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- 2021-05-10 发布
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机械能
考点梳理
1.物体由于 叫做动能.
2.运动物体的动能大小与物体的 和 有关,物体的 越大, 越大,它具有的动能就越大.
3.物体由于 叫做重力势能,物体的 越大、 越大,重力势能就越大.
4.物体由于 叫做弹性势能,物体的 越大,弹性势能就越大.
5.在物理学中,把 称为机械能.大量事实表明,动能和势能可以
典型例题
例:(2008.北京)下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是 ( )
A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程
D.铅球自由下落的过程
解析:物体由于运动而具有的能叫动能.影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度.物体由于被举高而具有的能叫重力势能,影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举高度.物体的重力势能转化为动能时,重力势能减少,动能增加.跳伞运动员在空中匀速下落的过程,重力势能减少,动能不变;热气球上升的过程,重力势能增大;汽车在水平路面上匀速行驶的过程,重力势能不变,动能不变;铅球门山F落的过程,重力势能转化为动能.由于学生不能正确判断重力势能和动能的变化,导致选项错误.
答案:D
基础训练
1.暴风雨来临,狂风把小树吹弯了腰,这是风力使小树发生了 ;狂风把落叶吹得漫天飞舞,这是风力使落叶的 发生了改变;狂风具有 能.被吹弯厂腰的小树具有 能.
2.在运载火箭的推动下,“神舟七号”载人飞船离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄翟志刚所具有的动能 ,具有的机械能 (填“变大”、“变小”或“保持不变”).
3.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两句诗:“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”.从物理学角度来说,“落木萧萧”是以 为参照物,而“不尽长江滚滚来”则揭示着一种能量的转化关系,即 能转化为 能.
4.春季我国北方某地区出现虫灾,有关部门派出飞机喷洒虫药,飞机在某一高度匀速飞行喷洒杀虫药的过程中,它的动能 ,机械能 (填“增大”、“减小”或“不变”).
5.(2007.兰州)人类的太空旅游已不是梦想.2007年4月,世界第五位太空游客查尔斯·希莫尼成功完成了又一次太空旅行,在飞船加速上升时,其动能 ,重力势能 ,机械能 (填“增大”、“减小”或“不变”).
6.骑自行车下坡时,尽管不踩脚踏板,速度还是越来越大,其原因是 ( )
A.摩擦力越来越小 B.惯性越来越大 C.势能转化为动能 D.重力越来越大
7.在如图所示的情景中,属于物体的弹性势能转化为动能的是 ( )
第7题图
8.在下图所示的事例中,物体机械能增加的是 ( )
第8题图
9.超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中,小明的 ( )
A.动能减小,势能增大,机械能不变 B.动能增人.势能增大.机械能增大
C.动能不变,势能增大,机械能增大 D.动能不变,势能不变,机械能不变
10.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度落至同一地面.留下的印迹如图所示.关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的的 ( )
A.落在a处的大 B.落在b处的大 C.两个一样大 D.无法比较大小
第10题图 第11题图 第12题图
11.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,运动员腾空跳起向上:运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则在整个过程中 ( )
A.运动员的动能一直增大,机械能不变
B.运动员的重力势能一直减小,机械能减小
C.运动员的动能先减小后增大,机械能不变
D.运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大
12.用绳子把一个铁锁悬挂起来,把铁锁拉近刚好贴着自己的鼻子,稳定后松手,头不动,铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动,然后再从c往回运动,如图所示.
(1)从a点到最低点b点的过程中,铁锁的动能、重力势能如何变化?
(2)从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子?(忽略空气阻力)
13.阅读短文,回答问题.
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置被推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能.过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示).
第13题图
像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来.
(1)过山车通过A点向上运动过程中,动能 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,是由于过山车运动过程中,将部分机械能转化为 .
(3)过山车旅行过程中,遇到紧急情况能够及时停下来,是由于 .
(4)过山车第一次下行后,是利用 作为“发动机”的;在生产与生活中,与过山车利用了相同“发动机”的有 (举一例即可).
拓展提升
1.一辆汽车上坡时,速度越来越小,则汽车上坡过程中, 能变小, 能变大.
2.一个玩具皮球在空中运动,机械能为35J,当动能为15J时,重力势能为 J.
3.根据如图所示情景,请你提出一个与物理知识有关的问题.
问题: .
简答: .
第3题图 第4题图
4.如图所示,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:
(1)这两个实验可以说明的同一物理问题是: ;
(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: .
5.“跳远”是一项常见的体育运动,跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做( )
A.增大了跳远运动员的惯性 B.减小了跳远运动员的惯性
C.增大了跳远运动员的动能 D.减小了跳远运动员的动能
6.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.大雁
7.在如图所示的滚摆上升、下降的实验中以下说法正确的是 ( )
A.上升时,滚摆机械能在增加
B.上升时,滚摆动能转化为重力势能 第7题图
C.下降时,滚摆动能转化为重力势能
D.上升、下降时,其他形式的能转化为机械能
8.庐山以秀美的风景闻名于世,唐代大诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道:“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川.飞流直下三千尺,疑是银河落九天.”从物理学的角度来看,对这首诗的理解错误的是 ( )
A.形成“烟”的过程是吸热过程
B.“烟”是液化形成的
C.“飞流直下”的水的动能在增加
D.“飞流直下”的水的重力势能在减少
9.(2008·广州)如图所示,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点,钢珠( )
A.通过d时的速度比通过c时大
B.在c点比在b点的重力势能小
C.从”凹”运动到”凸”的过程中,动能转化为重力势能
D.从b运动到c的过程中,机械能转化为重力势能
第9题图 第10题图
l0.如图所示的情景是一种游戏,叫蹦极.游戏者将一根有弹性的绳一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下.图中a点是弹性绳自然下垂绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点,对于游戏者离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点之后,他具有弹性势能
D.游戏者到c点时,他的动能为零
11.如图所示,小刚对子弹击穿木板靶心前后子弹能量变化的问题进行了思考.有如下四点看法:
①动能减少,是因为有部分机械能转化成内能;
②动能减少,是因为子弹的机械能增加了;
③动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功;
④子弹的机械能不变. 第11题图
在他的看法中,正确的有 ( )
A.1点 B.2点 C.3点 D.4点
12.下列自然灾害造成的破坏,不是由机械能造成的是 ( )
A.台风吹倒了树木 B.洪水冲垮了桥梁
C.大火烧毁了房屋 D.冰雹砸死了庄稼
13.在观察图中小球摆动时动能和势能转化的实验中.
小涛发现小球每摆动一个来回的时间似乎都相同,于是他
产生了猜想,小球来回摆动一次所用的时间t:
①可能跟小球的质量m有关;
②可能跟绳子的长度L有关;
③可能跟小球移动的距离s有关.
为了验证自己的猜想,他在竖直的木板上画出方格.用瓶 第13题图
子代替小球,并在瓶内装大米以改变质量,则
(1)除图所示的器材外.还需要 、 ·
(2)在测出不同条件下,瓶子来回摆动一次所用的时间t后,得到表中的数据,则为了研究t与L的关系.应选择序号为 的数据进行分析.
序号
瓶质量m/g
移开距离s/格
悬线长度L/格
来回时间t/s
1
20
3
12
2.1
2
40
3
12
2.1
3
60
3
12
2.1
4
60
2
12
2.1
5
60
1
12
2.1
6
60
3
9
1.9
7
60
3
9
1.5
(3)通过分析表中的数据可以得到初步的结论:t与 无关,与 有关.(均填字母)
(4)实验中发现,瓶子摆动一次所用的时间很难测准,请你帮他想一个更准确的测量方法: .
14.(2008·南通)小明骑自行车上学途中.要经过—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?
(1)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.
(2)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:物体冲下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木块以相同的初始速度滑上长木板,请在图甲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:
第14题图
小明发现当不同质量的木块以相同的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 (填“正确”或“错误”)的,
在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表:
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
根据表中的数据,请在图乙中描点作出s-θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ
的定性关系是 .