内容正文:
第2讲 机械能和内能
专项训练2
判断机械能守恒的两种思路
九年级物理(上)专项训练
训练角度 1 机械能不变类
1.【2023·新疆】在北京冬奥会U形池比赛中,某运动员在腾空后上升的过程中(不计空气阻力)( )
A.动能转化为重力势能
B.重力势能转化为动能
C.动能与重力势能之和变大
D.动能与重力势能之和变小
【点拨】
不计空气阻力,运动员腾空后上升的过程中,机械能守恒,则动能与重力势能之和不变;运动员的质量不变,速度变小,高度变大,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能.
【答案】A
2.如图所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,并固定不动,轻质弹簧左端固定,小木块紧靠在弹簧右端并压缩弹簧,静止释放后,小木块被压缩的弹簧弹出在水平面上滑行后,冲上斜面BC,斜面足够长,不计空气阻力,
下列说法正确的是 ( )
A.在弹簧恢复原长的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块的动能
B.小木块离开弹簧后在粗糙水平面上滑行过程中,机械能守恒
C.小木块在斜面上运动过程中,机械能守恒
D.小木块运动到斜面最高点时,重力势能最小
C
3.如图甲,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系,如图乙,其中b为曲线最高点.
不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A.受到的弹力始终不变
B.运动过程中动能一直增大
C.运动过程中机械能不变
D.在b点时重力等于弹力
【点拨】
从图中可发现,小球接触到弹簧之后,ab间速度变大,在bc间速度变小,由于小球的质量不变,则小球在运动过程中,动能先增大后减小.小球接触弹簧后,受到重力和弹力作用,重力不变,弹力随弹簧压缩量的变大而变大,即弹力逐渐变大,而不是始终不变.ab间小球因重力大于弹力而加速下降,bc间小球因重力小于弹力而减速下降,显然b点时小球所受的重力等于弹力.
不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,这表明运动过程中机械能总量保持不变(机械能守恒),这里机械能总量既有小球的机械能也有弹簧的机械能,由于运动过程中弹簧的弹性势能始终是变大的,则小球的机械能始终是变小的.
【答案】D
4.【2023·荆州】打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示,
训练角度 2 机械能变化类
下列说法正确的是( )
A.篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
【点拨】
由图知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,故A、D错误;篮球在最高点时,竖直方向速度为零,但在水平方向上速度不为零,因此篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零,故B错误;
篮球在B点的机械能大于在E点的机械能,B点的重力势能大于E点的重力势能,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,故C正确.
【答案】C
5.【2023·襄阳改编】神舟十四号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞,返回舱和伞开始做减速运动,空气阻力随速度的减小而减小;下降一段高度后,开始匀速下降直到地面附近.
以返回舱和伞为研究对象,下列说法不正确的是( )
A.减速下降过程中受力不平衡
B.减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C.匀速下降过程中机械能减小
D.减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
【点拨】
减速下降过程中,返回舱和伞处于非平衡状态,它受力不平衡,故A正确;减速下降的过程中,要克服空气阻力做功,减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量,故B正确;返回舱和伞匀速下降的过程中,质量不变、速度不变,高度减小,动能不变,重力势能减少,则机械能减少,故C正确;
【答案】D
6.2023年12月27日,长征四号乙遥五十五运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,如图所示是火箭发射时的情景.
关于卫星加速上升的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.动能变小,势能变大,机械能保持不变
B.动能变大,势能变小,机械能保持不变
C.动能变大,势能变小,机械能变大,火箭的内能转化为机械能
D.动能变大,势能变大,机械能变大,火箭的内能转化为机械能
D
7.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示.忽略绳重、吊篮重及摩擦.求:
7.【2023·泰安】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