11.3动能与势能达标练习
学校:___________姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.下列物体中即具有动能又具有势能的是( )
A.在平直公路上行驶的汽车
B.拉长的橡皮筋
C.正在下落的雨滴
D.水库里的水
2.物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置研究影响动能的因素,下列说法正确的是( )
A.甲乙两组实验是研究动能与高度的关系
B.乙丙两组实验不能用于研究动能与质量的关系
C.甲乙丙三组实验中的研究对象是小木块
D.如图丁,用形状相同的塑料球和铁球(铁球质量大)将弹簧压缩到相同程度后再放手,可研究动能与质量的关系
3.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能
B.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
C.一个物体做了功,说明这个物体具有能
D.用线悬挂着的小球,没有做功,所以没有能
4.小明乘电梯从1楼匀速上升到18楼,则有关小明增大的物理量是( )
A.质量
B.体积
C.动能
D.重力势能
5.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是( )
A.
B.
C.
D.
6.行驶中的摩托车,加足马力以恒定速度冲上斜坡,它在上坡的过程中( )
A.动能逐渐减少,势能保持不变
B.动能逐渐减少,势能逐渐增大
C.动能保持不变,势能逐渐增大
D.动能和势能之和保持不变
7.直升机在匀速下降过程中,能量变化情况是( )
A.势能减少,动能增加
B.势能减少,动能不变
C.势能不变,动能减少
D.势能不变,动能不变
8.“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为,一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤…”,被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( )
A.重力势能
B.重力
C.动能
D.密度
9.火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等,那么,它们的动能( )
A.火车的最大
B.汽车的最大
C.摩托车的最大
D.一样大
10.高空抛物是极不文明的行为,会造成很大的伤害,因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能
B.重力势能
C.动能
D.重力
11.高空抛物是极不文明的行为,会造成很大的危害,2018年3月9日下午4时30分左右,在东莞深圳交界处的东莞塘厦镇观澜碧桂园小区,3个月大的女婴凡凡(化名)被楼上落下的苹果砸中,孩子随即被送医院抢救,至今仍在昏迷中。因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能
B.重力势能
C.体积
D.重力
12.仔细观察如图所示的交通标志牌提供的信息,提出一个有价值且可探究的问题,下列最合适的是( )
A.为什么不同的汽车最高限速是不一样的?
B.汽车的质量与它的最高限速之间有什么关系?
C.汽车的动能与它的质量和速度有什么关系?
D.物体的动能与它的质量和速度有什么关系?
13.下列动物飞行过程中,如果它们的飞行高度相同,重力势能最大的是( )
A.麻雀
B.鸽子
C.乌鸦
D.老鹰
14.如图所示,A、B两球质量相等,A球用不可伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于点,O与点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处,细绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球第一次达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则两球各自第一次到达悬点正下方时(不计空气阻力)( )
A.两球的动能相等
B.B球动能较大
C.A球动能较大
D.A球损失的重力势能较多
15.我国最新研制的“复兴号”列车,实验的最高时速超过400km/h,下列说法错误的是( )
A.它和普通列车相比,动能不一定大
B.路旁的树相对于高速行驶的列车是运动的
C.静止在水平桌面上的杯子所受的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
D.列车匀速行驶时,同车厢的乘客看到竖直向上跳起的人落回原处
16.下列说法正确的是( )
A.运动的物体只具有动能
B.甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,则乙的功率可能大
C.功就是能,因为它们的单位相同
D.50N
的水平力拉着重
100N
的小车水平运动
5m,则拉力做的功为
500J
二、填空题
17.如图所示,一弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中,___________(选填“a”、“b”或“c”)点的动能最大,从b点到c点,弹簧的弹性势能___________(选填“减小”、“增大”或“不变”)。
18.将体积相等的实心塑料球和铅球放在同一水平桌面上,请回答:
(1)______球的重力势能大;
(2)在不改变两球质量的情况下,要使它们具有相同的重力势能,我们可以采取的措施是______。(写出一种即可)
19.质量相同的铁球和木球在水平地面上匀速运动,木球的速度比铁球的大,则木球的动能______;质量相同的铁罐和木盒静止在书架上,木盒的高度比铁罐的高,则木盒的重力势能______。(均选填“大”或“小”)
20.从高空坠落的鸡蛋也能击碎人的头骨,是因为在高空的鸡蛋具有______能,鸡蛋的高度越高,具有的这种能就越______,下落时转化为______能就越多,______越大。
21.一切运动的物体都具有动能。动能的大小跟物体______和______有关。
22.我国自主研制的某种型号手枪,其发射出的子弹能穿透距离25m处的厚为4mm钢板或6cm砖墙,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大,__________________大(选填“动能”或“惯性”),对障碍物产生很大的穿透力。
23.如图所示,小伟玩蹦蹦杆的情景,蹦蹦杆由地面弹起,在空中升高的过程中:小伟的重力势能__________________,小伟的动能________________;在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短,弹性势能___________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
24.如图甲,拉满的弓具有________________能;手在拉弦的同时感到弦也在拉手,这是由于物体间力的作用是________________的。如图乙,运动员拉弦的手要戴上“护指”,这是通过增大手的受力面积来___________________(选填“增大”或“减小”)弦对手的压强。
三、实验题
25.在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中,小华首先猜想:
A.物体的动能可能与物体的质量有关
B.物体的动能可能与物体的速度有关
C.物体的动能可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:让小球从斜面上某一高度静止释放,撞击静止在水平面上的木块,实验过程如图甲、乙、丙、丁所示。图中m1<m2、s1<s2、s1<s3、h1<h2,水平面上所用的木块是同一木块。
(1)小华通过比较甲和乙两次实验,得出的猜想______(填序号)是正确的;
(2)小华通过比较______两次实验,得出猜想A是正确的;
(3)小华通过比较乙和丁两次实验,得出猜想C是正确的。同组的小红同学认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是:______。你认为通过比较______两次实验可以验证猜想C,并可得结论:______。
26.小明在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时,提出了如下猜想:
猜想一:弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想,小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C(长度和粗细均相同),一把长刻度尺,小球、木块各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同,实验数据如下表所示。
实验次数
所使用的弹簧
弹簧被压缩后的长度/cm
木块移动的距离/cm
1
弹簧A
8
3.5
2
弹簧A
5
6.2
3
弹簧A
2
10.6
4
弹簧B
5
8.7
5
弹簧C
6
11.5
6
弹簧C
5
13.1
(1)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的___________能。实验中通过比较___________来判断弹簧弹性势能的大小。
(2)为了验证猜想一,应选择表中___________(填实验序号)三组数据进行分析;由此得出的结论是:___________相同时,___________越大,弹簧的弹性势能越___________。
(3)为了验证猜想二,应选择表中___________(填实验序号)三组数据进行分析。
27.小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图所示。
(1)本实验是通过木块被撞距离的远近来反映______(选填“木块”或“钢球”)的动能,这种研究问题的方法叫做______。
(2)小明进行甲、乙实验时探究的是动能与______的关系,得出的结论是______。
(3)小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”,他的结论是不正确的,理由是:______。
(4)实验过程中小明发现实验现象不明显,老师指出小明实验中木块被撞击后移动的距离差异较小,实验现象不明显,为确保实验有较明显的现象,可行的一种方案是______。
试卷第4页,总6页
试卷第5页,总6页
参考答案
1.C
【详解】
A.在水平地面上行驶的汽车,有速度无高度,所以只具有动能,故A不符合题意;
B.被拉长的橡皮筋,发生弹性形变,具有弹性势能,故B不符合题意;
C.在空中下落的雨滴,有高度也有速度,所以具有动能和重力势能,故C符合题意;
D.被拦河坝拦住的河水,有高度无速度,所以只具有重力势能,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】
A.甲乙两组实验将小球从不同高度释放,是为了使小球的速度不同,探究动能与速度的关系,故A错误;
B.乙丙两组实验,小球释放的高度不同,所以不能控制小球的速度相同,所以不能用于研究动能与质量的关系,故B正确;
C.甲乙丙三组实验中的研究对象是小球,木块是用来显示小球动能的大小,故C错误;
D.用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后再放手,不能保持两球的速度相同,所以不能研究动能与质量的关系,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】
A.由能量的概念可知,一个物体能够做功,就说明这个物体具有能量,简称能,故A正确;
B.
物体能量我可以做更多的功,但一个物体已做的功越多,不能说明这个物体具有的能越多,故B错误;
C.一个物体做了功,说明原来具有能量,但做功后不一定还具有能,故C错误;
D.一用线悬挂着的小球,没有做功,但它有一定的高度,所以具有重力势能,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】
小明乘电梯匀速上升时,质量不变,密度不变,所以因此体积不变;速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大。
故选D。
5.A
【分析】
铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。
【详解】
A.由图可知,动能先减小后增大,落地时具有的动能大于出手时的动能,故A符合题意;
B.动能先减小后增大,出手时的动能小于落地时的动能,B图落地时的动能小于出手时的动能,故B不符合题意;
CD.铅球在整个过程中动能都不会为0,CD两图均有动能为0的时刻,故CD不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】
行驶中的摩托车以不变的速度冲上斜坡,其质量不变,速度不变,故动能不变;同时其质量不变,高度增加,故重力势能增加,所以动能和势能之和增加。
故选C。
7.B
【详解】
直升机在空中匀速下降的过程中,质量不变,直升机的高度越来越小,则重力势能越来越小;直升机在空中匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,则动能不变。
故选B。
8.C
【详解】
AC.西瓜皮在下落过程中重力势能转化为动能,速度不断增大,所以动能不断增大,重力势能逐渐减小,下落过程中克服空气阻力做功,机械能减小,转化为内能,西瓜皮下落过程中不具有弹性势能,故A错误,C正确;
B.重力是由地球的吸引而产生的,重力保持不变,故B错误;
D.密度是物质本身的一种属性,与高度无关,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】
汽车、摩托车和火车的质量,火车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小;因为三者的速度相同,由影响动能大小的因素知:动能由大到小的顺序为火车最大,汽车次之,摩托车最小。
故选A。
10.B
【详解】
由题意可知,高空抛物现象只所以会造成危害,是因为物体被举高后具有了重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大。因此,高空抛物会造成很大的危害。
故选B。
11.B
【详解】
物体被举高后具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,重力势能越大;物体下落时重力势能转化动能,重力势能越大,转化成的动能就越大。因此高楼上落下的苹果具有较大的重力势能,下落时转化的动能很大,给女婴凡凡造成很大的危害。
故选B。
12.D
【详解】
图片提供的信息是不同车型的汽车限制速度不同,而不同车型主要是车辆自身质量不同。所以此题可以探究的是物体的动能与车本身的因素(质量、速度等)的关系。
故选D。
13.D
【详解】
高度越小,质量越小,重力势能越小。高度相同时,质量越大,重力势能越大。质量从小到大的是:麻雀、鸽子、乌鸦、老鹰。高度相同,老鹰质量最大,重力势能最大。
故选D。
14.C
【详解】
两个小球质量相同,且开始时处于同一高度,因此它们具有的重力势能相等。
由题意可知,两球下降的高度相等,则两球的重力势能减小量相等,即两球损失的重力势能相等。
不计空气阻力,当A球摆动到最低点时,它损失的重力势能全部转化为动能;B球摆动到最低点时,损失的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,因此A球的动能大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15.C
【详解】
A.虽然“复兴号”列车的速度快,但不知道两列车的质量关系,所以不能确定它和普通列车动能的大小关系,故A正确,不符合题意;
B.路旁的树相对于行驶的列车在不断发生位置的变化,因此以行驶的列车为参照物时,路旁的树是运动的,故B正确,不符合题意;
C.静止在水平桌面上的杯子所受的重力和它对桌面的压力分别作用在不同物体上,且二力的方向相同,不是一对平衡力,故C错误,符合题意;
D.在平直轨道上匀速行驶的火车车厢里,竖直向上跳起的人由于惯性还要保持原来的运动状态,因此同车厢的乘客会看到他落回原处,故D正确,不符合题意。
故选C。
16.B
【详解】
A.运动的物体一定具有动能,但高度可能增大,可能还具有重力势能,故A错误;
B.由
知,功率的大小不仅取决于甲、乙登山的时间,还取决于自身的质量,而题中只知道甲所用时间少,但不知道他们的质量关系,所以无法确定他们的功率关系,则乙的功率可能大,故B正确;
C.功和能是两个不同的物理量,功是过程量,能是状态量,所以不能说功就是能,虽然它们的单位相同,但物理意义不同,故C错误;
D.用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m,拉力做的功为
故D错误。
故选B。
17.b
增大
【详解】
[1]因为水平杆光滑,所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力,则小球由a向b运动时会加速运动,即到达b点时速度最快,动能最大。
[2]b点是弹簧原长时小球的位置,弹性势能为0,小球到达b点后由于惯性继续向右运动,所以弹簧逐渐被拉伸,弹簧的弹性势能逐渐增大。
18.铅球
把塑料球抬起一定高度
【详解】
(1)[1]由于铅球的密度大于塑料球的密度,又体积相同,所以铅球的质量大于塑料球的质量,放在同一水平桌面上,高度相同,所以铅球的重力势能大于塑料球的重力势能。
(2)[2]影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量不能改变,可以改变其高度,如:①把塑料球抬起一定高度,②把铅球降低一定高度,③把塑料球抬起的同时降低铅球的高度。
19.大
大
【详解】
[1]动能的大小与物体的质量和速度有关,质量相同时,木球的速度比铁球的大,则木球的动能大。
[2]重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关,质量相同时,木盒的高度比铁罐的高,则木盒的重力势能大。
20.重力势
大
动
破坏性
【详解】
物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,重力势能的大小与质量和高度有关,且重力势能和动能可以相互转化。
[1][2]高空坠落的鸡蛋能击碎人的头骨,是因为在高空的鸡蛋具有重力势能,鸡蛋的高度越高,重力势能越大。
[3][4]鸡蛋下落时,重力势能转化为动能,重力势能越大则转化成的动能越多,其破坏性越大。
21.质量
速度
【详解】
[1][2]动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越大,则物体的动能越大。
22.动能
【详解】
运动的物体具有动能,而动能的大小与物体的质量和速度有关,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大,动能大,对障碍物产生很大的穿透力。
23.增大
减小
增大
【详解】
[1]
蹦蹦杆由地面弹起,在空中升高的过程中,小伟的质量不变,高度增大,其重力势能增大。
[2]同时速度减小,其动能减小。
[3]在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短,弹簧的形变变大,则弹簧的弹性势能增大。
24.弹性势
相互
减小
【详解】
[1]物体发生弹性形变会产生弹性势能,拉弯的弓发生形变,因此弓具有弹性势能。
[2]手拉弦,手对弦施加力的同时,弦也对手有力的作用,因此人觉得弦也在拉手,能说明物体间力的作用是相互的。
[3]运动员拉弦的手要戴上“护指”,这是通过增大手的受力面积来减小弦对手的压强。
25.B
甲和丙
没有控制速度相同
甲和丁
当物体质量和速度相同时,动能与材料无关
【详解】
(1)[1]通过比较甲和乙两次实验可知,当铁球从较高处滚下时,进入水平面的速度较大,推动木块的距离较远,即做的功较多,反映了铁球的动能较大,所以,可得出的猜想B是正确的。
(2)[2]通过比较甲和丙两次实验可知,铁球的质量越大,推动木块距离越远,做功较多,即铁球的动能越大,可得出猜想A是正确的。
(3)[3]乙和丁两次实验,小球从不同高度滚下,没有控制进入水平面时的速度相同,所以不能得出猜想C是正确的。
[4][5]甲和丁两次实验,小球质量相同,从相同高度滚下,可控制进入水平面时的速度相同,只有小球材料不同,对木块做的功也相同,即小球的动能相同,所以可得出结论:当木块质量和速度相同时,动能与材料无关。
26.动
木块移动的距离
1、2、3
弹簧的材料
弹簧被压缩的程度
大
2、4、6
【详解】
(1)[1]弹簧将小球弹开的过程中,弹簧弹性势能减小,小球获得了机械能这个过程把弹性势能转化为小球的机械能。
[2]实验中是通过木块被小球撞出的距离来确定小球动能的大小。
(2)[3]弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关,要改变弹簧被压缩的程度并保证其它因素不变,故选择1、2、3。
[4][5][6]根据表格可看出,当弹簧的材料相同时,弹簧被压缩的程度越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)[7]为了研究弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关,应该改变弹簧的材料并保证其它因素相同,故选2、4、6。
27.钢球
转换法
速度
质量一定,速度越大,动能越大
不符合控制变量法的操作要求
可以增大钢球的质量
【详解】
(1)[1][2]该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的,木块被撞得越远,说明钢球的动能越大,这里采用了转换法的思想。
(2)[3][4]小球质量相同,初始高度不同,速度不同,探究的是动能与速度的关系,当质量一定时,速度越大,动能越大。
(3)[5]小球的质量不同,开始在斜面上的高度不同,不符合控制变量法的操作要求。
(4)[6]为确保实验有较明显的现象,可以增大钢球的质量,或减小小木块的质量,或换用较光滑的木板。
答案第6页,总7页
答案第7页,总7页