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- 2021-11-11 发布
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第2课时 动能和势能的转化
知识点 1 动能和势能的相互转化
1.一个物体可以同时具有动能和势能,动能和势能可以相互________.机械能的转化和守恒:在动能和势能相互转化的过程中,如果没有摩擦等阻力,那么机械能的总量__________.
2.人推开弹簧门进门,进门后松手弹簧门能自动关闭的,在弹簧门自动关闭过程中,弹簧的________能转化为门的________能.
3.如图12-1-8所示的四种情景中,属于重力势能转化为动能的是( )
图12-1-8
A.图甲中运动员把弓拉弯将箭射出 B.图乙中跳水运动员从空中下落
C.图丙中运动员骑自行车冲向坡顶 D.图丁中跳伞运动员匀速下落
4.在电影《斯巴达三百勇士》中,波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙,示意图如图12-1-9所示,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是( )
A.巨石在最高点时动能最大 B.巨石在最高点时重力势能最小
C.巨石的动能先增大后减小 D.巨石的重力势能先增大后减小
图12-1-9
5.如图12-1-10所示,已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的,有一近地点和远地点.下面关于卫星的说法正确的是( )
A.当卫星从远地点向近地点运动时,速度变大
B.当卫星从近地点向远地点运动时,速度变大
C.当卫星在远地点时,动能最大,重力势能最小
D.当卫星在近地点时,动能最小,重力势能最大
图12-1-10
5
知识点 2 判断机械能的变化
6.如图12-1-11所示是皮球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.A、B是同一高度的两点,则皮球在A点的重力势能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的重力势能;此过程中,皮球的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”).
图12-1-11
7.如图12-1-12所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50 J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
图12-1-12
8.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图12-1-13所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下.过山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势能的相互转化,下列说法正确的是( )
图12-1-13
A. A点机械能小于B点机械能 B. D点动能最大,A点势能最大
B. D点动能最大,A点机械能最大 D. A点势能最大,机械能最大
9.如图12-1-14所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上.若不计空气阻力,则运动员在下落过程中( )
A.重力势能转化为动能,机械能增大
B.重力势能转化为动能,机械能不变
C.动能转化为重力势能,机械能增大
D.动能转化为重力势能,机械能减小
图12-1-14
5
10.如图12-1-15所示,足球以初速度v0沿着凹凸不平的草地从a运动到d.下列分析正确的是( )
A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点机械能相等
C.从b到c的过程中机械能减少 D.从c到d的过程中重力势能减少
图12-1-15
11.如图12-1-16所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在N点.小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点.则下列说法中错误的是( )
图12-1-16
A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少
B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少
C.小物块从N向M运动过程中,机械能不变
D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大
12.小明竖直向上抛出一个小球,从球离开手到最后落在地面的过程中,其动能Ek随时间t的变化关系(不计空气阻力),最接近下图中的哪一个( )
图12-1-17
13.如图12-1-18所示是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是________能转化为________能.
图12-1-18
5
14.如图12-1-19所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动.请回答:
图12-1-19
(1)这两个实验可以说明同一个物理问题:______________________________________.
(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低.产生此现象的原因是________________________________________________.
15.[2017·东营]如图12-1-20所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的( )
图12-1-20
A.动能增加,重力势能增加 B.动能不变,机械能减少
C.动能减少,重力势能增加 D.动能不变,机械能增加
16.[2017·无锡]射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,箭离开弓弦后还能继续飞行,小明根据这一现象得出了以下结论:①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态;②弓弦的弹性势能转化为箭的动能;③箭由于惯性作用仍能继续飞行;④在空中飞行的箭若不受任何力作用,将处于静止状态.其中说法正确的是( )
A.只有① B.①② C.①②③ D.①②③④都正确
教师详解详析
1.转化 保持不变 2.弹性势 动
3.B
4.D [解析] 本题考查机械能的相关知识.物体的重力势能大小与物体的质量、高度有关,质量越大,高度越高,物体的重力势能越大,故B错误;巨石在最高点时重力势能最大,动能最小,故A错误;在巨石运动过程中,先是动能转化为重力势能,后是重力势能转化为动能,故巨石的动能先变小后变大,重力势能先变大后变小,故C错误、D正确.
5.A
5
6.等于 减小
[点评] 本题中的图片取材于教材P36图12-11(b),主要考查重力势能的影响因素、判断机械能的变化.知道机械能守恒的条件是不计摩擦等阻力作用.
7.C [解析] 小球经过A点时具有的重力势能是50 J,由于此时小球在运动,所以在A点也具有动能,此时小球的机械能大于50 J,由于机械能守恒,故小球到达底端时的动能大于50 J,故A正确;小球从顶端到达底端的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,因此将重力势能转化为动能,故B正确;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,没有机械能损失,故机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C错误、D正确.
8.B 9.B 10.C
11.B [解析] 小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,故A正确;由题意知小物块能被弹回P点说明没有能量损失,机械能守恒,故B错误、C正确;弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大限度,弹性势能最大,故D正确.
12. C [解析] 小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,到达最高点时速度为0,动能为0;下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大.所以动能是先减小,后增大.
13.弹性势 动
[解析] 魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始往回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,弹性势能转化为动能.
14.(1)动能与重力势能可以相互转化 (2)由于存在空气阻力,部分机械能转化为内能,机械能总量减小
15.D
16.B [解析] ①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动,改变了箭的运动状态,故①正确.
②箭射出时,弓弦的弹性形变程度变小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大;所以,弓弦的弹性势能转化为箭的动能,故②正确.
③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动,是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能说由于惯性作用,故③错误.
④在空中飞行的箭若不受任何力作用,将保持原来的运动状态,继续做匀速直线运动,故④错误.
综上分析可知,①②正确.故选B.
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