内容正文:
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
基础过关全练
知识点1 机械能及其转化
1.【学科素养·物理观念】(2023广东广州从化一模)把篮球抛向空中,忽略空气阻力,球离手后至落回地面前,下列选项中能正确表示机械能(E)与篮球离地面高度(h)的关系的是 ( )
2.【物理跨体育与健康】【教材P71图片变式】如图所示是运动员做蹦床运动的情景,他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中(不计空气阻力和碰撞时的能量损失),下列说法正确的是 ( )
A.下落到刚接触蹦床时,运动员速度最大
B.下落到最低点时,运动员速度为零,受平衡力
C.从最高点下落到最低点的过程中,运动员的机械能保持不变
D.从最高点下落到最低点的过程中,运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能
3.【学科素养·科学思维】(2023北京昌平期中)如图所示,一个小球从斜槽上A点沿斜槽滚下,经斜槽最低点后又沿右侧斜槽滚动到B点,经测量A和B两点到水平地面的高度均为h1。C和D是小球滚动过程中经过的两个位置,C和D两点到水平地面的高度分别为h2和h3,h2>h3。则小球在C点的重力势能 D点的重力势能,小球在C点的动能 B点的动能。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
4.(2022广东海珠一模)如图所示,有一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,小球压缩弹簧至A位置,然后由静止释放小球,小球向右运动,经过B点时速度为v1,继续运动到最远处的C点,已知AO>OC。
(1)小球经过O点时,有没有受到弹簧的弹力?答: 。
(2)小球从A到C的运动过程中,小球的动能和弹簧的弹性势能之间是如何转化的?
(3)到达C点后,小球向左运动,再次经过B点时的速度为v2。则:
①v1 v2(选填“<”“=”或“>”);
②小球前后两次经过B点时,弹簧弹力的方向 (选填“相同”或“相反”)。
知识点2 水能和风能的利用
5.【环境保护】【新独家原创】2023年6月7日,在川投田湾河金窝水电站,国内首台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击式转轮(水轮机的核心部件)正式投入运行。这标志着我国实现了大型冲击式机组从设计、制造到运行的全面自主化。以下有关说法正确的是 ( )
A.水轮机带动发电机发电时将电能转化为机械能
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能全部转移为水轮机的动能
C.水从高处下落时,动能转化为重力势能
D.水力发电站要想发出更多的电,就要储存更多的水,将水位提升得更高,从而提高水的重力势能
能力提升全练
6.(2023四川乐山中考,9,★☆☆)如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A.小球在B点动能最大
B.小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能
C.A、C两点速度大小不同
D.小球机械能不守恒
7.【跨学科·物理学与社会发展】(2022山东泰安中考,12,★☆☆)如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20 N的物体A固定在无人机上,并控制无人机完成以3 m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2 m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中 ( )
①匀速上升阶段,物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段,物体A的机械能不变
③匀速下降阶段,物体A的重力势能转化为动能
④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①④正确
D.只有①②③正确
8.(2023河北邢台、邯郸一模,16,★★☆)如图是小明用螺丝帽模拟“蹦极”的简化示意图,弹性绳一端系住螺丝帽,另一端固定在铁架台的O点。螺丝帽由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处螺丝帽受到的重力与弹性绳对螺丝帽的拉力大小相等;C点处是螺丝帽到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力和摩擦、弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,螺丝帽的机械能 。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 ,螺丝帽的动能 。(均选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
9.【实验探究·设计实验】(2021广东潮州期末,23,★★☆)小静观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,小静据此设计了如图乙所示的实验装置,探究:动能与势能转化和转移时的