内容正文:
10.3动能和势能
一、单选题
1.在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系
B.木块被撞击后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力大小相同
C.用小车代替木块更便于得到实验结论
D.该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作用相同
2.在某次空中跳伞训练中,跳伞运动员正在匀速下落过程中,关于它的动能和重力势能的变化,下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能减小
C.动能不变,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
3.参加体育考试的小明同学加速冲刺时,他的( )
A.惯性增大 B.运动状态不变
C.动能不变 D.动能增大
4.跳伞运动员受平衡力作用,在空中匀速降落.关于他在下降过程中其机械能的变化,下列说法中正确的是( )
A.动能减少,重力势能减少,机械能减少
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势能不变,机械能减少
D.动能不变,重力势能减少,机械能不变
5.如图所示,某种可重复使用火箭在降落过程中,通过控制推力,沿竖直方向先从点减速运动到点,再从点匀速运动到点,且,不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,则( )
A.火箭受到推力的施力物体是空气
B.段的推力小于段的推力
C.段重力做功的功率大于段
D.段火箭的重力势能转化为动能
6.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下,谷种和瘪谷都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示。关于谷种下列分析正确的是( )
A.飞出洞口加速下落是因为受到了非平衡力
B.在下落过程中运动状态保持不变
C.飞出洞口到落地的过程中重力势能变大
D.在下落过程中如果所受外力全部消失,将静止在空中
7.长春市城区推行公共自行车免费使用政策,不仅给市民出行带来方便,而且低碳环保。下列有关自行车结构及使用的说法中正确的是( )
A.自行车行驶过程中突然捏车闸刹车时,人的身体向前倾
B.自行车转弯时受到平衡力的作用
C.下坡时自行车速度越来越大是由于惯性越来越大
D.车把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
8.长为 的细绳, 一端被固定于 点, 另一端系住一个质量为的小球,若让小球从图 5.38 中的 点下摆至最低位置 点, 小球的重力势能减少了( )。
A. B.
C. D.
9.如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。下列有关叙述正确的是( )
A.使用甲、丙两图,是为了研究动能大小与高度的关系
B.通过乙、丙两图,可以探究动能大小与物体质量的关系
C.实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的
D.如图丁,若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放,撞击同一木块也可探究小球的动能大小与质量的关系
10.如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB=BC,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,AB过程中加速运动,BC过程中匀速运动,下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
C.木块在AB段与桌面有摩擦,它的机械能逐渐减小
D.水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率
二、填空题
11.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 d点机械能(选填“大于”、“小于”、“等于”);球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
12.如图甲为“会跳的卡片”A为卡片外侧,B为卡片内侧,实验时应把 (选填“A”或“B”)面朝下紧贴桌面,压平后松手,卡片会跳起来。图乙、丙是用橡皮筋,相同的卡片制成的,且剪开豁口的深度也是相同的,实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手,小明认为乙卡片一定弹跳得更高一些,你 (选填“赞成”或“不赞成”)他的观点,理由是 。
13.唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句,前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 ,后一句表明长江水具有丰富的 。(均选填“动能”或“势能”)
14.如图所示,某同学通过实验研究运动物体受到的阻力对物体运动的影响。他在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板,实验时必须使小车自斜面顶端同一高度静止滑下,这是为了使小车在水平面上开始运动时的 相同,实验时发现小车在水平面上受到的阻力越小,小车运动距离越 。由此可以推断:假如小车在水平面上不受阻力,它将做匀速直线运动。
15.如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断:小球在a、b位置间的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)在c、d位置间的平均速度;在上升过程中,小球的重力势能 ,重力做功的功率 。(后两空均选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”)
16.某地强风的风速约为 , 空气密度 (即体积为 的空气质量为 ), 如果把通过横截面积为 的风能全部转化为电能, 则利用上述物理量计算电功率的公式 , 产生的电功率的大小约为 。
三、作图题
17.如图所示,小球从a点释放,请标出小球势能最大的位置并涂黑.
四、实验探究题
18.在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,将小钢球从同一斜面由静止开始滚下,推动水平面上的同一小木块向前移动一段距离后停下。其中:hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)实验中,探究的动能是指 (填序号);
A.钢球在斜面上的动能
B.钢球撞击木块时的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)在本实验中,钢球的动能大小是通过 来反映的,这里运用的物理研究方法是 ;
(3)根据 两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
五、综合题
19.“同济飞鱼”是我国同济大学自主制造的一款水空跨域巡航器原型机,它在空中可以像无人机一样飞行,入水后可以像潜水艇一样运行(如图甲所示)。(g取10N/kg)在某次执行任务时,“同济飞鱼”下面用绳(绳重力不计)悬挂着一个实心正方体物块A从水面以下上升,直至将物块A被提升到距水面一定的高度,如图乙所示。此过程中,物块A上、下面表面的压强随时间t变化的图象如图丙所示,图像中BC段物块A受到的拉力为2.25N。(不计水的阻力,忽略水面位置的变化)求:
(1)分析图像可知:在整个过程中物块A的动能 ;
(2)在“同济飞鱼”全部浸没在水面以下运动的过程中,它受到的浮力将 ;
(3)在C点对应的时刻,物块A的上下表面的压强差为 Pa;
(4)实心物块A的密度是 。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
六、简答题
20.如图所示,悬挂着两个静止的易拉罐,一个装满湿沙子,另一个是空的。
(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,哪个更难被推动?为什么?
(2)用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐,使它来回摆动起来,假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间,绳子突然断了,此刻,易拉罐具有哪种形式的机械能?
七、科普阅读题
21.阅读材料,回答问题:
天宫空间站
201年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,这将开启中国空间站迄今为止宇航员驻留时间最长的任务。为了激发青少年对科学的热爱,航天员进行了“天宫”授课活动,由于太空中的空间站能够提供独特的“完全失重”环境(物体在空间站运动时等效于不受重力),可以更有利于演示一些实验现象。在直播中发现宇航员在用脚蹬天宫站的内壁时,其会向相反方向运动,用手拉住扶手可以让宇航员停下来,在上课时,王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”,发现“冰墩墩”向前匀速直线运动,碰到空间站的舱壁后反弹回来如图甲所示,王亚平还做了下面有趣的实验,将一个普通的乒乓球按压进入水中,松手后发现乒乓球静止在按压位置如图乙所示。
在结束为期6个月的飞行任务后,航天员于2022年4月16日成功返回地面,此次返回是我国首次采用“快速返回技术”,其离地面10km后降落过程简化如下:返回舱在距离地面高度10km处,打开引导伞、减速伞、主伞,返回舱减速降落,在离地面1m左右时启动反推发动机,减速到2m/s左右的速度时抵达地面。
甲 乙
(1)航天员在空间站的惯性 (选填“小于”、“等于”或“大于”)在地球表面的惯性,请从所给的材料中“王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”,发现“冰墩墩”向前匀速直线运动”这个现象能够直接反映出“力不是 (选填“改变”或“维持”)物体运动状态”的原因。
(2)乒乓球没有上浮的原因是____(填写正确选项前的字母)。
A.乒乓球受到的浮力与重力二力平衡
B.乒乓球上下表面受到液体压力差为零
(3)为了健身,航天员进行下面哪种方式的运动最合理____(填写正确选项前的字母)。
A.跳远 B.跑步
C.引体向,上 D.拉弹簧拉力器
(4)返回舱返回地面需要考虑大气气流、温度、压力等因素的影响,中国科学家因此制造了一个和返回舱相似的飞行器,模拟返回舱返回地面的情况,这是运用 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(5)从打开引导伞、减速伞、主伞到落到地面的过程中,宇航员的动能 (选填“增加”、“不变”或“减少”),重力势能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
参考答案
1.B
2.C
3.D
4.B
5.C
6.A
7.A
8.D
9.C
10.B
11.等于;b
12.B;赞成;乙卡片较丙卡片中的橡皮筋发生弹性形变程度更大一些,弹性势能也越大,能够转化获得的动能越多,跳的更高
13.势能;动能
14.速度;远
15.大于;逐渐增大;逐渐减小
16.;
17.
18.B;木块移动的距离;转换法;甲、乙
19.保持不变;不变;500;
20.(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,装满湿沙子的易拉罐质量大,惯性大,运动状态不容易改变,因此更难被推动。
(2)重力势能
21.(1)等于;维持
(2)B
(3)D
(4)等效替代法
(5)减少;减少
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