初中物理沪教版八年级下册4.3 机械能课时作业
展开一、单项选择题(共15小题)
1. 诗句“一叶落而知天下秋”,意思是从一片树叶的凋落,就能知道秋天的到来。当一片树叶从枝头加速飘落到地面的过程中,下列说法正确的是
A. 树叶的动能越来越小,重力势能越来越大
B. 树叶的动能转化为重力势能
C. 树叶的重力势能转化为动能
D. 整个下落过程中树叶的机械能守恒
2. 电梯匀速上升的过程中,电梯的
A. 动能不变B. 重力势能不变
C. 动能转化为重力势能D. 重力势能转化为动能
3. 海啸具有巨大的破坏力,主要是因为海啸形成的海浪具有强大的
A. 电能B. 机械能C. 核能D. 内能
4. 下列物体中,具有动能的是
A. 静止在路面上的车B. 流动的河水
C. 固定在门上的门牌D. 平放在静止桌面上的物理课本
5. 苹果成熟后在竖直加速下落过程中的
A. 重力势能增大,动能减小B. 重力势能增大,动能增大
C. 重力势能减小,动能减小D. 重力势能减小,动能增大
6. 如图所示,苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果,哪一个苹果的重力势能最大
A. 甲B. 乙C. 丙D. 一样大
7. 关于势能,下列说法中,正确的是
A. 质量相同的木块和铁球位于同一高度时,具有的重力势能不同
B. 甲物体比乙物体举得高所以甲物体的重力势能一定大于乙物体的重力势能
C. 甲物体的弹性形变大于乙物体的弹性形变,甲物体具有的弹性势能一定大于乙物体的弹性势能
D. 以上说法都不对
8. 如图是一个运动员跳水的示意图,运动员经过①、②、③三个位置时,其重力势能
A. 在①最大B. 在②最大C. 在③最大D. 一样大
9. 两个完全相同的篮球,表面涂黑,从不同的高度自由下落至同一地面,在地面上留下如图所示的黑色圆斑,下列判断正确的是
A. 落在甲处的初始重力势能大B. 落在乙处的篮球质量大
C. 落在乙处的篮球初始高度大D. 落在甲处的篮球重力做功多
10. 如图所示,把一小球从碗壁 a 处放开,小球经 a 点运动到 b 点,在这一过程中,小球的能量转化情况
A. 从 a 到 O ,重力势能转化为动能,从 O 到 b,重力势能转化为动能
B. 从 a 到 O,重力势能转化为动能,从 O 到 b,动能转化为重力势能
C. 从 a 到 O,动能转化为重力势能,从 O 到 b,动能转化为重力势能
D. 从 a 到 O,动能转化为重力势能,从 O 到 b,重力势能转化为动能
11. 如图所示,运动员脚踩滑雪板收起雪杖后从高处加速滑下的过程中,运动员的
A. 动能增加,重力势能减少B. 动能增加,重力势能增加
C. 动能减少,重力势能增加D. 动能减少,重力势能减少
12. 质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行,如果它们的动能相等,那么
A. 大雁比鸽子飞得快B. 鸽子比大雁飞得快
C. 大雁比鸽子飞得高D. 鸽子比大雁飞得高
13. 如图所示,球从 A 位置踢出去到达最高点 B,最后到落地点 C 的过程中,它的重力势能
A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大
14. 2020 年 6 月 7 日晚,哈尔滨工业大学为庆祝建校 100 周年,组织了千架无人机编队进行表演,如图所示是无人机编队摆出的一幅造型。对于编队中的无人机下列说法正确的是
A. 无人机在匀速上升时,重力势能增大,动能转化为重力势能
B. 无人机在进行水平加速飞行时,它的动能增大,重力势能不变,机械能增大
C. 无人机在匀速下降时,它的动能不变,重力势能减小,重力势能转化为动能
D. 无人机在空中悬停时,重力势能减小,机械能减小
15. 运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置.下列有关说法中正确的是
A. 球开始下落时动能为零
B. 球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
C. 球离地后的上升过程中势能转化为动能
D. 球在整个运动过程中机械能增加
二、填空题(共7小题)
16. 2013 年 6 月 11 日,“神舟十号”载人飞船发射成功。“神舟十号”载人飞船在升空时速度在不断增大,它的动能 ,重力势能 (均选填“增大”“不变”或“减小”)。
17. 跳伞运动员在“中华第一高楼”之称的上海金茂大厦进行跳伞。运动员从 345 米的高度跳下,在下落过程中运动员的重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
18. 一个物体能够做功,我们就说它具有 。
19. 今年夏天,我国很多地方受到洪水侵害。洪水暴发时能冲毁房屋、道路等建筑或物体,是因为大量洪水在高速流动时,具有很大的 (填“势”或“动”)能。
20. 我国自主研制的某种型号手枪,其发射出的子弹能穿透距离 25 m 处的厚为 4 mm 钢板或 6 cm 砖墙,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大, 大(选填“动能”或“惯性”),对障碍物产生很大的穿透力。
21. 已知物体的动能的表达式为 Ek=12mv2,其中 m 为物体的质量,v 是物体运动的速度,质量为 100 g 的物体从高空下落,速度为 20 m/s 时,其动能大小为 J。
22. 2020 年 5 月 23 日“头盔伴我行,邳州更文明”安全骑行活动在桃花岛公园举行,市民积极践行“文明出行”的各项规定,比如骑电瓶车的规定为:出行要戴头盔,不带 12 岁以上的人,不超速行驶。请运用科学知识,从动能的角度解释该规定的科学道理: 。
三、实验题(共3小题)
23. 小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中 能增加的就越大。
(2)他进而又提出两个猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角 θ 固定,如图甲所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点 。
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的。
在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如表:
次数12345木板倾角θ10∘30∘53∘75∘85∘向上滑行的最大距离s/
根据表中数据,请在图乙中描点作出 s-θ 图象。由图象可知木块向上滑行的最大距离 s 与倾角 θ 的关系是 。
24. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)实验中铁球动能的大小是通过观察比较 来反映的。
(2)选用乙、丙两图,是为了探究动能大小与 的关系,实验中应控制小球到达斜面底端时的 相同,具体做法是让铁球从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止释放。
(3)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应该让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,推动纸盒做功,应选用 两个图来分析,得出的实验结论是 。
25. 如图所示是“研究重力势能大小”的实验装置:某学生选用大小不同的铁球,从各自的高度由静止落下,掉在裝有沙子的盘中。
(1)观察比较图(A)和(B)可知: ;
(2)观察比较图(B)和(C)可知: 。
答案
1. C
【解析】树叶在加速下落的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,所以树叶的动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。在下落过程中,树叶和空气之间有摩擦力,存在机械能和其他形式的能的转化,所以机械能不守恒。
2. A
3. B
4. B
5. D
【解析】苹果从树上掉落后在空中竖直加速下落过程中,它的质量不变,速度增加,高度减小,所以其动能增大,重力势能减小。
6. C
【解析】本题考查的是重力势能的大小和哪些因素有关,难度较小。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。故选 C。
7. D
8. B
【解析】重力势能大小的影响因素是质量和被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。运动员的质量是一定的,由图可知,运动员在②位置时的高度最大,所以在②位置时其重力势能最大。
9. C
【解析】从高处下落的篮球具有重力势能,质量相同,高度越高,重力势能越大,对外界能够做的功就越多,篮球落地时的痕迹面积越大。
10. B
11. A
12. B
13. C
14. B
【解析】无人机在匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,并非是动能转化为重力势能,故选项A错误;无人机在进行水平加速飞行时,质量不变,速度增大,动能增大,重力势能不变,机械能增大,故选项B正确;无人机在匀速下降时,速度不变,质量不变,动能不变,因此重力势能不会转化为动能,故选项C错误;无人机在空中悬停时,质量不变,高度不变,重力势能不变,机械能不变,故选项D错误。
15. B
【解析】由于乒乓球不是自由下落,是运动员向下抛的,所以球在开始下落时的速度不是零,故动能不是零,故A错误;据题目可知,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置,所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的,即此时仍有动能,故B正确;球离地后的上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,势能增大,所以是将动能转化为势能的过程,故C错误;球在整个运动过程中,会与空气、地面摩擦,故会损失掉一部分机械能,故机械能减少,故D错误;
16. 增大;增大
17. 减小
18. 能(能量)
【解析】一个物体如果具有了对别的物体做功的本领,我们就说这个物体具有能量,或者说具有能。
19. 动
20. 动能
【解析】运动的物体具有动能,而动能的大小与物体的质量和速度有关,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大,动能大,对障碍物产生很大的穿透力。
21. 20
【解析】物体的动能:Ek=12mv2=12×0.1 kg×(20 m/s)2=20 J。
22. 电瓶车与人的总质量越大,速度越大时,动能越大,发生交通事故时将造成更大的伤害
【解析】物体动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。若带上 12 岁以上的人,电瓶车与人的总质量一般会明显增加;超速行驶,速度较大;质量越大,速度越大,动能越大,发生交通事故时将造成更大的伤害,所以骑电瓶车的规定为:出行要戴头盔,不带 12 岁以上的人,不超速行驶。
23. (1) 重力势
【解析】车子上升时将动能转化为重力势能,车子的速度越大,动能就越大,从而有更多的动能转化为重力势能。所以上升的高度就越高。
(2) 设计实验装置如图示:
;
让木块在轨道同一高度由静止释放;错误;随倾角 θ 的增大,木块上滑的最大距离 s 先减小后增大
【解析】①木块滑动到底端的速度取决于木块初始点的高度,高度越高,到达底端时的速度越大,为了保证不同木块到达底端的速度相同,所以要可知木块滑动的初始点的高度相同,即让木块在轨道同一高度由静止释放。
②由于不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。所以物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小无关,故说明猜想一是错误的。
③利用实验中记录的数据作为横纵坐标在图象中,定点,连线得到图象。如图所示:
由实验数据可以发现,从 10∘ 到 53∘ 这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小;从 53∘ 到 85∘ 这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大;故得结论:随倾角 θ 的增大,木块上滑的最大距离 s 先减小后增大。
24. (1) 铁球推动纸盒在水平面上移动的距离
(2) 质量;速度;相同
(3) 甲与乙;当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大
25. (1) 质量相等的物体,所处高度越大,它具有的重力势能越大
(2) 所处高度相等的物体,质量越大,它具有的重力势能越大
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