内容正文:
第十一章 功和机械能
第2课时 机械能及其转化
一、选择题
1.[2023青海]草原风情节上,观光热气球匀速上升的过程中,热气球的 ( )
A.动能增大 B.重力势能增大
C.机械能不变 D.重力势能减小
2.[2023株洲]投出的铅球在空中飞行,它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2 m,铅球落到地面时重力势能为零,不计空气阻力,由图可知,铅球出手时其重力势能为 ( )
第2题图
A.80 J B.100 J C.180 J D.280 J
3.[2023福建]东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是 ( )
第3题图
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
4.[2023自贡]2022年5月14日,一架国产C919大飞机从上海浦东机场起飞,经过3个多小时的飞行后安全降落,这标志着首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是
( )
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
5.[2023枣庄]掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法不正确的是 ( )
第5题图
A.小球越跳越低,说明小球的机械能逐渐减少
B.从A点运动到B点,小球的重力势能转化为动能
C.经过相同高度的B、C两点时,小球的重力势能相同
D.经过相同高度的B、C两点时,小球的动能相同
二、填空题
6.自制教具[2023牡丹江]如图所示的“橡皮筋动力车”,旋转扇叶,将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的 能转化为扇叶的 能,扇叶快速转动,小车运动起来。当扇叶停止转动,小车仍能继续向前运动,因为小车具有 。
第6题图
7.[2022武威]频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害人民群众生命财产安全,原因是物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越 (选填“大”或“小”),当高处的物体坠落时,因重力势能转化为 能,从而带来安全隐患。
8.[2023南充]体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)d点的机械能;球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
第8题图
三、实验探究题
9.[2023兰州改编]近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球从圆弧轨道的一定高度(h1<h2)由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
第9题图
(1)分析甲、乙两图可知, (选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害,此实验除转换法外还采用了 法。
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项: 。
1.[2023烟台]跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是 ( )
第1题图
A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中,动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中,机械能增大
2.[2022杭州]如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
第2题图
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 ;运动员的动能 。(均选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)
夯基础·基础巩固
1.B 2.A 3.B 4.A
5.D 【解析】A.小球起跳时,由于与空气的摩擦,在弹跳的过程中部分机械能转化为内能,所以机械能逐渐减少,故正确;B.从A点运动到B点,小球做加速运动,速度变大,动能增加,高度减小,重力势能减小,即小球的重力势能转化为动能,故正确;C.B、C两点高度相同,小球的质量不变,所以B、C两点小球的重力势能相同,故正确;D.小球从B点运动到C点时,由于与空气的摩擦,机械能逐渐减少,由于B、C两点高度相同,所以B、C两点小球的重力势能相同,而C点的机械能小于B点,所以C点的动能小于B点的动能,故错误。
6.弹性势 动 惯性 7.大 动 8.等于 b
9.(1)乙 (2)质量 速度 (3)乙、丙 控制变量 (4)不超载行驶,不超速行驶
提能力·综合提升
1.C 【解析】A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性形变程度变大,弹性势能增大,故错误;B.运动员被跳板向上弹起的过程中,运动员的质量不变,高度变大,重力势能增大,故错误;C.运动员离开跳板向上运动的过程中,质量不变,速度变小,动能减小,故正确;D.运动员从最高点下落的过程中,由于受到空气阻力的作用,一部分机械能转化为内能,使得机械能减小,故错误。
2.(1)不变 (2)增大 先增大后减小
【解析】(1)O点到A点,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变;(2)A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员的拉力,因此速度越来越大,动能越来越大;到达C点动能变为0,弹性势能增大到最大值,所以从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大,而运动员的动能先增大后减小。
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