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物理 第14講機械能 考點一 動能和勢能 特別提醒 一般而言 規(guī)定物體在 水平地面 上的重力勢能為零 考點二 機械能及其轉(zhuǎn)化 特別提醒 題中如果有 在光滑斜面上滑動 表示沒有能量損失 機械能守恒 如果有 斜面上勻速下滑 表示有能量損失 機械能不守恒 考點動能 勢能及其轉(zhuǎn)化 例 2015 朝陽 多選 下列說法中正確的是 A 人造地球衛(wèi)星在近地點時勢能最大 動能最小B 起重機將水泥構(gòu)件勻速提升 在提升的過程中 水泥構(gòu)件機械能增加C 蘋果從樹上落向地面的過程中 重力對蘋果做功 蘋果的重力勢能增加D 不計空氣阻力 推出的鉛球在上升過程中增加的重力勢能是由動能轉(zhuǎn)化來的 點撥 根據(jù)影響動能和勢能的因素判定動能和勢能的變化 在不計阻力的情況 動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中 機械能守恒 答案 BD 圖片與命題 實驗探究物體的動能跟哪些因素有關(guān) 命題點1 轉(zhuǎn)換法的應用 物體動能的大小是通過 來反映 2 選擇同一個小球進行實驗 目的是便于控制小球的 相同 3 讓不同的小球從斜面的同一高度釋放 目的是讓小球到達斜面底部的 相同 小球撞擊木塊前進的距離 質(zhì)量 速度 4 控制變量法的應用 控制速度一定 探究動能與 的關(guān)系 控制質(zhì)量一定 探究動能與 的關(guān)系 5 如本實驗中水平面絕對光滑 本實驗將 達到實驗目的 原因是 6 注意 實驗中要保持小球的運動路線與木塊的中心在同一條直線上 7 實驗結(jié)論 質(zhì)量 運動速度 不能 小球?qū)⒃诠饣矫孀鰟蛩僦本€運動 例 2015 棗莊 為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān) 同學們設計了如圖甲 乙所示的實驗裝置來進行實驗 1 圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放 然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊 木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景 據(jù)此你能得出的結(jié)論是 2 圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A B處由靜止自由釋放 然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊 木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景 據(jù)此你能得出結(jié)論是 3 本實驗裝置的水平面如果絕對光滑 還能得出結(jié)論嗎 理由是 4 實驗后 同學們聯(lián)想到在許多公交事故中 造成安全隱患的因素有汽車的 超載 與 超速 進一步想知道 在影響物體動能大小的因素中 哪個對動能影響更大 于是利用上述器材進行了實驗測定 得到的數(shù)據(jù)如下表 a 為了探究 超載 安全隱患 應選擇 兩個序號的實驗進行比較 b 為了探究 超速 安全隱患 應選擇 兩個序號的實驗進行比較 分析表格中對應的實驗數(shù)據(jù)可知 對物體的動能影響更大 當發(fā)生交通事故時 由此造成的危害更嚴重 點撥 利用控制變量法探究影響動能大小的因素 在得出結(jié)論時要注意控制不變的量這一條件 答案 1 在運動速度相同時 物體質(zhì)量越大 動能越大 2 在物體質(zhì)量相同時 物體運動速度越大 動能越大 3 不能木塊在水平面上將一直勻速直線運動下去 4 a 1 3 b 1 2速度 1 2015 來賓 在物理學中能量的單位是 A 千克B 牛頓C 焦耳D 瓦特2 2015 懷化 下面例子中物體的重力勢能變大了的是 A 鐵球從斜面頂端滾下來B 騎自行車沖上坡頂C 飛機在高空水平飛行D 立在山頂上的石頭 C B 3 2015 玉林 蘋果從樹上由靜止落下的過程中 A 動能減小 重力勢能減小B 動能增加 重力勢能增加C 動能增加 重力勢能減小D 動能減小 重力勢能增加4 2015 永州 對雨滴在空中勻速下落過程的分析 不考慮雨滴質(zhì)量的變化和雨滴受到的浮力 正確的是 A 雨滴的機械能不斷減少B 雨滴的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C 雨滴只受到重力的作用D 雨滴只受到空氣阻力的作用 C A 5 2014 呼倫貝爾 在如圖所示的滾擺實驗中 關(guān)于滾擺的能量變化情況 下列說法中正確的是 A 滾擺上升時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B 滾擺下降時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C 滾擺將永遠上升 下降地交替運動下去D 滾擺運動時 其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能 A 6 2015 呼和浩特 多選 如圖所示 一名運動員投擲鉛球的過程示意圖 鉛球在b點離手 c點是鉛球運動的最高點 不計空氣阻力 在a到d的整個過程中 下列說法正確的是 A 只有在a到b的過程中 運動員對鉛球做了功B 在b到d的過程中 鉛球的機械能先增加后減少C 在c到d的過程中 鉛球的重力勢能減少D 在a到d的過程中 鉛球的運動狀態(tài)在不斷的變化 ACD 7 2015 孝感 多選 如圖所示 甲圖斜面光滑 乙圖斜面粗糙 斜面上所放物塊相同 則下列說法正確的是 A 甲圖中 物塊從斜面滑下時 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B 乙圖中 物塊由斜面滑下時 只受重力和摩擦力 其內(nèi)能增加C 乙圖中 若物塊勻速滑下 其機械能守恒D 若乙圖中斜面傾角變小 斜面的機械效率變小 AD 8 在小球從O點由靜止開始沿x軸豎直下落的過程中 小球某種形式的能量E隨下落高度x變化的圖象如圖所示 若不計空氣阻力 那么這種能量是 A 重力勢能B 動能C 機械能D 內(nèi)能 B 9 2015 武威 2014年12月7日 長征四號乙 運載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行中巴地球資源衛(wèi)星04星的發(fā)射任務 如圖所示是火箭發(fā)射時的情景 關(guān)于衛(wèi)星加速上升的過程中 下列說法正確的是 A 動能變小 勢能變大 機械能保持不變B 動能變大 勢能變小 機械能保持不變C 動能變小 勢能變大 機械能變大 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D 動能變大 勢能變大 機械能變大 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D 10 2015 常德 我國研制的 神舟九號 試驗飛船在返回地面通過大氣層的飛行中 下列說法中不正確的是 A 飛船的機械能保持不變B 飛船的一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C 飛船的勢能越來越小D 飛船的外表溫度會升高 A 11 2015 濰坊 多選 如圖所示 斜面與水平面在M點通過小圓弧相連 彈簧左端固定 原長時右端在N點 小物塊從斜面上P點由靜止滑下 與彈簧碰撞后又返回到P點 則 A 小物塊從P向M運動過程中 重力勢能減少B 小物塊從P向M運動過程中 機械能減少C 小物塊從P向M運動過程中 機械能不變D 彈簧被壓縮到最短時 彈簧的彈性勢能最大 ACD 12 如圖甲所示 物體沿斜面從頂端勻速下滑到底端 在這過程中 物體的速度v 通過的距離s 機械能E和動能Ek隨時間t的變化如圖乙所示 則錯誤的是 C 13 2015 德州 某運動員做蹦極運動 如圖甲所示 從高處O點開始下落 A點是彈性繩的自由長度 在B點運動員所受的彈力恰好等于重力 C點是第一次下落到達的最低點 運動員所受彈性繩彈力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示 蹦極過程視為豎直方向的運動 下列判斷正確的是 A 從A點到B點過程中運動員加速下落B 從B點到C點過程中運動員重力勢能增大C t0時刻運動員動能最大D 運動員重力大小等于F0 A 14 2015 福州 如圖甲所示 小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧 從小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮最短的過程中 得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度 l之間的關(guān)系 如圖乙所示 其中b為曲線最高點 不計空氣阻力 彈簧在整個過程中始終發(fā)生彈性形變 則小球 A 受到的彈力始終不變B 運動過程中動能一直增大C 運動過程機械能不變D 在b點時重力等于彈力 D 15 如圖所示 小明利用兩個傾角不同的斜面進行實驗 若斜面粗糙程度相同 則將同一木塊分別從兩斜面底端勻速拉至斜面頂端時 拉力所做的額外功W甲 W乙 若甲 乙斜面光滑 則拉力F甲 F乙 將木塊分別從兩光滑斜面頂端自由釋放 則木塊到達斜面底端的速度v甲 v乙 均填 或 16 2015 長春 在探究物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時 利用如圖所示的裝置 讓不同質(zhì)量的鋼球 從同一斜面同一高度由靜止?jié)L下 撞擊水平面上的木塊 1 實驗中 通過觀察 比較小球動能的大小 2 通過觀察甲 乙兩圖的實驗現(xiàn)象 可得出結(jié)論 在 相同時 物體的質(zhì)量越大 動能越大 3 交通規(guī)則中 禁止超載 就是通過限制車輛裝載貨物的質(zhì)量 減小車輛的慣性和 防止造成重大傷害 木塊被推動的距離 速度 動能 17 2015 麗水 2015年在蘇州舉行的第53屆世乒賽中首次使用了 40 新球 新球與 40 舊球如圖甲所示 小科想比較兩種球的彈性大小 做了如下實驗 將兩球從相同高度由靜止同時釋放 比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出彈性大小 發(fā)現(xiàn)很難比較兩球彈起的高度 繼續(xù)觀察 兩球在桌面上反復彈跳 發(fā)現(xiàn)新球停止彈跳時 舊球還在彈跳 如圖乙所示 多次實驗結(jié)果相同 說明舊球的彈性比新球好 1 乒乓球下落過程中重力勢能逐漸 2 該實驗體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的思想 將比較球的彈性分別轉(zhuǎn)換為比較彈起的高度和 減小 彈跳時間 18 火車進站時仍具有較大的動能 要使火車停下來需要剎車 造成能量的損失 小紅想 怎么樣才能讓火車到車站時把動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量先儲存起來 這樣火車就可以不剎車而停下來 當火車開動時 再將這些能量轉(zhuǎn)化加以利用 從而避免能量的浪費 請你根據(jù)小紅的思路 在方框中簡單畫出你設計的火車站臺 用于停靠火車的平臺