内容正文:
第三节 动能和势能
【A层 基础必会】
考点一 认识动能和势能
1.下列情况中的物体具有什么形式的机械能?
(1)在海面上行驶的船具有 动能 。
(2)被拉伸的橡皮筋具有 弹性势能 。
(3)被拦河坝挡住的上游河水具有 重力势能 。
(4)站在下行电梯里的乘客具有动能和重力势能。
考点二 探究:影响动能大小的因素
2.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上自由释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示。请回答问题:
(1)实验中,通过观察 木块水平移动的距离 来判断物体的动能大小,这种研究方法叫 转换法 ;
(2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的 不同 (选填“相同”或“不同”)高度自由释放,该实验可以探究的是铁球动能大小与 速度 (选填“质量”或“速度”)的关系。若要探究物体的动能大小与质量的关系,应将 不同 (选填“相同”或“不同”)质量的铁球从斜面上同一高度自由释放;
(3)利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如表:
实验序号
铁球的质量m/g
铁球自由滚下的高度
h/cm
木块被撞击后移动的
距离s/cm
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
20
32
①为了探究物体的动能大小与质量的关系,应选择 2、3 (填实验序号)两次实验进行比较;
②分析实验1和实验2的数据可以初步得到的结论是: 物体的质量一定时,速度越大,物体的动能越大 。
考点三 探究:影响重力势能大小的因素
3.某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中,如图。
(1)实验过程中,可以通过比较木桩 陷入沙坑的深度 来比较重力势能的大小,由图可判断:物体 m2 (选填“m1”“m2”或“m3”)释放前的重力势能最大;
(2)比较图甲和图丙,可探究重力势能与 质量 的关系;
(3)比较图甲和图乙,可初步得到的结论是质量相同,物体所处的位置越高,重力势能越大;实验后,同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为,被称为“悬在城市上空的痛”,会带来很大的危害,因为高空的物体具有很大的 重力势 能。
考点四 动能和势能大小的判断
4.(2024·长沙中考)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中(A)
A.重力势能和动能都增大
B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能增大,动能减小
5.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中,笔的重力势能 减小 ,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能 减小 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
易错点 忽略物体质量的变化
6.如图所示,一辆洒水车正在给平直的路面进行冲洗,冲洗路面的过程中洒水车始终做匀速直线运动,则冲洗路面的过程中洒水车动能 变小 ,机械能 变小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【B层 能力提升】
7.(2024·上海期中)我们上楼梯时,下列有关机械能变化的情况,有可能的是(D)
①动能不变,势能变大 ②动能变大,势能不变
③动能不变,势能不变 ④动能变大,势能变大
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
8.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图像。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3,重力势能分别是Ep1、Ep2、Ep3,若不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则(D)
A.Ek1<Ek2<Ek3,Ep1>Ep2=Ep3
B.Ek1<Ek2<Ek3,Ep1>Ep2>Ep3
C.Ek1<Ek2=Ek3,Ep1<Ep2<Ep3
D.Ek1<Ek2=Ek3,Ep1>Ep2>Ep3
9.下列现象中:①骑自行车的人上坡前往往要猛蹬几下;②体操运动员利用踏板来增加弹跳高度;
③水电站修筑拦河坝来提高上游水位;
④矿井作业工人用高压水枪喷出的水采矿。
利用动能来做功的是 ①④ ;利用物体重力势能来做功的是 ③ ;利用物体弹性势能来做功的是 ② 。
10.在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 高度 的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 B (选填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的。
11.在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示的实验,实验时将同一弹簧压缩 不同 (选填“相同”或“不同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 木块被推动距离的远近 ,从而比较弹性势能的大小。
(2)为验证猜想二,需选用 长度和粗细相同,材料不同 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 相同 (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 木块被推动的距离不相等 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
(3)若水平面光滑,本实验将 不能 (选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因是 水平面光滑,木块就会一直做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近 。
【C层 素养培优】
12.如图为2024年巴黎奥运会王梓赛蹦床现场比赛的情景。运动员从最高点到达蹦床最低点的过程中,运动员的(C)
A.动能逐渐增大,重力势能逐渐减小
B.动能逐渐减小,重力势能逐渐增大
C.动能先增大后减小,重力势能逐渐减小
D.动能先减小后增大,重力势能逐渐增大
点思路:
学科网(北京)股份有限公司
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第三节 动能和势能
【A层 基础必会】
考点一 认识动能和势能
1.下列情况中的物体具有什么形式的机械能?
(1)在海面上行驶的船具有 。
(2)被拉伸的橡皮筋具有 。
(3)被拦河坝挡住的上游河水具有 。
(4)站在下行电梯里的乘客具有 。
考点二 探究:影响动能大小的因素
2.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上自由释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示。请回答问题:
(1)实验中,通过观察 来判断物体的动能大小,这种研究方法叫 ;
(2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度自由释放,该实验可以探究的是铁球动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系。若要探究物体的动能大小与质量的关系,应将 (选填“相同”或“不同”)质量的铁球从斜面上同一高度自由释放;
(3)利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如表:
实验序号
铁球的质量m/g
铁球自由滚下的高度
h/cm
木块被撞击后移动的
距离s/cm
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
20
32
①为了探究物体的动能大小与质量的关系,应选择 (填实验序号)两次实验进行比较;
②分析实验1和实验2的数据可以初步得到的结论是: 。
考点三 探究:影响重力势能大小的因素
3.某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中,如图。
(1)实验过程中,可以通过比较木桩 来比较重力势能的大小,由图可判断:物体 (选填“m1”“m2”或“m3”)释放前的重力势能最大;
(2)比较图甲和图丙,可探究重力势能与 的关系;
(3)比较图甲和图乙,可初步得到的结论是 ;实验后,同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为,被称为“悬在城市上空的痛”,会带来很大的危害,因为高空的物体具有很大的 能。
考点四 动能和势能大小的判断
4.(2024·长沙中考)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A.重力势能和动能都增大
B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能增大,动能减小
5.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中,笔的重力势能 ,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
易错点 忽略物体质量的变化
6.如图所示,一辆洒水车正在给平直的路面进行冲洗,冲洗路面的过程中洒水车始终做匀速直线运动,则冲洗路面的过程中洒水车动能 ,机械能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【B层 能力提升】
7.(2024·上海期中)我们上楼梯时,下列有关机械能变化的情况,有可能的是( )
①动能不变,势能变大 ②动能变大,势能不变
③动能不变,势能不变 ④动能变大,势能变大
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
8.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图像。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3,重力势能分别是Ep1、Ep2、Ep3,若不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则( )
A.Ek1<Ek2<Ek3,Ep1>Ep2=Ep3
B.Ek1<Ek2<Ek3,Ep1>Ep2>Ep3
C.Ek1<Ek2=Ek3,Ep1<Ep2<Ep3
D.Ek1<Ek2=Ek3,Ep1>Ep2>Ep3
9.下列现象中:①骑自行车的人上坡前往往要猛蹬几下;②体操运动员利用踏板来增加弹跳高度;
③水电站修筑拦河坝来提高上游水位;
④矿井作业工人用高压水枪喷出的水采矿。
利用动能来做功的是 ;利用物体重力势能来做功的是 ;利用物体弹性势能来做功的是 。
10.在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 (选填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的。
11.在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示的实验,实验时将同一弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 ,从而比较弹性势能的大小。
(2)为验证猜想二,需选用 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
(3)若水平面光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因是 。
【C层 素养培优】
12.如图为2024年巴黎奥运会王梓赛蹦床现场比赛的情景。运动员从最高点到达蹦床最低点的过程中,运动员的( )
A.动能逐渐增大,重力势能逐渐减小
B.动能逐渐减小,重力势能逐渐增大
C.动能先增大后减小,重力势能逐渐减小
D.动能先减小后增大,重力势能逐渐增大
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