苏科版物理九年级上学期 12.1 动能 势能 机械能 同步练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.速度大的物体动能一定大
B.质量大的物体势能一定大
C.举得高的物体重力势能大
D.质量相同的物体,速度大的动能大
2.下列物体中,既有动能又有势能的是( )
A.在水平公路上行驶的汽车 B.空中正在下落的雨滴
C.拉长的弹簧 D.被拦河坝挡住的水
3.李白赋诗“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时,水的( )
A.动能增加,重力势能增加 B.动能减小,重力势能增加
C.动能减小,重力势能减小 D.动能增加,重力势能减小
4.体积相等的实心铜球和实心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动,铜球的动能为EK铜,木球的动能为EK木.已知铜的密度大于木头的密度,则( )
A.EK铜<EK木 B.EK铜>EK木 C.EK铜=EK木 D.无法判断
5.下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )
A.水平轨道上正在进站的列车
B.体育考试时,抛出的实心球从高处下落的过程
C.站在观光电梯上匀速下降的游客
D.站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客
6.骑自行车的人,上坡前要加紧蹬几下脚踏板,这样做的目的是( )
A.增大车子的惯性 B.增大车子向前的牵引力
C.增大车子的动能 D.增大车子的势能
7.如图所示,是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能 随时间t变化的曲线最接近的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.如图所示是蹦极游戏的情景,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点,对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
D.游戏者到c点时,他的动能为零
三、填空题
9.飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能;流水能推动竹排是由于流水具有 能;滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有 能;拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。
10.以同样速度行驶的大卡车和小轿车, 的动能大,所以在同样的道路上,不同车型的限制车速是不同的,大卡车的最大行驶速度应比小轿车 (填“大”或“小”)。
11.一个小球沿光滑斜面向下滚动,则小球的动能将会 ,势能将会 ,机械能将会 。(填“变大”“变小”或“不变”)
12.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能 乙的重力势能,甲的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”) 乙的机械能。
13.图为卫星绕地球飞行的轨道示意图。卫星在飞行过程中机械能不变,当卫星运行到近地点时,其动能最 (选填“大”或“小”)。
14.如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,重力势能 ,动能 ;当它由上而下滚动时,重力势能 ,动能 ;当它到达最低处时,重力势能 ,动能 ;当它由下而上滚动时,重力势能 ,动能 。
15.小球从斜面顶端自由滑下时,小球的 能转化成 能,当小球在水平面上接触到弹簧后动能变 ,小球把弹簧压缩成最短时,小球的机械能全部转化成 。
四、实验题
16.钢球从斜面上由静止滑下,撞击到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远,表示钢球的动能越大。现如图所示,用质量不同的钢球A、B,从同一斜面的同一高度由静止滑下,撞击同一块木块M。
(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的 ;
(2)本实验研究的是钢球具有动能的多少跟 的关系;
(3)实验可得结论 。
17.在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图所示。将甲乙两小球(m甲<m乙)分别拉到与竖直方向成一定角度(θ1<θ2)的位置,由静止释放,当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相等。
(1)如图(a)、(b)所示,观察到 可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,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)比较图(b)、(c)所示,可得出初步结论是: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】A. 影响动能大小的因素是质量和速度,所以在质量未知时,速度大的物体动能不一定大,A不符合题意;
B. C. 影响重力势能大小的因素是质量和高度,所以在只知道质量或高度时,不能比较能的大小,BC不符合题意;
D. 影响动能大小的因素是质量和速度,质量相同的物体,速度大的动能大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
2.【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】A. 在水平公路上行驶的汽车,由于运动具有动能,但与地面的高度差为零,不具有重力势能,A不符合题意;
B. 空中正在下落的雨滴,具有速度和高度,故具有动能和重力势能,B符合题意;
C. 拉长的弹簧,具有势能,不具有动能,C不符合题意;
D. 被拦河坝挡住的水,有高度,具有重力势能,但静止没有动能,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】动能:物体由于运动而具有的能叫动能.
重力势能:物体由于被举高而具有的能.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】瀑布飞流而下时,水的质量不变,速度不断增大,动能不断增大,高度减小,重力势能不断减小.
故答案为:D
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
4.【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:(1)铜块和木块体积V铜=V木,密度ρ铜>ρ木;
由ρ=得,m=ρV,
体积相同,m铜>m木,铜块的质量大.
(2)它们的速度相等,铜块的质量大,因此铜块的动能大.
故选B.
【分析】物体由于运动而具有的能叫做动能,动能的大小与物体的质量和速度有关.
5.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 水平轨道上正在进站的列车,速度减小,动能减小,高度不变,重力势能不变,A不符合题意;
B. 体育考试时,抛出的实心球从高处下落的过程,高度降低,速度增大,则重力势能减小,动能增大,B符合题意;
C. 站在观光电梯上匀速下降的游客,速度不变,高度降低,所以动能不变,重力势能减小,C不符合题意;
D. 站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客,速度不变,高度升高,所以动能不变,重力势能增大,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
6.【答案】C
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】A. 惯性与质量有关,与速度无关,A不符合题意;
B. C. 骑自行车的人,上坡前要加紧蹬几下脚踏板,可以提高速度,则动能增大,上坡时,动能转化为重力势能,更容易上坡,C符合题意,B不符合题意;;
D. 上破前,高度不变,所以不能增大车子的势能,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
7.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】如图所示,是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中高度先升高,后降低,所以重力势能先增大,后减小;
则动能会先减小,后增大,但在最高点时速度也不为零,且最后落地点时高度低于出手的高度,所以最末时的动能大,据此选择。
如图A,动能先减小,后增大,且动能最小时不为零,最末的动能大于最初的动能,正确;
故答案为:A。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
8.【答案】C,D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 当弹性绳子被拉长后,弹力等于再大于重力后,游戏者的速度会减小,所以动能不是一直在增加的,A不符合题意;
B. 游戏者减少的重力势能,一部分转化为动能,一部分转化为绳子的弹性势能,B不符合题意;
C. 游戏者通过a点之后,绳子被拉长发生弹性形变,所以具有弹性势能,C符合题意;
D. 游戏者到c点时为最低点,之后又会上升,所以c点时速度为零,动能也为零,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大.
9.【答案】动;动;重力势;弹性势
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有动能;
流水能推动竹排是由于流水具有动能;
滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有重力势能;
拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有弹性势能。
故答案为:动;动;重力势;弹性势.
【分析】动能:物体由于运动而具有的能叫动能.重力势能:物体由于被举高而具有的能.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
10.【答案】大卡车;小
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】以同样速度行驶的大卡车和小轿车,由于大卡车的质量大,故大卡车的动能大;
所以在同样的道路上,不同车型的限制车速是不同的,大卡车的最大行驶速度应比小轿车小。
故答案为:大卡车;小.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
11.【答案】变大;变小;不变
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】一个小球沿光滑斜面向下滚动,则小球的高度降低,速度增大,所以动能将会变大,势能将会减小;
即重力势能转化为动能,由于只有重力做功,机械能总量不变。
故答案为:变大;变小;不变.
【分析】在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
12.【答案】不变;等于;小于
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】甲上行中,由于质量和速度都不变,所以动能不变;
某时刻他们的位置如图所示,两者的高度相等,质量也相等,所以该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能;
由于甲的速度小,所以甲的动能小于乙的动能,则甲的机械能也小于乙的机械能。
故答案为:不变;等于;小于.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
13.【答案】大
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:卫星在绕地球运动过程中,质量不变,卫星在近地点时,高度最低,速度最快,所以它的动能最大.
故答案为:大.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
14.【答案】最大;为零;减小;增大;最小;最大;增大;减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,高度最高,所以重力势能最大,动能为零;
当它由上而下滚动时,高度降低,速度增大,所以重力势能减小,动能增大;
当它到达最低处时,高度最低,重力势能最小,速度最大,动能最大;
当它由下而上滚动时,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
15.【答案】重力势;动;小;弹簧的弹性势能
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】小球从斜面顶端自由滑下时,小球的高度降低,速度增大,所以重力势能转化成动能;
当小球在水平面上接触到弹簧后,弹簧被压缩,小球受到弹力作用而速度减小,所以小球动能变小,小球把弹簧压缩成最短时,小球的机械能全部转化成弹簧的弹性势能。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
16.【答案】(1)初速度
(2)质量
(3)速度相同,质量越大,动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下时,重力势能相等,转化为动能时,动能也相等,所以到水平面时速度相等,即目的是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的初速度;(2)本实验两球的速度相等,质量不等,所以研究的是钢球具有动能的多少跟质量的关系;(3)实验可知,速度相同时,质量大的球将木块推动的更远,即做功越多,所以可得结论速度相同,质量越大,动能越大。
【分析】探究动能大小的影响因素,用到转换法(钢球的动能无法直接比较,通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小)和控制变量法(当研究动能大小与质量的关系时,要让质量不同的钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同,质量不同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一钢球从不同的高度释放,这样可以保证钢球的质量相同,速度不同).
17.【答案】(1)木块被推动的距离;质量
(2)当物体质量相等时,速度越大动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验利用了转换法,即利用木块被推动的距离来表示小球动能的大小,所以如图(a)、(b)所示,观察到b图中木块被推动的距离远,可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,由于摆长相等,角度相等,不同的是小球的质量,所以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质量无关。(2)比较图(b)、(c)所示,小球的质量相等,角度不同,即小球到达竖直位置时速度不同,且c图中木块移动的距离远,故可得出初步结论是:当物体质量相等时,速度越大动能越大。
【分析】探究动能大小的影响因素,用到转换法(小球的动能无法直接比较,通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小)和控制变量法(当研究动能大小与质量的关系时,要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同,质量不同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小球从不同的高度释放,这样可以保证小球的质量相同,速度不同).
苏科版物理九年级上学期 12.1 动能 势能 机械能 同步练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.速度大的物体动能一定大
B.质量大的物体势能一定大
C.举得高的物体重力势能大
D.质量相同的物体,速度大的动能大
【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】A. 影响动能大小的因素是质量和速度,所以在质量未知时,速度大的物体动能不一定大,A不符合题意;
B. C. 影响重力势能大小的因素是质量和高度,所以在只知道质量或高度时,不能比较能的大小,BC不符合题意;
D. 影响动能大小的因素是质量和速度,质量相同的物体,速度大的动能大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
2.下列物体中,既有动能又有势能的是( )
A.在水平公路上行驶的汽车 B.空中正在下落的雨滴
C.拉长的弹簧 D.被拦河坝挡住的水
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】A. 在水平公路上行驶的汽车,由于运动具有动能,但与地面的高度差为零,不具有重力势能,A不符合题意;
B. 空中正在下落的雨滴,具有速度和高度,故具有动能和重力势能,B符合题意;
C. 拉长的弹簧,具有势能,不具有动能,C不符合题意;
D. 被拦河坝挡住的水,有高度,具有重力势能,但静止没有动能,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】动能:物体由于运动而具有的能叫动能.
重力势能:物体由于被举高而具有的能.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
3.李白赋诗“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时,水的( )
A.动能增加,重力势能增加 B.动能减小,重力势能增加
C.动能减小,重力势能减小 D.动能增加,重力势能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】瀑布飞流而下时,水的质量不变,速度不断增大,动能不断增大,高度减小,重力势能不断减小.
故答案为:D
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
4.体积相等的实心铜球和实心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动,铜球的动能为EK铜,木球的动能为EK木.已知铜的密度大于木头的密度,则( )
A.EK铜<EK木 B.EK铜>EK木 C.EK铜=EK木 D.无法判断
【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:(1)铜块和木块体积V铜=V木,密度ρ铜>ρ木;
由ρ=得,m=ρV,
体积相同,m铜>m木,铜块的质量大.
(2)它们的速度相等,铜块的质量大,因此铜块的动能大.
故选B.
【分析】物体由于运动而具有的能叫做动能,动能的大小与物体的质量和速度有关.
5.下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )
A.水平轨道上正在进站的列车
B.体育考试时,抛出的实心球从高处下落的过程
C.站在观光电梯上匀速下降的游客
D.站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 水平轨道上正在进站的列车,速度减小,动能减小,高度不变,重力势能不变,A不符合题意;
B. 体育考试时,抛出的实心球从高处下落的过程,高度降低,速度增大,则重力势能减小,动能增大,B符合题意;
C. 站在观光电梯上匀速下降的游客,速度不变,高度降低,所以动能不变,重力势能减小,C不符合题意;
D. 站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客,速度不变,高度升高,所以动能不变,重力势能增大,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
6.骑自行车的人,上坡前要加紧蹬几下脚踏板,这样做的目的是( )
A.增大车子的惯性 B.增大车子向前的牵引力
C.增大车子的动能 D.增大车子的势能
【答案】C
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】A. 惯性与质量有关,与速度无关,A不符合题意;
B. C. 骑自行车的人,上坡前要加紧蹬几下脚踏板,可以提高速度,则动能增大,上坡时,动能转化为重力势能,更容易上坡,C符合题意,B不符合题意;;
D. 上破前,高度不变,所以不能增大车子的势能,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
7.如图所示,是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能 随时间t变化的曲线最接近的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】如图所示,是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中高度先升高,后降低,所以重力势能先增大,后减小;
则动能会先减小,后增大,但在最高点时速度也不为零,且最后落地点时高度低于出手的高度,所以最末时的动能大,据此选择。
如图A,动能先减小,后增大,且动能最小时不为零,最末的动能大于最初的动能,正确;
故答案为:A。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
二、多选题
8.如图所示是蹦极游戏的情景,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点,对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
D.游戏者到c点时,他的动能为零
【答案】C,D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 当弹性绳子被拉长后,弹力等于再大于重力后,游戏者的速度会减小,所以动能不是一直在增加的,A不符合题意;
B. 游戏者减少的重力势能,一部分转化为动能,一部分转化为绳子的弹性势能,B不符合题意;
C. 游戏者通过a点之后,绳子被拉长发生弹性形变,所以具有弹性势能,C符合题意;
D. 游戏者到c点时为最低点,之后又会上升,所以c点时速度为零,动能也为零,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大.
三、填空题
9.飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能;流水能推动竹排是由于流水具有 能;滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有 能;拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。
【答案】动;动;重力势;弹性势
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有动能;
流水能推动竹排是由于流水具有动能;
滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有重力势能;
拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有弹性势能。
故答案为:动;动;重力势;弹性势.
【分析】动能:物体由于运动而具有的能叫动能.重力势能:物体由于被举高而具有的能.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
10.以同样速度行驶的大卡车和小轿车, 的动能大,所以在同样的道路上,不同车型的限制车速是不同的,大卡车的最大行驶速度应比小轿车 (填“大”或“小”)。
【答案】大卡车;小
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】以同样速度行驶的大卡车和小轿车,由于大卡车的质量大,故大卡车的动能大;
所以在同样的道路上,不同车型的限制车速是不同的,大卡车的最大行驶速度应比小轿车小。
故答案为:大卡车;小.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
11.一个小球沿光滑斜面向下滚动,则小球的动能将会 ,势能将会 ,机械能将会 。(填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大;变小;不变
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】一个小球沿光滑斜面向下滚动,则小球的高度降低,速度增大,所以动能将会变大,势能将会减小;
即重力势能转化为动能,由于只有重力做功,机械能总量不变。
故答案为:变大;变小;不变.
【分析】在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
12.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能 乙的重力势能,甲的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”) 乙的机械能。
【答案】不变;等于;小于
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】甲上行中,由于质量和速度都不变,所以动能不变;
某时刻他们的位置如图所示,两者的高度相等,质量也相等,所以该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能;
由于甲的速度小,所以甲的动能小于乙的动能,则甲的机械能也小于乙的机械能。
故答案为:不变;等于;小于.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
13.图为卫星绕地球飞行的轨道示意图。卫星在飞行过程中机械能不变,当卫星运行到近地点时,其动能最 (选填“大”或“小”)。
【答案】大
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】解:卫星在绕地球运动过程中,质量不变,卫星在近地点时,高度最低,速度最快,所以它的动能最大.
故答案为:大.
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
14.如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,重力势能 ,动能 ;当它由上而下滚动时,重力势能 ,动能 ;当它到达最低处时,重力势能 ,动能 ;当它由下而上滚动时,重力势能 ,动能 。
【答案】最大;为零;减小;增大;最小;最大;增大;减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,高度最高,所以重力势能最大,动能为零;
当它由上而下滚动时,高度降低,速度增大,所以重力势能减小,动能增大;
当它到达最低处时,高度最低,重力势能最小,速度最大,动能最大;
当它由下而上滚动时,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.
15.小球从斜面顶端自由滑下时,小球的 能转化成 能,当小球在水平面上接触到弹簧后动能变 ,小球把弹簧压缩成最短时,小球的机械能全部转化成 。
【答案】重力势;动;小;弹簧的弹性势能
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】小球从斜面顶端自由滑下时,小球的高度降低,速度增大,所以重力势能转化成动能;
当小球在水平面上接触到弹簧后,弹簧被压缩,小球受到弹力作用而速度减小,所以小球动能变小,小球把弹簧压缩成最短时,小球的机械能全部转化成弹簧的弹性势能。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
四、实验题
16.钢球从斜面上由静止滑下,撞击到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远,表示钢球的动能越大。现如图所示,用质量不同的钢球A、B,从同一斜面的同一高度由静止滑下,撞击同一块木块M。
(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的 ;
(2)本实验研究的是钢球具有动能的多少跟 的关系;
(3)实验可得结论 。
【答案】(1)初速度
(2)质量
(3)速度相同,质量越大,动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下时,重力势能相等,转化为动能时,动能也相等,所以到水平面时速度相等,即目的是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的初速度;(2)本实验两球的速度相等,质量不等,所以研究的是钢球具有动能的多少跟质量的关系;(3)实验可知,速度相同时,质量大的球将木块推动的更远,即做功越多,所以可得结论速度相同,质量越大,动能越大。
【分析】探究动能大小的影响因素,用到转换法(钢球的动能无法直接比较,通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小)和控制变量法(当研究动能大小与质量的关系时,要让质量不同的钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同,质量不同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一钢球从不同的高度释放,这样可以保证钢球的质量相同,速度不同).
17.在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图所示。将甲乙两小球(m甲<m乙)分别拉到与竖直方向成一定角度(θ1<θ2)的位置,由静止释放,当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相等。
(1)如图(a)、(b)所示,观察到 可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,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)比较图(b)、(c)所示,可得出初步结论是: 。
【答案】(1)木块被推动的距离;质量
(2)当物体质量相等时,速度越大动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验利用了转换法,即利用木块被推动的距离来表示小球动能的大小,所以如图(a)、(b)所示,观察到b图中木块被推动的距离远,可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,由于摆长相等,角度相等,不同的是小球的质量,所以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质量无关。(2)比较图(b)、(c)所示,小球的质量相等,角度不同,即小球到达竖直位置时速度不同,且c图中木块移动的距离远,故可得出初步结论是:当物体质量相等时,速度越大动能越大。
【分析】探究动能大小的影响因素,用到转换法(小球的动能无法直接比较,通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小)和控制变量法(当研究动能大小与质量的关系时,要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同,质量不同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小球从不同的高度释放,这样可以保证小球的质量相同,速度不同).