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第十一章 功和机械能
第2节 动能和势能 机械能及其转化
(答题时间：____分钟 分值：42分)1. (2017永州)下列有关功和能的叙述正确的是( )小军搬石头没有搬动搬石头的力对石头做了功在空中飞行的飞机只具有重力势能长征七号”火箭搭载“天舟一号”太空飞船发射升空的过程中天舟一号”太空飞船的机械能不变正常行驶的汽车比路旁行走的人的动能大(2017大连)用电梯往高处搬运货箱．当货箱随着电梯一同匀速上升时货箱的( )动能变小重力势能变小动能变小重力势能变大动能不变重力势能变小动能不变重力势能变大(教材素材改编)如图所示捻动滚摆的轴使其升高后释放观察滚摆运动过程一段时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是( )
第3题图滚摆下降时重力势能减小动能减小 滚摆到最低点后又上升重力势能转化为动能 滚摆整个运动过程中机械能守恒 滚摆每次上升的高度逐渐减小说明滚摆的机械能减小 (2017巴中)如图所示滑雪运动员从最高处点加速下滑到最低处点的过程中下列说法正确的是( ) 第4题图动能减小重力势能增大动能减小重力势能减小动能增大重力势能增大动能增大重力势(2017黔南州)如图所示物体沿光滑斜面从顶端下滑至底端．在这个过程中物体的速度、通过的距离s、机械能E和动能E随时间t的变化如图所示则错误的是( )
6. (2017辽阳)在2017年4月30日亚洲羽毛球锦标赛中谌龙2比1战胜林丹夺得男单冠军．如图是谌龙击球过网的瞬间关于比赛中涉及的力学( )
第6题图羽毛球离开球拍上升过程中谌龙对羽毛球做了功当羽毛球上升到最高点时其动能为零羽毛球在空中运动过程中其机械能逐渐减小击球时球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力是一对平衡力(2016温州)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．下列关于该过程中能量变化的叙述其中正确的是( ) 第7题图向下按笔的过程中弹簧的弹性势能减小向下按笔的过程中笔的重力势能增大笔向上弹起的过程中笔的重力势能增大笔向上弹起的过程中弹簧的弹性势能增大(2017自贡)如图所示一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在点离手点是铅球运动的最高点不计空气在a到d的整个过程中下列说法不正确的是( )
第8题图只有在a到b的过程中运动员对铅球做了功在b到d的过程中铅球的机械能先增加后减少在c到d的过程中铅球的重力势能减少在a到d的过程中铅球的运动状态在不断的变化(2016北京改编)一个小A点由静止开始下落速度越来越大相继经过B、C两点如图所示若A、B两点间的距离等于B、C两点的距离则下列说法中不正确的是( )
第9题图小球在下落过程中动能不变小球在C点的重力势能小于在B的重力势能小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功小球所受的重力在段做功的功率小于在BC段做功的功率(2017绥化)如图是人造地球卫星的轨道示意图．卫星在大气层外运行不受空气阻力只有动能和势能的转化因此机械能守恒卫星在远地点时________能最大从远地点向近地点运动时它的势能减小、________能增大速度也就增大． 第10题图(2017邵邵阳市在创建文明卫生城市期间每天洒水车都清洁街道．匀速行驶的洒水车在洒水的过程中洒水车的动能______________．(选填“增大”、“不变”或“减小”)(2017铁岭)2017年6月5日第54届世乒赛在德国圆满结束．如图是马龙在决赛时的情景高抛发球时球向上运动它的重力势能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)到达最高点由于受________力作用开始下落球拍将球击向对方________．
第12题图(2017常州)我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船借助降落伞落回地面如图所示匀速下落过程中火箭的动能________(选填“变小”、“变大”或____________(选填“变小”、“变大”或“不变”)．
第13题图(2017昆明)用细线悬挂的小球从如图所示位置静止释放若忽略空气阻力那么小球在最高点的势能________下降至最低点的动能；实际上小球在摆动过程中会与空气摩擦产生热摆幅逐渐减小最终停下来那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能________小球在最高点所具有的势能．(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
第14题图
(2017天津)如图为某蹦床运动员从床面上点起跳后腾空瞬间的照片根据照片信息估测此时运动员脚尖到床面的距离约为____________(选填“0.8 m”、“1.8 m”或“3.8 m”)；运动________能转化为动能． 第15题图(2017广安)2014巴西世界杯足球赛中一名巴西球员传球时足球的运动轨迹如图所示在不计空气阻力的情况下点的动能________(选填“大于”、“小于”或“等于”)点的动能．足球在下落过程中脚对足球所做的功为________ J.
第16题图用手推一下水平地面上的木箱子箱子向前滑动．推了几次后发现一个现象：箱子离开手时的速度越大箱子从运动到静止所通过的距离就越长．请解释这个现象．(2017 西宁)(6分)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验装置示意图．
第18题图(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物________的关系(物体、B质量不变)；(2)该实验中所探究物体的动能是指物体_________________________________________(选填或“B)的动能；(3)该实验物体动能的大小是通过________________来反映的；(4)该实验物体的速度是指物体从斜面上由静止滚下与物体即将碰撞时的速度它是通过________(选填“高度”5)实验表明同一物体从斜面高处滚下高度越大物体被撞得越远可得结论____________________________；(6)若要研究物体动能与质量的关系则需用不同质量的物体从斜面______高度由静止滚下并观察记录．1. D 【解析】力对物体做功需要具备两个必要条件即有力作用在物体上物体沿力的方向移动一段距离错误；空中B错误；升空的过程中天舟一号”质量不变速度增大动能增加高度增加重力势能增加所以机械能增加错误；动能的大小与质量和速度有关质量和速度越大动能就越大行驶的汽车的速度比行走的人的速度大质量也大所以正常行驶的汽车的动能比人的动能大正确．故选D.2. D 【解析】因为动能的大小与质量和速度有关而当货箱随着电梯一同匀速上升时质量不变速度不变故动能不变；质量不变高度增加故重力势能变大．故选D.3. D 【解析】滚摆下降时质量不变速度增大因此动能增大；质量不变、高度减小因此重力势能减小错误；滚摆到最低点后又上升时质量不变、速度减小因此动能减小；质量不变、高度增大因此重力势能增大部分动能转化为重力势能错误；在整个运动过程中滚摆需要克服摩擦力做功所C错误正确．故选D.4. D 【解析】滑雪运动员从最高处点加速下滑到B点的过程中运动员质量不变速度增大高度减小故动能增大重力势能减小．故选D.5. B 【解析】物体从光滑斜面顶端滑至斜面底端做匀加速运动不是匀速直线运动正确错误；物体从光滑斜面上C正确；因为物体下降的速度越来越快故相同时间内下降的高度越大重力势能减小越快又因为机械能守恒所以物体的动能增加的越来越快正确．综上所述只有B符合题意故选B.6. C 【解析】羽毛球离开球拍上升过程中谌龙没有对羽毛球施加力没有对球做功错误；当羽毛球上升到最高点时竖直方向上速度为0水平方向上速度不为零此时动能不为零错误；羽毛球在上升过程中羽毛球克服空气阻力做功C正确；击球时球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力是一对相互作用力错误．故选C.7. C 【解析】向下按笔的过程中笔内的弹簧发生弹性形变弹簧的弹性势能增大同时由于笔的高度在减小故笔的重力势能减小、B错误；笔向上弹起的过程中笔的高度在增加故笔的重力势能增大；在笔向上弹起的过程中将弹簧的弹性势能转化为笔的重力势能因此笔的弹性势能减小正确错误．故选C.8. B 【解析】在到b的过程中运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离所以在这个阶段运动员对铅球做了功在到d的过程中铅球不受运动员的力的作用故在此过程中运动员对铅球不做功正确；在到d的过程中由于不计空气阻力所以铅球的机械能不变错误；在到d的过程中铅球的质量不变高度减小故重力势能减小正确；在到d的过程中铅球的运动方向和速度都发生了改D正确．综上所述只有B符合题意．故选B.9. A 【解析】小球由静止开始下落速度越来越大其质量不变动能越来越大错误符合题意；小球在点的高度小于在B点的高度在C点的重力势能小于在B点的重力势能正确不符合题意；小球所受重力大小不变、B两点间的距离等于B、C两点间的距离根据重力做功公式＝Gh可知＝W正确不符合题意；小球在下AB段的时间大于BC段的时间小球在AB段与BC段重力做功相等根据功率公式P＝可知正确不符合题意．故选A.10. 势 动 【解析】卫星在大气层外运行不受空气阻力机械能守恒卫星在远地点时势能最大在近地点动能最大因此从远地点向近地点运动时它的势能减小动能增大但机械能不变．11. 减小 【解析】动能与质量和运动速度有关．匀速行驶的洒水车在洒水过程中速度不变但水的质量不断减小即洒水车总质量减小故其动能逐渐减小．12. 变大 重 运动状态 【解析】高抛发球时球的质量不变高度增大重力势能变大；球到达最高点时由于受到重力作用球开始下落；当球拍将球击向对方球台球运动的方向和速度大小发生了改变所以运动状态发生了改变13. 不变 变小 【解析】匀速下落过程中火箭的质量不变速度不变高度变小因而动能不变；重力势能变小机械能变小．14. 等于 等于 【解析】当小球从如题图所示的位置由静止释放若忽略空气阻力小球的机械能守恒即各处的机械能都相等．小球在最高点时速度为零动能为零高度最高重力势能最大则此时的机械能等于重当小球下降至最低点时重力势能全部转化为动能因此小球在最高点时的势能等于它下降至最低点的动能；但在实际中小球在摆动的过程中与空气摩擦产生热其机械能减小摆幅逐渐减小最终停下来是因为小球克服摩擦力做功将机械能全部转化为内能所以在此过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点处所具有的势能．15. 1.8 m 重力势 【解析】由图片可知运动员脚尖距离点的距离和运动员的身高近似相等约1.8 m；下落过程中16. 大于 0 【解析】由题图可知足球从点到B点部分动能转化为重力势能点的高度小于B点的高度球的质量不变因此A点重力势能小于B点的重力势能不计空气阻力的情况下机械能守恒所以A点的动能大于B点的动能；足球由于重力下降并未在脚的作用下移动距离因此脚对足球做的功为0 J.17. 答：箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变所受摩擦力不变；箱子的质量一定离手时速度越大动能越大动能克服摩擦力做的功越多根据＝fs可知相同做的功越多通过的路程就越长．18. (每空1分共6分)(1)速度 (2) (3)物体移动的距离 (4)高度 (5)当质量相同时物体的速度越大动能越大 (6)相同(同一)【解析】(1)实验中研究对象只有一个A，质量一定故是探究动能大小与速度的关系；(2～3)实验中让物体A从斜面上滚下来比较物体A推动物体B移动的距离来比较动能的大小故是探究的是物体A的动能；(4)物体A在水平面上运动速度的大小与物体A在斜面上的高度有关因此可以通过改变物体A的高度来改变其运动速度；(5)实验表明同一物体从斜面滚下高度越高运动速度越大物体B被撞得越远由此可得：当质量相同时物体的速度越大动能越大；(6)如果要探究动能与物体质量的关系应控制物体运动的速度相同由于速度与物体所处的高度有关因此应让不同质
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