的关键。
12.【答案】BD
【解析】解:
A、小球在A点和B点时,受到的重力的方向相同,都是竖直向下的,故A错误;
B、小球由A点到B点的过程中受到重力和拉力的共同作用,速度逐渐变大,所以运动状态发生了变化,故B正确;
C、小球由B点到C点的过程中,质量不变,速度减小,高度增大,则小球的动能减小,重力势能增大,所以,在此过程中动能转化为重力势能,故B错误;
D、当小球刚好摆到C点时,此时速度为0,假如所有力突然都消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故D正确。
故选:BD。
重力的方向始终是竖直向下的;
小球受到重力和拉力的共同作用,根据速度变化判定其运动状态的变化情况;
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的能量转化为增多的能量;
根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;对于正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度和方向运动下去,即做匀速直线运动。
此题主要考查力与运动的关系、能量的转化和牛顿第一定律,需要牢记:物体不受力或所受合力为零,物体的运动状态不会改变,即物体处于静止状态或做匀速直线运动状态。
13.【答案】BD
【解析】解:
A、小球从a到c加速下滑,小球质量不变,高度变小,重力势能变小;重力势能转化为动能,动能变大,速度变大,不是由于惯性而速度变大;故A错误;
B、小球从c到d减速上坡,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度变大,势能变大,动能转化为重力势能;由于路面粗糙,小球在此过程中需要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,所以,部分动能转化为重力势能,故B正确;
C、由于接触面粗糙,小球从b运动到d的过程中,有一部分机械能会转化为内能,故小球在b点的机械能大于在d点的机械能;已知b和d两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能相同,根据“机械能动能势能”可知,小球在b点的动能大于在d点的动能,故C错误;
D、小球从a到d的过程中,因为需要克服摩擦力做功,所以有一部分机械能转化为内能,故D正确;
故选:BD。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。
影响重力势能的因素有:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。影响动能的因素有:质量和速度。质量越大,速度越快,动能越大。
没有摩擦、不计能量损失时,机械能是守恒的;若存在摩擦,一部分机械能会变成内能,机械能减小。
本题考查动能和势能的大小变化,只有在光滑表面上,机械能的相互转化过程中没有能量消耗,机械能总和才不变,而在粗糙的表面上,必须考查机械能的损耗。
14.【答案】ABD
【解析】解:A、实心球从a点运动到c点的过程中,实心球在重力的方向上通过了一定的距离,所以重力做了功,故A正确;
B、实心球在b点时,高度最高,故重力势能最大,故B正确;
C、实心球在最高点b点时有水平方向上的速度,动能不为0,由于实心球受到重力和阻力的作用,这两个力不在同一直线上,所以受到的不是平衡力,不是平衡状态,故C错误;
D、在实心球从b点运动到c点的过程中,高度降低、速度增大,重力势能减小、动能增大,所以该过程中重力势能转化为动能,故D正确。
故选:ABD。
做功包括两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
根据球的高度分析;
根据球的运动状态分析;
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度。
本题的综合性较强,包括做功的两个必要因素、动能与重力势能的转化等,要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
15.【答案】弹性势?
动?
减小
【解析】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。
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。
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。
16.【答案】动;机械重力势
【解析】解:
由题意可知,当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,可以获得更大的速度,将更多的重力势能转化为动能;
而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,此时高度增加,重力势能增大,从而增加了机械重力势能。
故答案为:动;机械重力势。
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。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。动能与势能统称为机械能。
本题主要考查了荡秋千过程中势能与动能之间的转化,了解各自的影响因素是判断的关键。
17.【答案】大于;内能
【解析】【解析】
本题考查了影响动能的因素、机械能的转化,属于基础知识。
动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
足球和草地之间存在摩擦力,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能不断减小,内能增大。
【解答】
足球在运动过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,其机械能减小,内能增大;足球在b、d两点的的高度相同,则重力势能相同,且机械能等于动能与势能的总和,所以足球在b点的动能大于d的动能;
故答案为:大于;内能。
18.【答案】8900?
重力势能转化为动能
【解析】解:铜块对桌面的压力:,
由可得,铜块的体积:,
由可得,铜块的边长:,
底面积即为受力面积:,
铜块对水平桌面的压强:;
铜块从桌子上掉到地面上的过程中,质量不变,高度减小,速度增加,因此重力势能减小,动能增加,即该过程将铜块的重力势能转化为动能。
故答案为:8900;重力势能转化为动能。
铜块对桌面的压力和自身的重力相等,根据求出其大小,又知道铜块的密度,根据求出其体积,根据求出其边长,再根据求出底面积即为受力面积,利用求出铜块对水平桌面的压强;
能量转化时,总是将减小的能量转化为增加的能量。
此题主要考查学生对压强的大小及其计算以及能量转化问题,计算时注意压力与受力面积的对应性,此题求铜块对桌面的压强,所以受力面积是铜块的面积,而不是正方形水平桌面的面积,不要被“的水平桌面中央”这个条件所干扰。
19.【答案】重力势能;
让木块在轨道同一高度下落;错误;作图如图所示;木块上滑的距离S随的增加,先减小后增加。
【解析】
【分析】
本题考查机械能守恒、动能与势能之间的转化。
车子上坡的过程是一个将动能转化为重力势能的过程,转化出的重力势能的多少决定于物体具有动能的多少;质量、速度以及倾角的大小都影响车子冲上斜坡的最大距离;
根据控制变量法的思想,探究与物体质量的关系时,只控制质量不同,其它因素都相同.由此去考虑设计思路;利用表中给出的实验数据,即可确定物体上升的最大距离与车子质量的关系。
【解答】
车子上升时将动能转化为重力势能,车子的速度越大,动能就越大,从而有更多的动能转化为重力势能,所以上升的高度就越高。
小球滚动到底端的速度取决于小球初始点的高度,高度越高,到达底端时的速度越大,为了保证不同球到达底端的速度相同,所以要可知小球滚动的初始点的高度相同,即让小球从同一高度滚下;要探究由于物体上行的最大距离与物体质量的关系,根据控制变量法的思路,就要控制物体的速度有关,斜坡的倾角都要相同,只让物体的质量不同.故让让不同的小球在轨道同一高度由静止释放;由于不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同;所以物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小无关,故说明猜想一是错误的;利用实验中记录的数据作为横纵坐标在图象中,定点,连线得到图象;由实验数据可以发现,从到这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小;从到这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大;故得结论:随倾角的增大,小球上滑的最大距离S先减小后增大。
故答案为:
重力势能;
让木块在轨道同一高度下落;错误;作图如图所示;木块上滑的距离S随的增加,先减小后增加。
20.【答案】使小球到达水平面的速度相同;质量;?
?
?
木块移动的距离;
?速度;?
?
不可行;木块移动的距离相等
【解析】
【分析】
本题考查了探究动能大小影响因素的实验,除考查控制变量法和转换法的运用外,最后通过一个弹簧来对实验进行改进是本题的新颖之处,需要我们认真分析。
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,若要研究动能大小与质量的关系,应控制其运动的速度相同;
动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来;
结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量,这样才能知道是否符合实验要求。
【解答】
让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,根据实验的要求可知,将小球从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同,该实验的目的是研究小球的动能大小与质量的关系;
实验中,是通过观察木块移动的距离的大小,来说明小球对木块做功的多少,从而判断出小球具有的动能的大小,这是转换法的运用;
质量相同的小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。可以研究小球的动能大小与速度的关系;
观察图乙的装置可知,若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验目的;如果照此方案操作,将观察到的现象是木块移动的距离相等。
故答案为:使小球到达水平面的速度相同;质量;?
?
?
木块移动的距离;
?速度;?
?
不可行;木块移动的距离相等。
21.【答案】重力势;弹性势;
增大小球的释放的高度;增大小球的质量;
小于;c
【解析】
【分析】
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;能量的转化要分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
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、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,弹性形变程度越大,其所具有的弹性势能就越大。
动能和势能之间是可以相互转化,结合惯性的知识及机械能转化进行分析。
【解答】
如图1所示,小球从A点由静止开始下滑的过程中,其质量不变,速度变快,故其动能变大;同时高度减小,其重力势能变小,所以该过程是将重力势能转化为动能的过程;
小球在撞击弹簧使弹簧被压缩的过程中,其质量不变,速度变小,动能变小;同时弹簧的弹性形变程度越来越大,弹簧具有的弹性势能变大,故该过程是将动能转化为弹性势能的过程;在钢球被弹开的过程中,弹簧的弹性势能再转化为小球的动能;
若想增大弹簧最大压缩量,即增大弹簧的弹性势能,就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能,可以采取的方法有:
在其他条件不变时,换用质量更大的小球,增大小球在初始位置的重力势能;
在其他条件不变时,提高小球的初始高度,增大小球在初始位置的重力势能;
在其他条件不变时,换用光滑的轨道,减少能量的损失;
图2中,钢球在运动过程中由于受到摩擦力的作用,机械能逐渐变小,所以钢球在B点的机械能小于在A点的机械能;
由题知,钢球离开B点后,由于惯性继续保持原来的运动状态向斜上方运动,因重力作用再下降;
a虚线的最高点超过了A点的高度,即a虚线表示小球的机械能大于A点的机械能,这是不可能的;
b虚线的最高点与A点的高度相同,而在b虚线的最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能,也是不可能的;
c虚线的最高点低于A点,因为摩擦力作用,一部分机械能转化为内能,其总机械能略小于开始时的机械能,符合实际;
d虚线中小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,则d虚线不可能。
所以符合实际的是c;
故答案为:重力势;弹性势;增大小球的释放的高度;增大小球的质量;小于;c。
22.【答案】解:铁球的重力:
,
铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功:
;
设铁球到达B点速度为v,由题意可知铁球在从开始下滑致达到水平面的过程中机械能守恒,故:,解得,
由题意可知铁球在BC段作匀速直线运动,又因s、v都相等,根据公式可知时间相等。
答:铁球下滑到斜面底端时,重力所做功的大小为23J;
换用2千克的铁球重复上述实验,两个铁球分别从B点到撞击C点金属块前所用时间相等。
【解析】【试题解析】
此题考查重力、功、速度公式的运用,难度不大,需要注意的是:铁球从斜面顶端无摩擦下滑,下滑致达到水平面时机械能等于最初的重力势能。
已知铁球的质量,利用可求重力,然后利用计算重力做功;
铁球在从开始下滑致达到水平面的过程中机械能守恒,因两个铁球分别从B点到撞击C点金属块时,s、v都相等,根据公式可知时间相等。
23.【答案】弹簧被压缩的程度;转换法;
同一高度;速度一定时,物体的质量越大动能越大;
弹性势;
不守恒;
;
。
【解析】
【分析】
小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来认识的,对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩距离来体现的;要知道哪种方法是否是转换法,就要分别知道它们分别是什么研究方法;
在乙图的装置中,是将弹性势能转换为动能,然后将动能又转化为重力势能,由弹性势能的决定因素可知,弹性形变的程度决定了弹性势能的大小,进而确定重力势能的大小,而重力势能的大小又有升高的高度来体现,由此突破此题;
影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度,影响弹性势能的因素是弹簧的弹性形变程度;
动能、势能、内能之间可以相互转化,小球反弹的高度越来越小,小球机械能不守恒;
在整个过程中小球的动能不断减小,所以动能最大时是在t1时;
影响动能大小的因素:质量和速度;?安全带是为了减小突然急刹车或发生碰撞时造成的伤害;行车记录仪,只能记录撞车的过程,不能减小伤害程度。
【解答】
小球压缩弹簧,对弹簧做功,做功的多少反映了小球动能的多少,弹簧被压缩的程度越大,说明小球的动能越大,所以,可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少,这种实验方法上叫做转换法;
要研究动能大小与质量的关系,由控制变量法的应用可知:就要控制速度不变,让质量变化;速度是通过起始点的高度来控制的;所以要控制两球从同一高度滚下;研究后得出的结论是:物体的速度相同时,质量越大具有的动能越大;
压缩的弹簧可以将小球向上弹起,说明弹性形变的物体具有弹性势能;
小球离开弹簧后可以继续向上运动,但是每次小球反弹的高度逐渐变小,因为在此过程中小球的机械能转化为内能,说明此过程小球机械能不守恒;
小球在整个过程中机械能越来越少,所以动能也逐渐减小,所以第一次接触地面但还没有发生弹性形变,也就是t1min时动能最大,故小球在t1时刻的动能为E1,在t2时刻的动能为E2,则。
A.汽车发生撞车事故时,其伤害的严重程度与该车载重量的大小有关,速度一定时,载重量越大,动能越大,伤害越严重,故A正确,不符合题意;?
B.汽车发生撞车事故时,其伤害的严重程度与车速有关,总质量一定时,车速越大,动能越大,伤害越严重,故B正确,不符合题意;?
C.与汽车发生撞车事故时,其伤害的严重程度是否系安全带有关,安全带是保护人员免受伤害或减小伤害程度的装置,故C正确,不符合题意;?
D.安装行车记录仪,只能记录撞车的过程,不能减小伤害程度,故D错误,符合题意。
故答案为:弹簧被压缩的程度;转换法;同一高度;速度一定时,物体的质量越大动能越大;弹性势;不守恒;;。
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