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知識點講解
同步練習
第 11.3 節(jié)“動能和勢能”
課后培訓:
11.3 “動能與勢能”同步訓練
1.填空
1、雨天雨滴以勻速下落,雨滴下落過程中的動能和勢能。 (可選填“增加”、“減少”或“不變”)
2. 洪水之后往往會發(fā)生山體滑坡和其他洪水。 洪水之所以造成巨大的破壞,是因為當巖石和泥土被雨水從高處沖走時,會轉化為巨大的能量。
3、如果一個物體有才能,我們就說這個物體有能量,物體因為_____而擁有的能量叫做動能,動能的大小與物體和_____的總和有關。
4、“開弓如滿月,箭去如流星”,比喻射手拉弓放箭的情形。 在這個過程中,弓的彈性勢能轉化為箭的能量。 它還顯示了物體的彈性勢能與物體的相關性之間的關系。
5、在高考體檢中,小剛在空中拋出的實心球軌跡如圖所示。 如果不考慮空氣阻力,當實心球離開手后到達最低點時,球受到_____力的作用,球的機械能為_____(選擇“增加”、“減少”或“不變化”),在最低點,球的動能_____(可選“大于”或“等于”)為零。
2.多項選擇題
6、在探究動能與什么誘因的關系活動中,讓貨車從不同高度滑下斜坡,撞到鐵塊,這就是探究動能與那個誘因的關系()
A。 身高 B. C. 質量 D.率
7. 當航天器載人艙長到地面附近時,由于空氣阻力的作用,勻速運動,其()
A。 動能不變,勢能減小 B.動能不變,勢能減小
C。 動能減小,勢能不變 D.動能減小,勢能減小
8、天舟一號后勤飛船于2017年4月20日19時41分35分在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射,與天宮二號空間實驗室交會對接,標志著中國航天進入“航天站時代”。 如圖所示為航天器的軌道,航天器從遠地點運行到近地點的過程中勢能、動能和速度的變化是正確的()
A.勢能減少,動能減少,速度減少
B.勢能降低,動能降低,速度降低
C.勢能減少,動能減少,速度減少
D.勢能常數(shù)、動能常數(shù)、速度常數(shù)
9、騎自行車下坡時,速度越來越慢。 下列關于這個運動過程的說法中,正確的是( )
A、人車動能降低,重力勢能降低
B.人車動能減小,重力勢能減小
C.人和車的動能不變,重力勢能不變
D.人車動能降低,重力勢能降低
10、運動測試中,小明立定跳高的運動軌跡如圖所示。 上升過程中( )
A。 減少動能 b.減少動能
C。 重力勢能減少 D.重力勢能常數(shù)
11.關于能量的概念,下列說法正確的是( )
A.在空中飛行的殼,因為它也能做功動能和勢能的區(qū)別,所以殼有能量
B.當懸浮球與垂直方向成一定角度被拉出時,由于球不能做功,球沒有能量。
C.如果物體A的速度大于物體B的速度,則物體A的動能一定大于物體B的動能
D.如果物體A的位置高于物體B的位置,則物體A的勢能一定大于物體B的勢能
12、如圖所示為運動員在跳遠項目中的場景。 標槍出手后在空中飛行過程中動能隨時間變化的曲線最接近于()
13、如圖所示,彈簧的一端固定在垂直的墻上,另一端連接一個小球。 當彈簧不變形時,小球停在A點。向左移動小球將彈簧壓縮到B點并抬起手,小球在水平光滑的地面BC之間來回運動。 不考慮空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.小球從B點運動到A點時,彈簧形成的彈力變大
B.小球從B點運動到C點時,彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能
C.小球在A點的機械能最大
D.在來回運動過程中,球的機械能保持不變
3.簡答題
14. 一名運動員在做蹦極,從高處自由落下。 如圖,A點為彈力繩自由伸展時的終點,B點為彈力繩張力與運動員重力相同的位置,C點為彈力繩的最高點第一個秋天。
(1) 請詳細描述運動員從A點到C點的能量轉換;
(2) 如果運動員到達 C 點時作用力消失,他的運動狀態(tài)是什么?
15、“南空勝地,杭州有禮”,杭州市民積極宣傳“文明出行”的規(guī)定,如乘坐電瓶車的規(guī)定是:出行必須戴頭盔(頭盔外層材質為硬,內料脆),不可以 12 10歲以上的人不要超速駕駛。 請用科學知識從安全的角度來解釋這個規(guī)定的科學依據(jù)。
4.實驗題
16.在“探索物體的動能與什么有關”的實驗中(不考慮空氣阻力)
(1)如圖A所示,讓兩個質量不同的鋼球在同一斜面上的同一高度從靜止狀態(tài)釋放。 質量為____(填“大”或“小”)的鋼球撞擊鐵塊B越遠,鋼球的動能越大;
(2) 如圖B所示,如果坡度是光滑的,不管空氣阻力如何,鋼球的機械能都是守恒的。 鋼球從斜坡上滑下與鐵塊碰撞后,鐵塊在水平面上滑動一定距離后停止。 減小斜率 如果夾角仍然是讓鋼球在同一高度從靜止處滑落,則鐵塊在水平面上連接的距離(填“增加”、“不變”或“減少” ”)。
17、小明使用彈簧測力計、鐵塊A、砝碼、木板、斜面、手推車、毛巾等設備完成下列實驗。
(1) 如圖A所示,為“探索影響滑動摩擦大小的原因”實驗裝置示意圖;
(1)將木塊A放在水平木板上,用彈簧測力計沿水平方向驅動,使其移動_____。 此時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的拉力;
(2) 小明設計了如圖所示的實驗方案,記錄的數(shù)據(jù)為表中的1和2。 初步可以得出的推論是_____;
頻率
壓力/N
彈簧力計示值/N
1個
1.7
0.3
2個
2.7
0.5
(2)如圖B所示,是“探究動能大小與什么誘因的關系”的實驗裝置示意圖;
(1) 本實驗的研究對象為_____,其動能由_____反映;
(2) 圖B實驗過程中的問題是_____;
(3) 在探究質量對動能的影響時,應控制小車到水平面的初速度相等。 具體操作方法是_____;
(3) 如圖C所示,為“研究阻力對運動的影響”的實驗裝置示意圖;
如圖C所示浴巾表面和木板表面的摩擦力分別為f1和f2,克服摩擦力所做的功分別為W1和W2,忽略空氣阻力,則,(小于/等于/大于)。
18、小宇在開車的時候,發(fā)現(xiàn)車子可以不踩腳地滑行一段距離。 在不同的橋面進行多次嘗試后,他推測小車滑行的距離可能與橋面的粗糙度和速度有關。 為了探究其中的奧秘,他在水平桌面上搭建了一個斜面,用小球做實驗,并用浴巾、棉布、木板改變了水平桌面的粗糙度。
(1) 為探究小球在水平面上的滑行距離與速度的關系,小宇應將小球從斜坡的_____(相同/不同)高度放出3次,比較小球在_____(相同/不同) ) 粗糙表面上的滑動距離。
(2) 探討小球滑動距離與水平面粗糙度的關系。 小宇在斜坡上連續(xù)3次從同一高度將球拋出。 三個實驗的結果如圖A所示,由此得出推論:_____。 小宇覺得,通過進一步的推理,可以得出一個推論:如果運動的物體沒有遇到阻力,就會_____。
(3) 在上述(2)的三個實驗中,設小球克服浴巾摩擦力所做的功為W1,小球克服木板摩擦力所做的功為W2,則(選擇“>”、“<”或“=”)。
(4) 為了模擬和研究超速車輛造成的安全隱患,李斌設計了如圖B所示的探索性實驗:兩個小球A和B分別在hA和hB位置從同一裝置依次滾下。 (mA<mB, hA>hB),促使小鐵塊移動一定距離后停止。 同組的小紅覺得自己這樣設計實驗得到的推論有問題,原因是_____。 在圖B的A、B兩個實驗中,鐵塊過程中遇到的摩擦力分別為f A 和f B,則f A 和B(可選填“>”、“<”或“=” ).
參考答案
1.不變且更小
【分析】
(1) 雨滴勻速下落時,質量不變,速度不變,所以動能不變。
(2) 雨滴勻速下落時,質量不變但高度減小,因此重力勢能減小。
2.重力勢能
【分析】
洪水之所以危害大,是因為當巖石和土壤被雨水從高處沖走時,質量不變,高度降低,速度降低,即重力勢能降低,動能降低減小,于是引力勢能轉化為巨大的力。 的動能。
3.質量工作率
【分析】
(1)物體可以對外做功,我們說物體有能量;
(2)只有運動的物體才能做功,物體因運動而具有的能量稱為動能;
(3) (4) 通過實際壽命和實驗驗證可知,動能的大小與物體的質量和速度有關; 物體的質量越大,速度越快,動能就越大。
4.動態(tài)彈性變形的大小
【分析】
(1)彎弓具有彈性勢能,箭射出后具有動能。 在此過程中,弓的彈性勢能轉化為箭的動能;
(2) 同時也表明,彈性勢能的影響是物體彈性變形的程度。
5.一個常數(shù)小于
【分析】
【分析】
月球表面和附近的所有物體都受到重力的影響;
無論能量損失如何,在動能和勢能的轉換過程中,機械能總量是守恒的;
當球到達最低點時,它仍在向前移動。
【詳細解釋】
不管空氣阻力如何,藥球離開手后,手的排斥力消失,藥球靠慣性向前飛行,過程中只受垂直重力;
藥球離開手后的動能在斜向上運動過程中轉化為重力勢能;
在從最低點向上運動的過程中,重力勢能轉化為動能。 如果不考慮空氣阻力,球的機械能總量保持不變;
當小球處于最低點時,它還有前進的速度,所以動能小于零。
6. D.
【分析】
讓貨車從不同高度滑下斜坡,撞上鐵塊,使貨車到達坡底時的速度不同。 這時可以通過觀察鐵塊移動的距離來探究動能與速度的關系,所以選D。
7.一個
【分析】
根據(jù)題意,當載人艙長到地面附近時,由于質量和速度不變,所以動能不變; 因為高度降低,重力勢能降低,所以只有A符合題意。
8.乙
【分析】
飛船從遠地點到近地點的過程中,飛船質量不變,速度不斷減小,動能不斷減小,飛船與月球的相對高度減小,勢能不斷減小。
因此選擇B。
9. D.
【分析】
人騎自行車下坡時,高度越來越高,重力勢能也越來越大; 速度越來越慢,動能越來越小。 這個過程是動能轉化為重力勢能,所以ABC不符合題意。 只有 D 符合問題。 因此選D。
10.一個
【分析】小明的立定跳高軌跡如圖所示。 上升過程中,質量不變,速度減小,動能減小;
同時,高度降低,重力勢能降低。
即動能減小,重力勢能減小。
因此,A正確,BCD錯誤。
11.一個
【分析】
A。 炮彈在空中飛,因為做功所以有能量,A正確;
B. 當懸球與垂直方向成一定角度拉出時,球雖然不能做功,但有一定的高度和重力勢能,B錯;
C。 物體A的速度大于物體B的速度,如果物體A的質量遠小于物體B的質量,則物體A的動能將小于物體B的動能,C錯;
D. 物體A的位置高于物體B的位置,如果物體A的質量小于物體B的質量,則物體A的勢能可能小于物體B的勢能,D錯誤。
所以選擇A。
12.一個
【分析】如圖所示,標槍在整個飛行過程中質量不變,標槍仍在運動,其動能不為零。 從擊球到最低點,速度增加,在此過程中動能減小; 在下落過程中,速度不斷降低,在地面上達到最大值,動能在此過程中減小。 在整個過程中,動能先減小后減小。
A、動能先減小后減小。 符合題意。
B、動能先減小后減小。 不符合標題。
C、動能先減為0再減。 不符合標題。
D、動能先減小后減小。 不符合標題。
13.C
【分析】A. 當小球從B運動到A時,彈簧恢復原狀,彈簧變形量減小,彈簧形成的彈力變小,故A錯;
B. 當小球從B點運動到C點時,彈簧變形量增大,彈性勢能增大,小球運動速度增大,動能減小,即小球的動能轉化為彈性勢能彈簧的能量,故B錯;
光盤。 因為水平地面光滑,沒有摩擦力,彈簧的彈性勢能和球的動能之和不變,所以任一點的彈性勢能和動能之和是相等的。 在A點,彈簧的彈力勢能最小,球的動能最大,即此時球的機械能最大,故C正確,D錯誤。
14.看分析
【分析】(1)當運動員從A點運動到B點時,質量不變,高度增加,重力勢能減小; 彈力繩對運動員的拉力大于重力,合力方向向上,運動員速度增加,動能增加; 同時,彈力繩的變形程度變大,彈性勢能變大,于是運動員將自身的重力勢能轉化為動能和彈力繩的彈性勢能; 當運動員從 B 點移動到 C 點時,質量保持不變,但高度增加。 重力勢能變小; 彈力繩對運動員的拉力小于重力,合力方向向下,運動員的速度變小,動能變小; 同時,彈力繩的變形程度變大,彈性勢能變大,于是運動員結合了自身的動能和重力。 勢能轉化為彈力繩的彈性勢能。
(2) 當運動員到達C點時,速度為零。 根據(jù)牛頓第一定理,物體在不受力時會保持原來的運動狀態(tài),即物體會在C點保持靜止。
15.查看分析
【分析】【詳細解說】按照規(guī)定,12歲以上不得入內。 如果帶12歲以上的人,電瓶車的總質量通常會明顯降低,電瓶車的慣性更大,容易引發(fā)交通事故。 當一定速度下的電瓶車質量大時,動能就大,一旦發(fā)生交通事故,造成的傷害就更大; 頭盔外層材質堅硬動能和勢能的區(qū)別,可以抵抗一定程度的外力,減少對大腦的傷害; 頭盔的內部材料是甜甜的,減少了腹部的受力面積,減少了碰撞時的浮力; 電動車超速行駛,緊急制動時制動距離長,容易引發(fā)交通事故; 如果太大,動能就很大,發(fā)生交通事故時會造成更大的傷害。
16.大變化
【分析】(1)[1] 動能與質量和速度有關。 當質量一定時,速度越大,動能越大; 當速度一定時,質量越大,動??能越大。 因此,不同質量的鋼球在同一斜面上的同一高度從靜止狀態(tài)釋放出來。 質量越大的鋼球擊打鐵塊B的距離越遠。
(2)[2] 鋼球在不同傾角的斜坡上,在同一高度從靜止處滑落。 同一球的重力勢能相同,坡度平緩,無摩擦,機械能守恒。 勢能全部轉化為動能,重力勢能相等,動能相等,所以球的移動距離不變。
17、當接觸面的粗糙度一定時,對于勻速直線,壓力越大,滑動摩擦越大。 貨車的鐵塊之間的距離放置在不同的位置,不容易觀察到鐵塊之間的距離。 讓卡車從斜坡上的相同高度移動。 靜態(tài)釋放 >=
【解析】【??詳解】
(1) (1) [1] 實驗中需要用測力計帶動鐵塊在水平方向作勻速直線運動。 此時滑動摩擦力和拉力是一對平衡力,所以這兩個力大小相等。
(2) [2] 從圖A和表中的數(shù)據(jù)可以看出,當接觸面的粗糙度一定時,壓力越大,滑動摩擦越大。
(2) (1) [3] [4] 本實驗的研究對象是卡車,其動能通過鐵塊被推動的距離來體現(xiàn)。
(2) [5] 圖B中,鐵塊在水平面上的位置不同,不易比較鐵塊被推動的距離。
(3) [6] 讓貨車從圖B 中相同高度的斜坡滑下,使貨車到達坡底時的速度相同。
(3) [7] 在圖C中,卡車在水平面上的壓力等于卡車的重力,而浴巾比木板粗糙,所以卡車在水平面上的摩擦力之間的關系浴巾與板面f1>f2
[8] 本實驗利用卡車滑出的動能克服摩擦力做功。 因為卡車的質量和速度相同,所以兩次實驗中卡車的動能相同,克服摩擦力所做的功也相同,即W1=W2
18、異與同 當速度相同時,水平面的粗糙度越小,小球滑得越遠,勻速直線運動=不控制質量相等的兩個小球=
【分析】
【詳細解釋】
(1) 為探究球在水平面上的滑動距離與速度的關系,球的速度不同,接觸面的粗糙度相同,故應將球從相同高度來比較球在相同粗糙表面上滑動的距離;
(2) 在探索過程中,采用控制變量法保證卡車到達水平面時的速度相同。 從實驗結果可以看出,接觸面越粗糙,摩擦力越大,球的速度增加越快; 如果水平面光滑無摩擦,則球無摩擦,球的速度和方向不變,即勻速直線運動;
(3) 本實驗利用小球的動能克服摩擦力做功,因為小球的質量和速度相同,所以3次的動能相同,所做的功也是一樣;
(4) 模擬研究車輛超速行駛造成的安全隱患,采用速度不同但質量相同的小球撞擊鐵塊。 從圖B看,球體質量不一,設計不合理; 在A、B兩個實驗中,鐵塊通過的過程中接觸面的壓力和接觸面的粗糙度沒有變化,遇到的摩擦力保持不變,則fA=fB
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