内容正文:
第十一章 功和机械能
第3课时 动能和势能
1.下列说法中正确的是( )
A.空中飞行的子弹只有动能
B.质量大的物体具有的重力势能大
C.弹性形变越大的物体弹性势能越大
D.质量和速度都相同的物体动能可能不相等
【答案】C
【解析】空中飞行的子弹,在运动,所以有动能;相对与地面,有一定的高度,所以有重力势能,A错。重力势能的大小与物体的质量和所处的位置有关,当质量一定时,所处位置越高,重力势能越大,当所处位置一样高时,物体的质量越大,重力势能越大,所以质量大的物体具有的重力势能不一定大,还于所处的位置有关,B错。弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹性势能越大,C正确。动能的大小与物体的质量和运动速度有关,当质量相同时,速度越大,动能越大,当速度相同时,质量越大,动能越大,质量和速度都相同的物体动能相同,D错。
2.如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图:若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中( )
A.
重力势能增加、动能减小
B.
重力势能减小、动能增加
C.
重力势能增加、动能增加
D.
重力势能不变、动能不变
【答案】B
【解析】“天宫一号”飞行器从远地点向近地点运行的过程中,由图可知,远地点离地面“较高”,重力势能较大,近地点离地面较近,重力势能较小。由于运行的过程中机械能守恒,所以重力势能较大时,动能较小,重力势能较大小,动能较大。因此B正确。
3.下图中是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知,下落过程中,皮球的速度 ,离开地面上升的过程中,皮球重力势能 ,动能 .皮球运动过程中的机械能 .(均选填“增大”、“减小”或“不变”.)
【答案】增大 增大 减小 减小
【解析】皮球在下落的过程中速度越来越大。离开地面上升的过程中,皮球的质量不变,位置越来越高,所以重力势能越来越大;但是速度越来越小,所以动能越小。从图中可以卡出皮球弹起的高度越来越低,所以重力势能越来越小,相同时间内,相邻间隔越来越小,说明速度越来越小,动能越来越小,因此机械能越来越小。
4.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的 能减小, 能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能 (填“减小”、“增大”或“不变”)。
【答案】重力势能
动 减小
【解析】滚摆沿着悬线向下运动,速度越来越快,高度越来越低,所以重力势能减小,动能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,说明它的重力势能和动能都在减小,因此机械能越来越小。
5.长征火箭点火升空,火箭搭载着两名航天员:费俊龙、聂海胜。那么在火箭点火升空的几十秒内,两位英雄航天员的动能将______,重力势能将_____(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】增大 增大
【解析】火箭点火升空的几十秒内,两位航天员与火箭一起运动,火箭是速度越来越快,高度越来越高,但质量不变,所以他们的重力势能和动能都增加。
6.下图A是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止灌下,碰到同一木块上;图B是探究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的平面上运动,请回答一下问题:
A B
(1)图A实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系.通过木块被推动距离的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小,这种常用的实验方法是法 .
(2)图B实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是: .
水平面越光滑,小车受到的摩擦力越 (填“大”或“小”),根据小车运动距离的远近,推理得出:运动的物体如果不受外力作用,将永远做 .
(3)小明同学想在图A基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系,请你帮他设计实验,写出简要的实验步骤及论证方法: .
【答案】(1)速度 转换 (2)保持小车在水平面上的速度一样 小 匀速直线运动 (3)步骤:1.取两个质量不同的小球A、B; 2.让两个小球分别在同一高度自由滑下
【解析】(1)图A实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止灌下,碰到同一