内容正文:
11.4 动能和势能
动能和势能
1.飞行的子弹能击穿靶子,是因为子弹具有 动 能;建筑工地上打桩机的重锤被举高后落下就能把木桩打入地下,是因为重锤具有 重力势 能;手表中的发条上紧后,可使手表走很长时间,这是因为上紧的发条具有 弹性势 能。
2.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能 ( B )
A.不变 B.变小
C.变大 D.无法判断
动
重力势
弹性势
B
3.周末,小丽跟妈妈去黄山游玩。小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时,她们的 ( A )
A.重力势能增加 B.重力势能减少
C.动能增加 D.动能减少
A
机械能的转化
4.科技强国2025年4月11日0时47分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,随后将通信技术试验卫星十七号顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在火箭推动卫星加速升空的过程中,卫星的动能 增大 ,重力势能 增大 ,机械能 增大 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
增大
增大
增大
5.跨学科·体育【2023·安徽】如图所示,在射箭比赛中,运动员释放弓弦将箭射出,弓弦的弹性势能转化为箭的 动 能。
第5题图
动
6.【2021·安徽】如图所示的是游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则在她从最低点上升到最高点的过程中 ( C )
A.动能减少 B.重力势能不变
C.机械能增加 D.机械能不变
第6题图
C
7.周末,小明一家到游乐园游玩。如图所示的是游乐园的过山车运行的示意图,在过山车从高处加速下滑的过程中,过山车的动能 增加 (选填“增加”或“减少”),在过山车从低处上升的过程中,过山车的 动 能转化为 重力势 能。
第7题图
增加
动
重力势
8.如图甲所示,过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E四点。图乙是过山车在B、C、D、E四点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在 C 点最大,B点重力势能的大小 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是 变化 (选填“变化”或“不变”)的。
第8题图
C
等于
变化
9.【2024·安徽】如图所示的是某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的 ( B )
第9题图
A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
B
10.一人造地球卫星沿椭圆形轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,则( D )
第10题图
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
D
C.卫星在从近地点向远地点运动的过程中,动能增加、势能减少
D.卫星在从近地点向远地点运动的过程中,势能增加、动能减少
11.如图所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个乒乓球。若不计空气阻力,则落到水平桌面时三个乒乓球的速度大小关系是 ( D )
第11题图
A.va>vb>vc B.vb>vc>va
C.va>vc>vb D.va=vb=vc
D
12.核心素养·科学探究如图所示的是某学习小组“探究动能大小与哪些因素有关”的实验操作(图甲、图乙、图丙中小球的质量分别为m、2m、3 m)。
第12题图
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的 速度 。
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
速度
转换法
(3)小华认为由图乙和图丙可以判断动能大小与速度的关系,该观点是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制小球的质量相同 。
(4)通过比较图 甲 和图 乙 可以判断动能大小与物体质量的关系。
错误
没有控制小球的质量相同
甲
乙
13.在做“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验时,让A、B两个质量不同的铅球分别从沙坑表面上方由静止释放,铅球落下后陷入沙坑中,实验情境如图甲所示。
甲 乙
第13题图
(1)实验中通过比较 铅球陷入沙坑的深度 来判断铅球重力势能的大小。
铅球陷入沙坑的深度
(2)由该实验可得出结论:当 下落高度 一定时,物体的 质量 越大,重力势能越大。
(3)若要探究物体的重力势能与高度的关系,则需用 质量相同 的两个铅球,让两个铅球 从不同高度由静止释放 ,比较它们陷入沙坑中的深度。
(4)如图乙所示,球C由静止下落,球D沿光滑弯曲管道由静止滑下。实验表明,物体重力势能的大小与 运动路径无关 。
下落高度
质量
质量相同
从不同高度由静止释放
运动路径无关
$$