114+++认识动能和势能沪粤版含答案及详细解析Word格式.docx

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D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大

5．（2015•福州）如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　）

A．受到的弹力始终不变B．运动过程动能一直增大

C．运动过程机械能不变D．在b点时重力等于弹力

6．（2015•杭州）如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（　　）

A．动能减小，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能先增大后减小，重力势能增大

D．动能先减小后增大，重力势能减小

7．（2015•通辽）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．动能逐渐增大，机械能增大

B．势能逐渐减小，机械能减小

C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变

D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小

8．（2015•眉山模拟）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）

A．在b、d两点动能相等B．在a、d两点动能一定相等

C．从b到c的过程机械能减少D．从c到d的过程重力势能减少

9．（2014•南宁）如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（　　）

A．重力势能转化为动能，机械能增大

B．重力势能转化为动能，机械能不变

C．动能转化为重力势能，机械能增大

D．动能转化为重力势能，机械能减小

10．（2010•宁波）如图所示的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EK随时间t变化的曲线最接近的是（　　）

A．

B．

C．

D．

11．（2015•南昌县一模）骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，这样做是为（　　）

A．增大车的惯性B．增大车的冲力C．增大车的动能D．增大车的势能

12．（2016•黄埔区模拟）如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则（　　）

A．小球在A处的动能等于在D处的动能

B．小球在D处的机械能大于在A处的机械能

C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能

D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能

13．（2014•雅安）如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d．下列分析正确的是（　　）

A．在b、d两点动能相等B．在a、d两点机械能相等

14．（2013•日照）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；

若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（　　）

A．重力势能增加、动能减小B．重力势能减小、动能增加

C．重力势能增加、动能增加D．重力势能不变、动能不变

15．（2005•南通）如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）

A．重力势能减小，弹性势能增大

B．重力势能增大，弹性势能增大

C．重力势能减小，弹性势能减小

D．重力势能增大，弹性势能减小

二．填空题（共5小题）

16．（2014•泰安）一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业．该洒水车在洒水的过程中，机械能　　　　　　．（选填“增大”“减小”或“不变”）

17．（2015•广州）小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动．

（1）如图1所示，小球从A点静止释放，小球到达C点时速度是否为零？

　　　　　　．

（2）将轨道BC段改为水平，如图2所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？

　　　　　　．以小球经过M点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度﹣时间图线．

18．（2012秋•东莞市校级期中）有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：

甲在空中下落（不计空气阻力），乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是　　　　　　，动能不变而势能减少的是　　　　　　．

19．（2013•兰州）如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的　　　　　　能减小，　　　　　　能增加．滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能　　　　　　（填“减小”、“增大”或“不变”）．

20．（2013•广东）利用如图装置探究“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，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）．

（l）如图甲、乙所示，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　　　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）题图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如题图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：

三．解答题（共5小题）

21．（2015•安陆市二模）图甲所示，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时．让质量相同的小球分别从同一斜面上的不同高度由静止开始下滑，撞击水平面上的同一位置的相同木块上．

（1）本实验研究的是　　　　　　（选择“木块”或“小球”）的动能与它的　　　　　　的关系．

（2）实验中通过观察　　　　　　来比较动能大小的．

（3）此实验的正确结论是　　　　　　．

22．（2015•眉山）为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动．

（1）实验中通过比较木块　　　　　　来判断钢球动能的大小．

（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的　　　　　　相同；

比较甲、乙两图，得到的结论是　　　　　　．

（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得了表格内的数据：

实验序号

小球的质量m/g

小球自由滚下的高度h/cm

木块被撞后运动的距离s/m

甲

20

16

乙

10

4

丙

40

32

分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与　　　　　　有关（选填“超载”或“超速”）；

在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是　　　　　　，理由是　　　　　　．

23．（2015•永州）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小谢同学设计了如图所示的探究实验：

将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mc，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：

（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度　　　　　　．（选填“相等”或“不相等”）

（2）小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患　　　　　　．（选填“越大”、“不变”或“越小”）

（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择　　　　　　两个图所示实验进行比较．

（4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　　　　　　两个图所示实验进行比较．

24．（2014•杭州）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零．已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是　　　　　　；

在此过程中弹簧的弹性势能增加量为　　　　　　．B位置到C位置的过程中铁球所受的重力　　　　　　（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力．（整个过程中不计能量损耗）

25．（2015•张家界）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：

（1）实验中通过观察　　　　　　的大小，来判断小球重力势能的大小．

（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是　　　　　　．

（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图　　　　　　，具体的操作方法是让小球从　　　　　　（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．

（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图　　　　　　，具体的操作方法是让小球从　　　　　　（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．

（5）通过比较分析可以得出的结论是　　　　　　．

参考答案与试题解析

【分析】1、功是能量转化的量度，物体做功越多，这个物体具有的能量越大．

2、功与能的单位都是焦耳．

3、小球虽未做功但它具有重力势能．

4、物体的动能与物体的质量和速度有关，据此分析．

【解答】解：

A、功是能量转化的量度，一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多，说法正确，不符合题意．

B、动能、势能及机械能的单位都是焦耳，说法正确，不符合题意．

C、用线悬挂着的静止的小球没有做功，但它具有重力势能，小球有能量，说法错误，符合题意．

D、物体的动能由物体的质量与速度共同决定，甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多，说法正确，不符合题意．

故选C．

【分析】解决此题的关键是知道一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大．

A、物体具有的能越多，它做功的本领越大，不符合题意；

B、物体有了能就有了做功本领，但不一定正在做功，不符合题意；

C、做功的物体一定具有能，说法正确，符合题意；

D、物体做功的多少与它具有的能有关，不符合题意；

【分析】根据重力势能的大小和质量以及物体所处的高度有关进行解答．

甲、乙、丙三个苹果的质量相等，从图上可以看出丙所处的位置高度最高，所以丙的重力势能最大．

【分析】

（1）影响动能大小的因素：

质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；

（2）影响重力势能大小的因素：

质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大．

A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；

BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；

小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；

故B错误，C正确；

D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确．

故选：

ACD．

【分析】由图象可知，小球速度先变大，后变小．弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关．

机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；

在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力．

A、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；

B、由图象可知，小球速度先变大，后变小．小球质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；

C、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故C错误；

D、在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力．开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．

随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零．小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小．由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，故D正确．

故选D．

【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑．

（1）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．

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

（3）弹性势能的大小与弹性形变的程度有关．

运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能，当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大，动能最大；

人离开蹦床后弹力消失，在上升到达最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小．故整个过程中，动能先增大后减小，重力势能增大．

【分析】根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化，动能和势能统称为机械能．

当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；

但运动的速度增大，动能增大．减小的重力势能等于增加的动能，也就是说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变．

（1）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；

速度一定时，质量越大，动能越大；

（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；

（3）重力势能大小跟质量、高度有关．质量一定时，高度越高，重力势能越大；

高度一定时，质量越大，重力势能越大．

A、足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；

足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零．不符合题意．

B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；

C、足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小．符合题意．

D、足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大．不符合题意．

【分析】动能大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关．

不计空气阻力，运动员在下落过程中质量不变，速度增大，高度减小故重力势能减小动能增大，重力势能转化为动能，机械能不变；

故选B

【分析】动能大小的影响因素：

质量和速度．质量一定时，速度增大，动能增大；

速度一定时，质量增大，动能增大．

如图，铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零．从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；

在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大．整个过程动能先减小再增大，故排除BD，处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0，故排除C．

【分析】自行车上坡时，车的动能转化为重力势能，为了能“冲”得更高，需要有更大的动能．

骑自行车上坡前，往往要用力加紧蹬几下，这样车的动能就会增加，上坡时就会有更多的动能转化为重力势能，这样自行车就会爬得更高．

（1）该题仅有动能和势能的互相转化，所以可以通过比较小球所处的高度来分析重力势能和动能的大小；

小球在A处所处的高度最高，重力势能最大，动能最小；

小球在B处所处的高度最小，重力势能最小但动能最大．

（2）小球在运动的过程中忽略空气阻力和摩擦力，没有能量的损耗，其动能和势能的总和（机械能）是不变的．

A、根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小．观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能小于D处，故A错误；

BCD、根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故BC错误，D正确．

（1）动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；

（3）重力势能大小跟质量、高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；

足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，该选项说法不正确．

B、由于草地存在摩擦力，因此从a到d的过程，一部分机械能转化成内能，机械能减小，该选项说法不正确；

C、足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，该选项说法正确；

D、足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，该选项说法不正确．

质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；

“天宫一号”从远地点向近地点运行的过程中，高度减小，重力势能减少，因为机械能守恒，所以动能增加．

故选B．

15．（2005•南通）如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中