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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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