暑假预习作业05 机械能(预习培优)八年级物理新教材苏科版
2026-06-15
|
2份
|
30页
|
194人阅读
|
10人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、机械能 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 动能和势能,机械能及其相互转化 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.70 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58352225.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以能量观念为核心,通过概念辨析-实验探究-情境应用的递进式设计,覆盖机械能全考点,突出科学思维与探究能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|探究影响动能大小的因素|3小题|控制变量法实验探究,结合转换法|从动能定义、影响因素到实验验证,建立“质量-速度-动能”关系模型|
|判断动能和势能的变化|5小题(易错★)|单一场景能量状态判断,聚焦易错点|基于定义和影响因素,直接分析动能、势能变化,强化概念应用|
|物体运动过程各能量的变化|5小题(难★)|曲线运动、斜面等过程能量转化分析|从单一状态到运动过程,构建“位置-速度-能量”动态关联|
|单摆和滚摆的能量变化|5小题(难★★)|周期性运动中机械能转化判断|应用机械能守恒原理,分析往复运动中动能与势能的相互转化|
|蹦床、蹦极的能量变化|5小题(难★★★)|弹力参与下的复杂能量转化|综合重力势能、动能、弹性势能,分析多能量转化过程,提升科学推理能力|
内容正文:
(
完成时间:
月
日
今日打卡
:
☐ 已完成
用时:
min
自评
勋章
:
)
暑假预习作业05 机械能
(
目 录
01 新知初探
02 基础检测
03 小试牛刀
一.
探究影响动能大小的因素
(共
3
小题)
二.
判断动能和势能的变化
(共
5
小题)
(易错★)
三.
物体运动过程各能量的变化
(共
5
小题)
(难★)
四.
单摆和滚摆的能量变化
(共
5
小题)
(难★★)
五.
蹦床、蹦极的能量变化
(共
5
小题)
(
难
★★★)
)
一、动能和势能
1.一个物体能对另一个物体做功,就表明这个物体具有能量。
2.动能和势能
动能
势能
重力势能
弹性势能
定义
物体由于运动而具有的能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素
速度:质量相同时,运动速度越大,动能越大
质量:运动速度相同时,质量越大,动能越大
高度:质量相同时,位置越高,重力势能越大
质量:高度相同时,质量越大,重力势能越大
物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能越大
判断有无
运动的物体具有动能,速度为零时动能为零
受到重力的物体都具有重力势能(因为任何物体的高度都是相对的)
发生弹性形变的物体具有弹性势能,反之则无
二、动能和势能的相互转化
1.物理学中,将动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能。
2.大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但动能和势能的总和不变,或者说,机械能是守恒的
1.风是流动的空气。如图所示,风可以吹动风力发电机转动,则风_______(选填“具有”或“不具有”)能量。
【答案】具有
【详解】风可以推动风力发电机转动,所以风能对风力发电机做功;一个物体如果能够对外做功,就具有能量;风可以对外做功,所以具有能量。
2.下列三个物体中:①空中飞行的无人机、②压缩的轻弹簧、③被举高的哑铃,具有弹性势能的是______,具有重力势能的是______。
【答案】 ② ①③
【详解】发生弹性形变的物体具有弹性势能,“压缩的轻弹簧”发生了弹性形变,因此具有弹性势能,故选②。
处于一定高度的物体具有重力势能,“空中飞行的无人机”和“被举高的哑铃”都处于被举高的状态,因此都具有重力势能,故选①③。
3.出行安全尤为重要。公路上有汽车行驶速度限制,原因之一是车速越大,动能_________,肇事后危害越大。
【答案】越大
【详解】动能的大小与物体质量和速度有关。当汽车质量不变时,车速越大,动能越大,肇事后造成的危害也就越大。
4.如图所示为游乐场过山车运行时的场景,当过山车从低处向高处匀速爬升时,其动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【详解】动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定,质量越大、速度越大,动能越大。本题中过山车匀速爬升过程中,质量不变,速度大小也不变,因此动能不变。
5.杜绝高空抛物,倡导文明生活。高空中的物体具有很大的________,下落过程中转化为________,砸向行人时,会造成较大的伤害。(均填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)。
【答案】 重力势能 动能
【详解】[1] 物体由于被举高而具有的能是重力势能,高空中的物体处于一定高度,因此具有较大的重力势能。
[2] 物体下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,该过程中重力势能转化为动能。
6.2026年2月12日14时37分,捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空,随后以“一箭七星”方式将7颗卫星准确送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。火箭在加速升空过程中,卫星的动能变大,重力势能_______,机械能_______。
【答案】 变大 变大
【详解】卫星在加速升空过程中质量不变,高度不断增加,因此重力势能变大、
机械能等于动能与重力势能的总和,已知卫星动能变大,重力势能也变大,故机械能变大。
7.竖直向上抛出的篮球,上升过程中动能________,重力势能________;落地撞击地面发生形变时,动能转化为________能。
【答案】 减小 增大 弹性势
【详解】篮球上升过程中,质量不变,速度不断减小,高度不断升高,因此动能减小,重力势能增大;篮球落地撞击地面发生弹性形变时,动能减小,能量转化为弹性形变储存的弹性势能,因此动能转化为弹性势能。
8.物理量单位对物理量的理解和描述至关重要,下列不是功和能量的单位是( )
A.焦耳 B.牛·米 C.瓦·秒 D.米·秒
【答案】D
【详解】焦耳是功和能量的基本单位;根据功的公式,“牛·米”是功的单位;根据,“瓦·秒”也是功的单位;故D符合题意。故选D。
9.如图所示是神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后减速下降的场景。关于飞船减速下降过程中的能量变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少
C.动能增加,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减少
【答案】B
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,质量不变时,速度越小,动能越小;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量不变时,高度越低,重力势能越小。飞船减速下降过程中,质量不变,速度减小,动能减少,高度降低,重力势能减少,故选B。
10.我国首款“空中应急救援平台”载人飞艇AS700于2026年1月完成首次载人商业飞行。飞艇在匀速升空过程中( )
A.动能增大 B.动能减小 C.机械能增大 D.机械能守恒
【答案】C
【详解】飞艇匀速升空,速度不变,动能不变,升空过程中质量不变、高度增加,因此重力势能增大;机械能为动能与重力势能之和,动能不变、重力势能增大,因此机械能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.2026年冬奥会上,我国选手夺得单板滑雪男子坡面障碍技巧比赛的冠军,为本届冬奥会中国队赢得首枚金牌,运动员在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.上升过程中动能增大 B.上升过程中重力势能增大
C.下落时,动能转化为重力势能 D.在最高点时为平衡状态
【答案】B
【详解】A.上升过程中,运动员质量不变,速度减小,动能减小,故A错误;
B.上升过程中,运动员质量不变,高度增加,重力势能增大,故B正确;
C.下落过程中,运动员高度减小、速度增大,质量不变,重力势能减小、动能增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.运动员在最高点时,只受重力,受力不平衡,因此不是平衡状态,故D错误。
故选B。
12.2026年央视春晚合肥分会场,16架无人驾驶飞行器编队飞行,创造了同时公开飞行数量之最。下列情形中,飞行器机械能不变的是( )
A.加速起飞 B.匀速上升 C.匀速下降 D.空中悬停
【答案】D
【详解】A.加速起飞:速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,因此总机械能增大,故A不符合题意;
B.匀速上升:速度不变,动能不变;高度升高,重力势能增大,因此总机械能增大,故B不符合题意;
C.匀速下降:速度不变,动能不变;高度降低,重力势能减小,因此总机械能减小,故C不符合题意;
D.空中悬停:速度不变(始终为0),动能不变;高度保持不变,重力势能不变,因此总机械能不变,故D符合题意。
故选D。
一.探究影响动能大小的因素(共3小题)
1.为了探究“物体动能的大小与什么因素有关”,小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察__________来判断钢球动能的大小;
(2)分析甲、乙两次实验的现象,可以得到的结论是:__________;
(3)小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,那么小车克服摩擦力做的功__________(选填“相等”或“不相等”)。小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的快慢分别是、,则__________(选填“>”或“=”或“<”)
【答案】(1)木块被小球撞击后移动的距离
(2)物体的质量一定时,速度越大,动能越大
(3) 相等 >
【详解】(1)实验采用转换法,让钢球从斜面由静止开始滚下,到水平面时,钢球具有一定的动能,可以通过观察木块被小球撞击后移动的距离来判断钢球的动能的大小。
(2)由图可知,钢球的质量相同,甲图中,小球从斜面由静止滚下时的高度较大,到达水平面时的速度较大,撞击木块后,木块移动的距离较远,说明甲图中小球撞击木块时的动能较大,故可得结论:物体的质量一定时,速度越大,动能越大。
(3)让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,小车到达水平面时的速度相同,动能相同,小车在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,此时动能为0。在水平面运动的整个过程中,克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量;因小车动能变化量相同,所以克服摩擦力做的功相等;小车在玻璃、毛巾表面运动时,接触面越光滑,小车运动的距离越远,速度减小得越慢,用时越长,因此小车在玻璃上运动的时间大于小车在毛巾上运动的时间。根据可得,。
2.《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车上道路行驶,不得超过限速标志标明的最高时速;机动车载物应当符合核定的载质量,严禁超载”。由此,同学们联想到:交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想:
汽车的动能可能跟速度有关;
汽车的动能可能跟质量有关。
【进行实验】他们做了图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)实验中小钢球的动能的大小是通过___________来判断的,这种方法叫做___________(选填“转换”或“类比”)法;
(2)甲组实验中,小球从高处向下滚落,小球的___________能转化为小球的动能;
(3)分析乙、丙两组实验,可以得到的结论是:_______________________________;
【拓展探究】实验后,同学们想进一步知道,在影响汽车动能大小的因素中,“超载”和“超速”哪个对动能影响更大,于是进行了实验测定,得到的数据如下表。
序号
小球的质量m/g
小球到底端时速度
木块运动的距离s/m
1
30
2
0.4
2
30
4
1.6
3
60
2
0.8
(4)为了探究“超载”隐患时,应选择___________(填写两个序号)两组实验进行比较;
(5)分析表格中对应的数据可知:当发生交通事故时,由___________(选填“超载”或“超速”)造成的危害更严重。
【答案】(1) 木块被撞击后移动的距离 转换
(2)重力势
(3)速度一定时,物体的质量越大,动能越大
(4)1、3
(5)超速
【详解】(1)动能无法直接观察,实验中通过木块被推动移动的距离反映小球动能的大小,这种将不易观测的物理量转换为易观测物理量的方法叫做转换法。
(2)小球从高处滚落时,高度降低、重力势能减小,速度增大、动能增大,是重力势能转化为动能。
(3)乙、丙实验中,小球从同一高度滚下,到达水平面的速度相同,小球质量不同;质量越大的小球,木块被推得越远,说明动能越大,因此结论:速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(4)探究“超载”即质量对动能的影响时,需要控制速度相同,改变质量,表格中1、3组速度相同、质量不同,因此选择1、3两组实验比较。
(5)分析数据:质量不变时,速度变为原来的2倍,动能即木块移动距离变为原来的4倍;速度不变时,质量变为原来的2倍,动能仅变为原来的2倍,说明速度对动能影响更大,因此超速造成的危害更严重。
3.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远,由此可得出结论:_______。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。由此可以得出物体“质量一定时,速度越大动能越大。
(4)有同学在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案_______(选填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)质量
(2)速度相同时,物体质量越大,动能越大
(3)小于
(4)不可行
【详解】(1)甲、乙两图中,小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;
(2),两球的速度相同,B球能将木块C撞得更远,说明B球的动能更大,因此可得速度相同时,物体质量越大,动能越大;
(3)乙、丙两图,小球的质量相同,,所以丙图小球的速度更大;图丙中木块C滑行得更远些,说明质量相同时,物体的速度越大,动能越大;
(4)图丁中,将弹簧压缩相同程度,弹簧的弹性势能相同,释放后弹性势能转化为铁球的动能,因此不同质量的铁球获得的动能大小是相等的无法比较动能与质量的关系,因此该方案不可行。
二.判断动能和势能的变化(共5小题)(易错★)
4.如图所示为跳水运动员进行跳板跳水时的情景,被压弯的跳板将运动员弹起来,是因为发生弹性形变的跳板具有_________能;运动员从最高点落下的过程中(未接触水面),运动员的动能________(选填“增大”“不变”或“减小”,下同),重力势能________________。
【答案】 弹性势 增大 减小
【详解】[1]跳板被压弯,发生了弹性形变,具有弹性势能。
[2][3]由最高点下落时,质量不变,速度变大,动能变大。在此过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小。
5.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小孩在空中上升的过程中动能______(填“增加”、“减少”或“不变”);在空中下落的过程中______转化为动能;小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的______能最大。
【答案】 减少 重力势能 弹性势
【详解】[1]小孩在空中上升的过程中,质量不变,速度减小,所以动能减小。
[2]小孩在空中下落的过程中,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能转化为动能。
[3]由于小孩落到蹦蹦床后,下降到最低点时,此时蹦蹦床的弹性形变程度最大,所以蹦蹦床的弹性势能最大。
6.小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,它能自动折返。在此过程中,先把________转化为________再转化为________。(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)
【答案】 动能 弹性势能 动能
【详解】【小题1】[1][2][3]“魔罐”是利用橡皮筋的弹性形变来实现自动返回的,当用手向前推动魔罐时,它开始滚动,滚动过程中,罐内的橡皮筋被缠绕,即发生形变,存储了弹性势能,随着滚动前进,动能逐渐减少,橡皮筋的弹性势能增加,当罐子速度减为零(最远点),此时橡皮筋,完全缠紧,弹性势能达到最大,接着,橡皮筋开始回弹,释放弹性势能,从而推动罐子反向运动,罐子获得反向动能,从而自动折返,所以整个过程是罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,然后又转化为罐子的动能。
7.盘锦大米闻名全国,在水稻种植过程中利用如图所示的无人机精确施肥,最大限度地提高作物产量和质量,减少肥料的浪费和对环境的负面影响。装满肥料的无人机起飞升空时,重力势能___________,在空中沿水平方向匀速飞行,精准向稻田施肥时,无人机的动能___________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 增大 减小
【详解】[1]无人机装满肥料起飞升空时,质量不变,高度增加,则重力势能增大。
[2]无人机在空中沿水平方向匀速飞行,精准向稻田施肥时,速度不变,质量因施肥而减小。因此动能减小。
8.2024年11月4日,我国神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后,关闭发动机后先加速下降一段距离,再打开降落伞减速下降,在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲,在东风着陆场成功着陆,如图所示。关于返回舱降落的过程,下列说法正确的是( )
A.加速下降阶段,返回舱的机械能变小
B.减速下降阶段,返回舱的重力势能转化为动能
C.点火缓冲阶段,返回舱的重力势能不变
D.点火缓冲阶段,返回舱的动能增加
【答案】A
【详解】A.加速下降阶段,返回舱的速度增大,动能增大,高度降低,重力势能减小。由于返回舱与大气层摩擦生热,部分机械能转化为内能,所以机械能变小,故A正确;
B.减速下降阶段,返回舱的速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,是机械能转化为内能,而不是重力势能转化为动能,故B错误;
C.点火缓冲阶段,返回舱的高度降低,质量不变,重力势能减小,故C错误;
D.点火缓冲阶段,返回舱的速度减小,质量不变,动能减小,故D错误。
故选A。
三.物体运动过程各能量的变化(共5小题)(难★)
9.如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.实心球在最高点时,动能为零
B.实心球从点运动到点时,动能转化为重力势能
C.实心球从点运动到点的动能先增大后减小
D.实心球在点的机械能大于在点的机械能
【答案】B
【详解】A.实心球斜向上运动,在最高点时仍具有水平方向的速度,速度不为零,因此动能不为零,故A错误;
B.实心球从点运动到点时,质量不变,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增大,因此动能转化为重力势能,故B正确;
C.实心球从点运动到点动能转化为重力势能,动能减小,从点运动到点重力势能转化为动能,动能增大,因此从点运动到点的过程中,动能是先减小后增大,故C错误;
D.由题意可知不计空气阻力,实心球运动过程中机械能守恒,因此实心球在点的机械能等于在点的机械能,故D错误。
故选B。
10.如图甲所示,2026年2月18日,中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中斩获金牌,她成为了该项目历史上首个卫冕冠军。比赛中的运动轨迹如图乙中虚线所示。下列说法中正确的是( )
A.徐梦桃在A处的重力势能比在B处时大
B.徐梦桃在A处的机械能比在B处时小
C.徐梦桃从B到C上升过程中,她的动能逐渐增大
D.徐梦桃从A到D向下滑行过程中,动能减少、重力势能增大
【答案】A
【详解】A.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大。 由图可知,徐梦桃在A处的高度比在B处的高度高,且其质量不变,所以徐梦桃在A处的重力势能比在B处时大,故A正确;
B.机械能包括动能和势能,在滑行过程中,由于存在摩擦等阻力,会有一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐减小。 所以徐梦桃在A处的机械能比在B处时大,而不是小,故B错误;
C.动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。 徐梦桃从B到C上升过程中,质量不变,速度逐渐变小,所以她的动能逐渐减少,而不是增大,故C错误;
D.徐梦桃从A到D向下滑行过程中,重力势能减小,动能增大,而不是动能减少、重力势能增大,故D错误。
故选A。
11.图甲所示的是某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察。下列说法正确的是( )
A.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,动能增大
B.无人机从A点飞到B点的过程中,重力势能不变
C.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
D.山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A.无人机保持同一高度匀速盘旋,质量和速度都不变,动能不变,故A错误;
B.无人机从A点飞到B点,质量不变,高度升高,重力势能增大,故B错误;
C.无人机从C点匀速爬升到D点,质量不变,速度不变,高度升高,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.B点海拔高于A点,溪水由B点流到A点,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
12.如图所示,甲、乙是两个完全相同的弹力球。在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲球在空中下落时,重力势能增大,动能减小
B.乙球上升过程中,重力势能转化为动能
C.甲球和乙球刚落地时的速度大小相同
D.抛出时甲球的机械能小于乙球的机械能
【答案】C
【详解】A.甲球下落时,高度降低、速度变大,因此重力势能减小,动能增大,故A错误;
B.乙球上升过程中,速度减小、高度升高,动能减小、重力势能增大,是动能转化为重力势能,故B错误;
CD.抛出时甲乙质量相同、高度相同、初速度大小相等,所以甲乙的重力势能、动能都相等,因此抛出时机械能相等;不计空气阻力,机械能守恒,落地时两球的重力势能全部转化为动能,因此落地动能相等,质量相同,故落地速度大小相同,故C正确,,正确D错误。
故选C。
13.如图是光滑的轨道,点的高度大于点的高度,小球从点由静止自由滑下,沿轨道到达点后离开(不计空气阻力),从点到点的过程中重力势能转化为__________,小球到达点后运动轨迹最符合实际的是__________(选填“”“”“”或“”)。
【答案】 动能 c
【详解】[1]从A点到O点的过程,小球的质量不变,小球的高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,所以此过程是重力势能转化为动能。
[2] AOB是光滑的轨道,又不计空气阻力,整个运动过程中小球的机械能守恒。小球在A点时静止,只有重力势能,小球运动到右端最高点时,有向右的运动速度,即动能不为零,而机械能与A点时相同,故小球达到右端的最高点时重力势能略小于A点的重力势能,故高度略小于A点,由于小球有惯性,离开B点后会保持原来向斜向上运动,所以运动轨迹最符合实际的是c。
四.单摆和滚摆的能量变化(共5小题)(难★★)
14.荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由A点静止释放后,将在A、C两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到B点的过程中,动能增大,重力势能减小
B.小球在A 点的机械能大于在 B 点时的机械能
C.小球从A点运动到C点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球在C点时,动能最大
【答案】A
【详解】A.小球从A点运动到B点的过程中,高度降低、速度增大,因此重力势能减小,动能增大,故A正确;
B.不计空气阻力,机械能守恒,小球在A点的机械能和B点的机械能相等,故B错误;
C.小球从A到C的高度先降低后升高,因此重力势能先减小后增大,故C错误;
D.C点是摆动的最高点,小球速度为0,动能最小,故D错误。
故选A。
15.如图所示,将小球拉到点后松手,小球从点下落到点,又从点上升到点,之后来回摆动多次后静止在点。下列说法正确的是( )
A.小球摆到点时速度最大
B.小球在点只受重力的作用
C.小球从点摆动到点过程中,机械能守恒
D.小球从点下落到点过程中,重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A.C点是小球摆动的最高点,速度为0,最低点B的速度最大,故A错误;
B.小球在B点同时受到重力和细线的拉力,不是只受重力,故B错误;
C.小球摆动多次后最终静止在B点,说明摆动过程中克服空气阻力做功,机械能不断减少,因此从A到C的过程机械能不守恒,故C错误;
D.小球从A下落到B的过程中,高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大,这个过程是重力势能转化为动能,故D正确。
故选 D。
16.如图是摆球从A点静止释放,经过B、O、C三点,到达最高点D的示意图,其中B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.摆球在O点时动能等于零 B.摆球在A、D两点的重力势能相等
C.摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D.摆球在B、C两点的动能相等
【答案】C
【详解】A.O点是摆球摆动的最低点,摆球从A到O的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,在O点时速度最大,因此动能最大,不为零,故A错误;
B.重力势能与质量和高度有关,由图可知, A点的高度高于D点的高度,摆球质量不变,因此A点的重力势能大于D点的重力势能,故B错误;
C.摆球摆动过程中,会受到空气阻力的作用,需要克服空气阻力做功,因此整个摆动过程中机械能不断减少,从A到O的过程中机械能也会减少,故C正确;
D.B、C两点等高,因此摆球在B、C两点的重力势能相等;但摆球从B到C的过程中,机械能不断减少,因此C点的机械能小于B点的机械能。根据机械能=动能+重力势能,重力势能相等时,C点的动能小于B点的动能,故D错误。
故选C。
17.(多选)如图所示,小球在A点由静止开始释放向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点,。下列说法中正确的是( )
A.小球在B点的动能最大 B.小球在最低点B点时,受力平衡
C.小球的机械能总量保持不变 D.小球的动能和重力势能可以相互转化
【答案】AD
【详解】AD.小球质量不变,在从A点向B点运动时,速度增加,高度降低,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;在从B点向C点运动时,速度减小,高度增加,则动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,所以小球的动能和重力势能可以相互转化,小球在B点的动能最大,故AD正确;
B.小球在整个运动过程中做曲线运动,处于非平衡状态,所以小球在最低点B点时,受力不平衡,故B错误;
C.小球在C点和A点速度均为零,动能均为零,C点高度较低,重力势能较小,所以C点机械能小于A点机械能,所以小球的机械能总量变小,故C错误。
故选AD。
18.小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆,下列说法中正确的是( )
A.滚摆在上升过程中,动能变大
B.滚摆在下落过程中,动能转化为重力势能
C.滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能减小
D.滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.根据动能大小的影响因素,质量越大、速度越大,动能越大。滚摆在上升过程中,质量不变,速度逐渐减小,所以动能逐渐变小,故A错误。
B.滚摆在下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,而速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,故B错误。
CD.由于滚摆运动过程中受到空气阻力等因素的影响,一部分机械能会转化为内能,所以滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能减小,故C正确,D错误。
故选C。
五.蹦床、蹦极的能量变化(共5小题)(难★★★)
19.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,到达位置B点时,弹性绳对人的拉力与人受到的重力相等,此时速度最大;随后上升到最高位置C点。对此过程,下列描述正确的是( )
A.弹性绳的弹性势能在B点时最大
B.人从A到C的过程中,动能减少,重力势能增加
C.人从B到C的过程中,动能减少,重力势能增加
D.人从A到B的过程中,动能增加,重力势能减少
【答案】C
【详解】A.弹性势能大小和弹性形变程度有关,A点弹性绳伸长量最大、形变最大,弹性势能最大,B点弹性绳形变更小,弹性势能更小,故A错误;
B.人从A到C的过程中,高度一直升高,重力势能一直增加;速度先增大(A到B,速度从0增加到最大)后减小(B到C,速度从最大减小到0),因此动能先增大后减小,不是一直减少,故B错误;
C.人从B到C的过程中,高度不断升高,重力势能增加;此阶段拉力小于重力,人做减速运动,速度减小,因此动能减少,故C正确;
D.人从A到B向上运动,高度升高,重力势能增加,故D错误。
故选 C。
20.如图为蹦床运动简化示意图,O点是运动员静止下落的起始位置,A点是蹦床没有形变时的位置,B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.从O点到A点的过程中,运动员的机械能增大
B.从A点到C点的过程中,蹦床的弹性势能先变大后变小
C.从A点到C点的过程中,运动员的机械能在逐渐减小
D.从O点到C点的过程中,运动员的重力势能在不断减小,动能在不断增大
【答案】C
【详解】A.从O点到A点的过程中,运动员自由下落,其重力势能转化为动能。不计空气阻力,运动员的机械能守恒,故A错误;
BC.从A点到C点的过程中,蹦床的弹性形变程度越来越大,其弹性势能一直变大,此过程中运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,则运动员的机械能在逐渐减小,故B错误,C正确;
D.从O点到A点,运动员只受重力,向下做加速运动;B点是运动员的重力与蹦床对运动员的弹力相等的位置,则从A点到B点的过程中,运动员受到的重力大于蹦床的弹力,因此运动员速度越来越大;从B点到C点的过程中,蹦床的弹力大于运动员的重力,运动员速度越来越小。从O点到C点的过程中,运动员的速度先增大后减小,质量不变,则运动员的动能先增大后减小;因运动员的高度在不断降低,所以运动员的重力势能不断减小,故D错误。
故选C。
21.小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v-t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王达到最低点。则下列说法正确的是 ( )
A.0~t3,小王的动能不断增大
B.0~t3,小王的重力势能不断减少
C.整个过程小王的机械能守恒
D.t2时,弹性绳的弹性势能最大
【答案】B
【详解】A.由题意可知,在t2时小王的速度达到最大值,t2~t3时间段内,小王向下运动速度变小,所以动能变小,故A错误;
B.在0~t3时间段内,小王的质量不变,高度不断变小,所以小王的重力势能不断减少,故B正确;
C.从t₁开始,弹性绳被拉长,弹性绳对小王做功,小王的机械能会转化为弹性绳的弹性势能,所以整个过程小王的机械能不守恒,故C错误;
D.在t3时,小王的速度为0,此时小王到达最低点,此时弹性绳的伸长量是最大的,弹性势能最大,故D错误。
故选B。
22.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,运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点时运动员受到的弹力等于重力,C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点,运动员的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”;运动员在______选填“A”“B”或“C”点时的动能最大;运动员在A点的机械能______C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力,弹性绳自重不计
【答案】 不变 B 大于
【详解】[1]从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]运动员从A点到B点的过程中,弹性绳开始发生形变,但重力大于弹性绳对运动员拉力,运动员受到合力的方向竖直向下,因此运动员的速度增大,动能增大;到达B点时,重力等于拉力,速度达到最大,所以运动员在B点时动能最大。
[3]运动员从A点运动到C点的过程中,运动员的速度先增大后减小,直到下落到最低点C点时,速度为零,动能为零,此时运动员的重力势能最小,弹性绳伸长到最长,弹性势能最大,运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能,故运动员在A点的机械能大于C点的机械能。
23.如图所示,两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上,两个完全相同的实心小球a、b,分别从两根弹簧的正上方不同高度处由静止释放,释放高度。不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.两个小球在整个下落过程中动能一直增加
B.两个小球在整个下落过程中机械能守恒
C.下落前,两个小球的重力势能相同
D.两个小球分别到达最低点时,两根弹簧的弹性势能不同
【答案】D
【详解】A.小球下落接触弹簧后,一开始重力大于弹簧弹力,小球加速,动能增加;当弹簧弹力增大到大于重力后,小球减速,动能减小,到最低点时动能为0,因此动能是先增加后减小,不是一直增加,故A错误;
B.小球接触弹簧后,小球的机械能会不断转化为弹簧的弹性势能,因此小球自身的机械能是减小的,小球整个下落过程机械能不守恒,故B错误;
C.重力势能和质量、高度有关,两个小球完全相同(质量相等),初始释放高度,因此下落前b的重力势能更大,二者重力势能不同,故C错误;
D.不计空气阻力,小球的重力势能最终全部转化为弹簧的弹性势能;初始时b的重力势能更大,因此最终转化得到的弹性势能更大,两根弹簧的弹性势能不同,故D正确。
故选D。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
(
完成时间:
月
日
今日打卡
:
☐ 已完成
用时:
min
自评
勋章
:
)
暑假预习作业05 机械能
(
目 录
01 新知初探
02 基础检测
03 小试牛刀
一.
探究影响动能大小的因素
(共
3
小题)
二.
判断动能和势能的变化
(共
5
小题)
(易错★)
三.
物体运动过程各能量的变化
(共
5
小题)
(难★)
四.
单摆和滚摆的能量变化
(共
5
小题)
(难★★)
五.
蹦床、蹦极的能量变化
(共
5
小题)
(
难
★★★)
)
一、动能和势能
1.一个物体能对另一个物体做功,就表明这个物体具有能量。
2.动能和势能
动能
势能
重力势能
弹性势能
定义
物体由于运动而具有的能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素
速度:质量相同时,运动速度越大,动能越大
质量:运动速度相同时,质量越大,动能越大
高度:质量相同时,位置越高,重力势能越大
质量:高度相同时,质量越大,重力势能越大
物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能越大
判断有无
运动的物体具有动能,速度为零时动能为零
受到重力的物体都具有重力势能(因为任何物体的高度都是相对的)
发生弹性形变的物体具有弹性势能,反之则无
二、动能和势能的相互转化
1.物理学中,将动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能。
2.大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但动能和势能的总和不变,或者说,机械能是守恒的
1.风是流动的空气。如图所示,风可以吹动风力发电机转动,则风_______(选填“具有”或“不具有”)能量。
2.下列三个物体中:①空中飞行的无人机、②压缩的轻弹簧、③被举高的哑铃,具有弹性势能的是______,具有重力势能的是______。
3.出行安全尤为重要。公路上有汽车行驶速度限制,原因之一是车速越大,动能_________,肇事后危害越大。
4.如图所示为游乐场过山车运行时的场景,当过山车从低处向高处匀速爬升时,其动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.杜绝高空抛物,倡导文明生活。高空中的物体具有很大的________,下落过程中转化为________,砸向行人时,会造成较大的伤害。(均填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)。
6.2026年2月12日14时37分,捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空,随后以“一箭七星”方式将7颗卫星准确送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。火箭在加速升空过程中,卫星的动能变大,重力势能_______,机械能_______。
7.竖直向上抛出的篮球,上升过程中动能________,重力势能________;落地撞击地面发生形变时,动能转化为________能。
8.物理量单位对物理量的理解和描述至关重要,下列不是功和能量的单位是( )
A.焦耳 B.牛·米 C.瓦·秒 D.米·秒
9.如图所示是神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后减速下降的场景。关于飞船减速下降过程中的能量变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少
C.动能增加,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减少
10.我国首款“空中应急救援平台”载人飞艇AS700于2026年1月完成首次载人商业飞行。飞艇在匀速升空过程中( )
A.动能增大 B.动能减小 C.机械能增大 D.机械能守恒
11.2026年冬奥会上,我国选手夺得单板滑雪男子坡面障碍技巧比赛的冠军,为本届冬奥会中国队赢得首枚金牌,运动员在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.上升过程中动能增大 B.上升过程中重力势能增大
C.下落时,动能转化为重力势能 D.在最高点时为平衡状态
12.2026年央视春晚合肥分会场,16架无人驾驶飞行器编队飞行,创造了同时公开飞行数量之最。下列情形中,飞行器机械能不变的是( )
A.加速起飞 B.匀速上升 C.匀速下降 D.空中悬停
一.探究影响动能大小的因素(共3小题)
1.为了探究“物体动能的大小与什么因素有关”,小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察__________来判断钢球动能的大小;
(2)分析甲、乙两次实验的现象,可以得到的结论是:__________;
(3)小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,那么小车克服摩擦力做的功__________(选填“相等”或“不相等”)。小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的快慢分别是、,则__________(选填“>”或“=”或“<”)
2.《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车上道路行驶,不得超过限速标志标明的最高时速;机动车载物应当符合核定的载质量,严禁超载”。由此,同学们联想到:交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想:
汽车的动能可能跟速度有关;
汽车的动能可能跟质量有关。
【进行实验】他们做了图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)实验中小钢球的动能的大小是通过___________来判断的,这种方法叫做___________(选填“转换”或“类比”)法;
(2)甲组实验中,小球从高处向下滚落,小球的___________能转化为小球的动能;
(3)分析乙、丙两组实验,可以得到的结论是:_______________________________;
【拓展探究】实验后,同学们想进一步知道,在影响汽车动能大小的因素中,“超载”和“超速”哪个对动能影响更大,于是进行了实验测定,得到的数据如下表。
序号
小球的质量m/g
小球到底端时速度
木块运动的距离s/m
1
30
2
0.4
2
30
4
1.6
3
60
2
0.8
(4)为了探究“超载”隐患时,应选择___________(填写两个序号)两组实验进行比较;
(5)分析表格中对应的数据可知:当发生交通事故时,由___________(选填“超载”或“超速”)造成的危害更严重。
3.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远,由此可得出结论:_______。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。由此可以得出物体“质量一定时,速度越大动能越大。
(4)有同学在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案_______(选填“可行”或“不可行”)。
二.判断动能和势能的变化(共5小题)(易错★)
4.如图所示为跳水运动员进行跳板跳水时的情景,被压弯的跳板将运动员弹起来,是因为发生弹性形变的跳板具有_________能;运动员从最高点落下的过程中(未接触水面),运动员的动能________(选填“增大”“不变”或“减小”,下同),重力势能________________。
5.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小孩在空中上升的过程中动能______(填“增加”、“减少”或“不变”);在空中下落的过程中______转化为动能;小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的______能最大。
6.小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,它能自动折返。在此过程中,先把________转化为________再转化为________。(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)
7.盘锦大米闻名全国,在水稻种植过程中利用如图所示的无人机精确施肥,最大限度地提高作物产量和质量,减少肥料的浪费和对环境的负面影响。装满肥料的无人机起飞升空时,重力势能___________,在空中沿水平方向匀速飞行,精准向稻田施肥时,无人机的动能___________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
8.2024年11月4日,我国神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后,关闭发动机后先加速下降一段距离,再打开降落伞减速下降,在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲,在东风着陆场成功着陆,如图所示。关于返回舱降落的过程,下列说法正确的是( )
A.加速下降阶段,返回舱的机械能变小
B.减速下降阶段,返回舱的重力势能转化为动能
C.点火缓冲阶段,返回舱的重力势能不变
D.点火缓冲阶段,返回舱的动能增加
三.物体运动过程各能量的变化(共5小题)(难★)
9.如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.实心球在最高点时,动能为零
B.实心球从点运动到点时,动能转化为重力势能
C.实心球从点运动到点的动能先增大后减小
D.实心球在点的机械能大于在点的机械能
10.如图甲所示,2026年2月18日,中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中斩获金牌,她成为了该项目历史上首个卫冕冠军。比赛中的运动轨迹如图乙中虚线所示。下列说法中正确的是( )
A.徐梦桃在A处的重力势能比在B处时大
B.徐梦桃在A处的机械能比在B处时小
C.徐梦桃从B到C上升过程中,她的动能逐渐增大
D.徐梦桃从A到D向下滑行过程中,动能减少、重力势能增大
11.图甲所示的是某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察。下列说法正确的是( )
A.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,动能增大
B.无人机从A点飞到B点的过程中,重力势能不变
C.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
D.山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
12.如图所示,甲、乙是两个完全相同的弹力球。在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲球在空中下落时,重力势能增大,动能减小
B.乙球上升过程中,重力势能转化为动能
C.甲球和乙球刚落地时的速度大小相同
D.抛出时甲球的机械能小于乙球的机械能
13.如图是光滑的轨道,点的高度大于点的高度,小球从点由静止自由滑下,沿轨道到达点后离开(不计空气阻力),从点到点的过程中重力势能转化为__________,小球到达点后运动轨迹最符合实际的是__________(选填“”“”“”或“”)。
四.单摆和滚摆的能量变化(共5小题)(难★★)
14.荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由A点静止释放后,将在A、C两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到B点的过程中,动能增大,重力势能减小
B.小球在A 点的机械能大于在 B 点时的机械能
C.小球从A点运动到C点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球在C点时,动能最大
15.如图所示,将小球拉到点后松手,小球从点下落到点,又从点上升到点,之后来回摆动多次后静止在点。下列说法正确的是( )
A.小球摆到点时速度最大
B.小球在点只受重力的作用
C.小球从点摆动到点过程中,机械能守恒
D.小球从点下落到点过程中,重力势能转化为动能
16.如图是摆球从A点静止释放,经过B、O、C三点,到达最高点D的示意图,其中B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.摆球在O点时动能等于零 B.摆球在A、D两点的重力势能相等
C.摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D.摆球在B、C两点的动能相等
17.(多选)如图所示,小球在A点由静止开始释放向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点,。下列说法中正确的是( )
A.小球在B点的动能最大 B.小球在最低点B点时,受力平衡
C.小球的机械能总量保持不变 D.小球的动能和重力势能可以相互转化
18.小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆,下列说法中正确的是( )
A.滚摆在上升过程中,动能变大
B.滚摆在下落过程中,动能转化为重力势能
C.滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能减小
D.滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能保持不变
五.蹦床、蹦极的能量变化(共5小题)(难★★★)
19.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,到达位置B点时,弹性绳对人的拉力与人受到的重力相等,此时速度最大;随后上升到最高位置C点。对此过程,下列描述正确的是( )
A.弹性绳的弹性势能在B点时最大
B.人从A到C的过程中,动能减少,重力势能增加
C.人从B到C的过程中,动能减少,重力势能增加
D.人从A到B的过程中,动能增加,重力势能减少
20.如图为蹦床运动简化示意图,O点是运动员静止下落的起始位置,A点是蹦床没有形变时的位置,B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.从O点到A点的过程中,运动员的机械能增大
B.从A点到C点的过程中,蹦床的弹性势能先变大后变小
C.从A点到C点的过程中,运动员的机械能在逐渐减小
D.从O点到C点的过程中,运动员的重力势能在不断减小,动能在不断增大
21.小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v-t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王达到最低点。则下列说法正确的是 ( )
A.0~t3,小王的动能不断增大
B.0~t3,小王的重力势能不断减少
C.整个过程小王的机械能守恒
D.t2时,弹性绳的弹性势能最大
22.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,运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点时运动员受到的弹力等于重力,C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点,运动员的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”;运动员在______选填“A”“B”或“C”点时的动能最大;运动员在A点的机械能______C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力,弹性绳自重不计
23.如图所示,两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上,两个完全相同的实心小球a、b,分别从两根弹簧的正上方不同高度处由静止释放,释放高度。不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.两个小球在整个下落过程中动能一直增加
B.两个小球在整个下落过程中机械能守恒
C.下落前,两个小球的重力势能相同
D.两个小球分别到达最低点时,两根弹簧的弹性势能不同
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。