内容正文:
第九章 简单机械和功 机械能
(5~9分)
第3课时 机械能及其转化
回归教材·练变式
1.(RJ八下P68“想想议议”改编)如图所示是高速公路的交通标志牌,下列说法错误的是 ( )
第1题图
A.对机动车设定限制速度,可以限制它的动能
B.速度相同时,机动车的质量越大,动能越大
C.当图中三种车辆都以最高限速行驶时,小汽车的动能最大
D.对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大动能越大
2.(RJ八下P71“想想做做”改编)如图所示,小球从B点运动到A点的过程中动能
(选填“增大”“减小”或“不变”),重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”);A点 能最大,B点 能最大;若C点低于A点,说明小球在摆动过程中,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
第2题图
3.(RJ八下P73“科学世界”改编)如图所示,人造地球卫星在大气层外环绕地球运动,当它从远地点向近地点运动时, 转化为 ,因卫星不受空气的阻力,所以它的机械能 。
第3题图
4.(RJ八下P74“动手动脑学物理”第4题改编)如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动,直至停下来。罐子在水平面上滚出去时 能主要转化为橡皮筋的 能;罐子滚动过程中第一次速度为零时,橡皮筋的 能最大;滚动一段时间后罐子停下来,然后再沿斜面向上滚动,此时罐子的重力势能会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
第4题图
真题模拟·知考向
命题点1 机械能及其转化
1.[2023陕西,7]近年来,我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就,实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是 ( )
第1题图
A.如图-1,中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的
B.如图-2,国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变
C.如图-3,“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深,所受海水的压强越大
D.如图-4,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变
2.[2021陕西,4]如图所示为拉弓射箭的情景。下列说法正确的是 ( )
第2题图
A.用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B.箭被射出的过程中,动能转化为弹性势能
C.射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
3.[2018陕西,4]在高速公路长下坡路段的外侧,常设有如图所示的避险车道,供刹车失灵的车辆自救,当失控车辆冲上该车道时,被强制减速停车。下列说法不正确的是
( )
第3题图
A.避险车道相当于一个斜面
B.以相同速度行驶时,大货车比小轿车的动能大
C.下坡路段,刹车失灵的大货车动能越来越大
D.大货车冲上避险车道时,动能全部转化为重力势能
4.[2022铁一中二模]如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,下列说法正确的是 ( )
第4题图
A.在a、d两点机械能相等
B.在b、d两点速度相等
C.从b到c的过程中,减小的重力势能大于增加的动能
D.从c到d的过程中,减小的动能等于增加的重力势能
命题点2 机械能相关实验
5.[2017陕西,32]小柯在课外活动时,偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落,发现上面小球反弹的高度大于下落的高度。于是,他想探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关。为此,他提出了三个猜想:①与两个弹性球下落的高度有关;②与下面弹性球的质量有关;③与下面弹性球的材料有关。
为了验证猜想,小柯选取了质量为10 g的A球作为上面的反弹小球,用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球,如图所示。
B、C两球质量相同但材料不同,C、D两球材料相同但质量不同,小柯在同一水平地面上做了多次实验,实验数据如下表。
第5题图
实验序号
下面弹性球
质量/kg
下落高度/m
A球反弹高度/m
1
B
0.5
0.9
1.6
2
1.1
1.9
3
1.3
2.1
4
C
0.5
0.9
1.7
5
1.1
2.0
6
1.3
2.5
7
D
0.8
0.9
2.2
8
1.1
2.3
9
1.3
2.8
(1)小柯实验选取的测量工具有电子秤和 。
(2)A球下落过程中,将重力势能转化为它的 能。
(3)比较三次实验序号 ,可以初步得出的结论是:在下面弹性球的质量、材料等条件一定时,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高。
(4)比较实验序号4、7(或5、8或6、9),可以初步得出的结论是:在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时, ,上面弹性球反弹的高度越高。
(5)为了探究猜想③,除了选取A球作为上面的反弹小球外,还应在B、C、D三个弹性球中选择 两球进行实验。
(6)实验表明,每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功,使A球机械能总量 (选填“增大”“减小”或“不变”),这一现象 (选填“违背”或“不会违背”)能量守恒定律。
全国视野·立素养
一、选择题
1.[2023泰州]如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的 ( )
第1题图
A.重力势能减小,机械能减小 B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大 D.重力势能不变,机械能减小
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通辽]掷实心球是通辽中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )
第3题图
A.实心球在最高点A时,动能为零
B.实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C.实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D.实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
二、填空题
4.[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,小车具有 。
第4题图
5.[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5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”)
三、实验与探究题
6.[2023兰州]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6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。
(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 。
第九章 简单机械和功 机械能
第3课时 机械能及其转化
回归教材练变式
1.C 2.减小 增大 重力势 动 减小
3.重力势能 动能 不变 4.动 弹性势 弹性势 增大
真题模拟知考向
1.B 2.A 3.D 4.C
5.(1)刻度尺 (2)动 (3)1、2、3(或4、5、6或7、8、9) (4)下面弹性球的质量越大 (5)B、C (6)增大 不会违背
全国视野立素养
1.A
2.A 【解析】由图可知,铅球的最大动能为280 J,即机械能的总量为280 J,当铅球距离地面高度为2.5 m时,动能的大小为180 J,此时的重力势能为280 J-180 J=100 J,因为铅球出手高度h为2 m,低于2.5 m,所以铅球出手时其重力势能小于100 J,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
3.B 【解析】A.由图可知,小球在A位置速度不为零,动能不为零,故错误;B.实心球从O运动到A,质量不变,速度变小,动能减小;高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故正确;C.由B可知,实心球从O点运动到A点过程中,其动能减小;而实心球从A点运动到B点过程中,质量不变,速度增大,动能增大,所以整个过程中,实心球的动能先减小后增大,故错误;D.不计空气阻力,实心球在O点的机械能等于在B点的机械能,故错误。
4.弹性势 动 惯性
5.(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。
6.(1)乙 (2)质量 速度 (3)乙、丙 (4)不超载行驶,不超速行驶
学科网(北京)股份有限公司
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