物理八年级下册11.4 机械能及其转化精练

这是一份物理八年级下册11.4 机械能及其转化精练，共11页。试卷主要包含了4 机械能及其转化 含答案等内容，欢迎下载使用。

人教版八年级下册物理课时作业 11.4 机械能及其转化 含答案


一、选择题


1.跳伞运动员离开飞机后，若立即张开伞在空中下落，已知降落伞在下落过程中所受空气阻力随其运动速度的增大而增大，在整个下落过程中，他机械能的变化情况是 （ ）


A.势能减小，动能增加，机 械能不变B.势能减小，动能减小，机械能减小


C.势能减小，动能先增加后不变，机械能减小D.势能减小，动能先减小后增大，机械能不变


2.如图所示，一个滑雪的人，以v=2m/S的速度沿山坡匀速滑下，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）





A.人的动能转化为重力势能B.人的重力势能全部转化为动能


C.人的机械能一定减小D.人的机戒能不变


3.如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是 （）





“套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大B.“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能


“套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小


D.“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小


4.一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中 ( )


A.动能不变，势能减小，机械能不变B.动能不变，势能减小，机械能减小


C.动能增大，势能减小，机械能不变D.动能增大，势能减小，机械能减小


5.如图所示，在水平路面上一辆匀速行驶的洒水车正在洒水作业。关于该洒水车，下列说法正确的是（）





A.机械能不变、动能不变B.机械能不变、动能变小C.机械能变小、动能变小D.机械能变小、动能不变


6.如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方，位置3与A点等高，位置5是A与1之间的某点，位置2是1与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑空气阻力，小球从A点静止释放（ ）





A.第一次过位置1后最高能到达位置2 B.第一次过位置1后最高能到达位置4


C.第二次过位置1后最高能到达位置5 D.第二次过位置1后最高能到达位置A


7.如图所示是无锡蠡湖边上的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，关于小明的能量变化下列说法正确的是（ ）





A.动能转化为重力势能，机械能保持不变B.动能转化为重力势能，机械能变 大


C.动能不变，重力势能增大，机械能变大D.动能不变，重力势能不变，机械能不变


8.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是（ ）


A.点燃爆竹，爆竹腾空而起B.汽车紧急刹车，轮胎发热


C.给生石灰加水，温度升高D.给电炉通电，电炉发热


9.荡秋千时，当人从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，人的（）


A.动能一直增大，重力势能一直减小B.动能一直减小，重力势能一直增大


C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大


二、填空题


10.小孩从滑梯上坐着滑下时，速度越来越快，是因为他的重力势能转化为________能；他感觉到臀部发烫，是因为他的部分机械能转化为________能．


11.如图所示，是人造地球卫星运动的轨道示意图，当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，________能转化为________能，在近地点，速度最________（大/小）。





12.如图，被压弯的撑杆恢复原状时，使船离岸．这个过程中，撑杆的弹性势能转化为船的________ 能．





13.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户．汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的________ 能转化为机械能，完全燃烧5kg的汽油能够获得________ J的能量；汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________ 较大的特点．（汽油的热值为4.6×107J/kg）


14.如图，滚摆可以上下往复运动，说明动能和势能________ （可以/不可以）相互转化，在上升的过程中重力势能________ ，动能________ ．（增大/减小/不变）





15.在刚刚过去的索契冬奥会上，来自辽宁的选手徐梦桃在自由式滑雪比赛中获得银牌．她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，则从a点向b点运动过程中，她的重力势能________，动能________（以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）；在a点和c点她的速度都为零，她在a点处的机械能________她在c点处的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）








三、实验探究题


16.小宇骑车发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程。





（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的________（选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在________（选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。


（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的________（选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将________。


（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1 ， 小球克服木板的摩擦力做的功为W2 ， 则W1________W2 ． （选填“＞”、“＜”或“=”）


（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小宇同学又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB ， hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：________。


17.根据题意填空





（1）“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图1所示，让钢球A从斜面不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被推动的距离．这是为了研究________（选填“A”或“B”）的动能与________的关系．


（2）龙舟大赛是我国一些地方的传统体育项目．如图2是龙舟大赛的一个情景，当运动员离开龙舟后，龙舟将在水中________（选填“上浮”或“下沉”）一些，此时所受的浮力________（选填“减小”、“不变”或“增大”）．


（3）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC．如图3所示，物体在AB段重力做功W1 ， 做功功率P1；在BC段重力做功W2 ， 做功功率P2 ， 则W1________W2 ， P1________P2（选填“＞”、“＜”或“=”）．


（4）跳远运动的几个阶段如图4所示，则运动员在助跑阶段，动能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为________．


18.在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为1m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示．





（1）小球在图中的C位置，受到________个力的作用．


（2）从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为________；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到________造成的．


（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，小球到达B位置时的机械能________质量为1m的小球到达B位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）．


19.小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），速度为5m/s ． 将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点．已知该轻弹簧每受到0.2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变．





（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是________，小球机械能的变化情况是________．


（2）实验中所用小球的质量为________kg ， 全过程中，弹簧中弹力的最大值为________N．


（3）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于________（填“平衡”或“非平衡”）态．


20.学习了机械能的转化和守恒之后，教师让学生考察日常生活中有关的能量转化现象，并从中发现问题．小明说：有资料显示，气象站要每日放飞探空气球，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升，它们的机械能增加了，这份增加的机械能是什么能量转化而来的呢？





（1）接着小军补充说：前几天我买了一个氢气球，不小心氢气球飞上了天，在氢气球上升的过程中，机械能增加了，这份增加的机械能是由什么能量转化而来的呢？在激烈的讨论下，首先大家排除了由空气的内能转化而来．理由是________


（2）那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢？老师做了以下实验，引导学生分析思考：液体和气体很多时候具有相似的性质，我们不妨先看看木块在水中上浮的情况．


实验发现，当撤去对木块的压力时，由于________ ，木块上浮．木块升高了，机械能增加了，而这时，会有一部分水下去填补木块原来占据的位置，此外，当物体最终漂浮后，水面有所下降，所以水的重力势能________ （选填“增加”或“减少”）了！


（3）假设气球在空气中上升和木块在水中上浮原理是相同的，你能解释小明小军提出的问题了吗？请试着分析一下​________





























答案


第 1 题:


【答案】 C


【考点】动能和势能的大小变化，机械能及其转化


【解析】【分析】（1)从动能和重力势能大小的影响因素进行判断：


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．质量越大，高度越高，重力势能越大．


（2)物体在运动过程中，物体和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大．


【解答】（1)运动员在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能不断减小．运动员在下降过程中，没有发生弹性形变，所以重力势能减小，即势能减小．


（2) 运动员在刚开始下降过程中，重力势能不断转化为动能，重力势能减小，动能增大，运动员质量不变，速度不断增大，所以动能不断增加；运动员下降一段时间后， 速度不断变大，受到的阻力不断变大，阻力越来越大，当阻力和重力大小相等时，两个力是一对平衡力，运动员又进行匀速直线下降运动，质量不变，速度不变，动 能不变．所以运动员的动能先增加后不变．


（3)运动员下降时，运动员和空气之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小．


故选C．





【点评】（1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化．


（2)运动物体是否要克服摩擦做功是判断机械能变化的另一条途径．


第 2 题:


【答案】 C


【考点】机械能及其转化，机械能守恒条件


【解析】【分析】因为是下坡，重力势能减小，动能不变，因此不是动能转化为重力势能，故A错；在下滑的过程中，要克服摩擦消耗能量并且人的动能不变，因此人的重力势能转化为内能，故B错；在下滑过程中要消耗一部分能量来克服摩擦做功，因此机械能的总量减小，故D错，C正确。


【点评】解决本题的关键是熟知影响动能和势能的因素：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．质量越大，高度越高，重力势能越大。


第 3 题:


【答案】 D


【考点】动能和势能的大小变化，机械能及其转化


【解析】


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．


“套圈”由a到b过程中，“套圈”所处的高度增加，但它的速度减小，所以它的重力势能增加，动能减小；


“套圈”由b到c过程中，“套圈”所处的高度降低，但它的速度变大，所以它的重力势能减少，动能增加．


故A不符合题意，D符合题意．


因为在整个过程中不计空气阻力，所以“套圈”在任何一点的机械能守恒，故B、C不符合题意．


故选D．


第 4 题:


【答案】 B


【考点】机械能及其转化


【解析】


【分析】（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)机械能=动能+势能


【解答】物体匀速下滑，（1)质量不变，速度不变，所以动能不变；


（2)下滑高度减小，质量不变，所以重力势能减小；


（3)机械能=动能+势能，动能不变，势能减小，机械能减小．


故选B．


【点评】（1)掌握动能、重力势能的影响因素．


（2)能判断动能、重力势能、机械能的变化。


第 5 题:


【答案】 C


【考点】动能大小的比较，势能大小的比较，动能和势能的大小变化，机械能及其转化


【解析】


【解答】（1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；


（2)动能和势能统称为机械能．


【解答】洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小．又在水平街道上，所以洒水车的机械能减小．


故选C．


【分析】掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，根据影响因素能判断动能、重力势能和弹性势能的大小变化．


第 6 题:


【答案】 D


【考点】机械能及其转化，机械能守恒条件


【解析】【分析】由于不考虑空气阻力，球摆动过程中只有动能和势能的转化，机械能不变，故小球每次都会在与起始相同的高度静止，答案中只有D满足条件，故D。


【点评】对于此类试题，学生应把握机械能守恒定律，注意势能与机械能的转化，只要机械能守恒球静止时高度就不会变。


第 7 题:


【答案】 C


【考点】机械能及其转化


【解析】【分析】（1)动能的大小取决于物体的质量和运动的速度；


（2)物体的重力势能取决于物体的质量和高度；


（3)动能和势能统称为机械能．


在判断是否存在能量转化的过程中，即必须有一种形式的能量减小，另一种形式的能量增加．


【解答】由于摩天轮是在匀速转动，所以小明在上升到最高点的过程中，其速度、质量不变，故动能保持不变．同时高度增加，故重力势能增加，即其机械能增加，且其动能和势能之间没有发生转化，故选项C是正确的．


故选C．


【点评】分析小明在随着摩天轮匀速转动过程中其速度和高度的变化情况是解决此题的关键．


第 8 题:


【答案】 B


【考点】机械能及其转化


【解析】【解答】A、点燃爆竹，爆竹腾空而起，燃料燃烧放出的内能转化为机械能．不符合题意．


B、汽车紧急刹车，轮胎发热，是克服摩擦做功，属于机械能转化为内能，符合题意；


C、给生石灰加水，温度升高，发生了化学反应，是化学能转化为内能，不符合题意；


D、给电炉通电，电炉发热，是电能转化成内能，不符合题意．


故选B．





【分析】分析选项中的事例，分别是消耗了哪种形式的能，又得到了哪种形式的能，从而做出判断．本题考查机械能转化为内能的现象判断，注意能量的转化必须通过做功来完成．


第 9 题:


【答案】 D


【考点】机械能及其转化


【解析】【分析】荡秋千时，人从右侧最高点先下落到最低点，从最低点再上升到左侧的最高点，分析这个过程的动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素分析．


（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．


【解答】人从右侧最高点先下落到最低点，人的质量不变，速度不断增大，动能不断增大，高度不断减小，重力势能不断减小．


从最低点再上升到左侧的最高点，人的质量不变，速度不断减小，动能不断减小，高度不断增大，重力势能不断增大．


所以在荡秋千时，当人从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，动能先增大后减小，重力势能先减小后增大．


故选D．


【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．


第 10 题:


【答案】 动；内


【考点】机械能及其转化


【解析】【解答】解：


当小孩从滑梯上面滑下时，其质量不变，高度减小，即重力势能减小；同时质量不变，其运动状态由静止变为运动且速度越来越快，所以动能变大；


同时由于人和滑梯间是有摩擦的，克服摩擦力做功，将一部分机械能转化为内能，所以臀部温度升高．


故答案为：动；内．


【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．动能的影响因素是质量和速度，即质量越大、速度越快，动能就越大．


（2）做功可以改变物体的内能：外界对物体做功是机械能转化为内能，物体对外界做功是内能转化为机械能．


第 11 题:


【答案】 重力势；动；大


【考点】机械能守恒条件


【解析】【分析】在机械能守恒的前提下，当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，位置越来越低，重力势能减小，重力势能转化为动能，速度越来越大，在近地点，速度最大。


第 12 题:


【答案】 动


【考点】机械能及其转化


【解析】【解答】解：被压弯的撑杆由于发生弹性形变而具有弹性势能，恢复原状时，推动船运动，将弹性势能转化为船的动能．


故答案为：动．


【分析】物体由于发生形变而具有的能，叫做弹性势能；物体由于运动而具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．且动能和势能之间可以发生转化，根据实际分析能量的形式和转化情况．


第 13 题:


【答案】 内；2.3×108；比热容


【考点】能量转化的现象


【解析】【解答】解：汽车发动机是热机的一种，能把燃料放出的内能转化为机械能；完全燃烧5kg汽油可获得的能量Q=qm=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J；汽车发动机用水来循环散热，主要是利用了水的比热容较大的特点．故答案为：内，2.3×108；比热容．


【分析】热机是将燃料的内能转化为机械能的机器，完全燃烧一定质量的汽油所获得的能量可通过公式Q=qm来计算得出；水的比热容较大，同质量的水和其他液体相比，在升高或降低相同的温度时，吸收或放出的热量会更多，因此，用来做帮助散热是利用了水的这一特性．


第 14 题:


【答案】 可以；增大；减小


【考点】机械能及其转化


【解析】【解答】解：滚摆在下落的过程中：质量不变，所处高度减小重力势能减小，但速度增大动能增大，正是减少的重力势能转化为了动能．


滚摆在上升的过程中：质量不变，速度减小动能减小，但所处高度增大重力势能增大，正是减少的动能转化为了重力势能．


所以说在摆球左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，动能和重力势能是可以相互转化的．


故答案为：可以，增大，减小．


【分析】（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、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．


第 15 题:


【答案】 减小；增大；大于


【考点】动能和势能的大小变化，机械能及其转化


【解析】【解答】 从a点下滑到b点过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大；在a点和c点都处于静止状态，动能都为零，但在a点运动员具有重力势能大于c点的重力势能，所以在a点的机械能大于c点的机械能。


【分析】动能的影响因素是物体质量和速度，可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化，质量越大，速度越大，动能越大，反之越小；重力势能的影响因素是物体质量和高度，可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化，质量越大，高度越大，重力势能越大。


机械能=动能+重力势能。


第 16 题:


【答案】 （1）不同


；同一


（2）同一


；做匀速直线运动





（3）=


（4）没有控制小球质量相同


【考点】阻力对物体运动影响的探究实验，能量转化的现象，探究影响物体动能大小的因素


【解析】【解答】（1）在探究过程中,采用控制变量法,保证粗糙程度相同，速度不同，因为小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此应将小球从不同的高度处释放,比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短;


（2）探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,应保证小球到达水平面时的速度相同,因此应将小球从同一高度处释放；通过实验结果可以看出,接触面越粗糙,摩擦力越大,小球速度减小的越快，若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向都不变,即做匀速直线运动；


（3）在上述（2）的三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同，即在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做的功相同，所以W1=W2；


（4）要探究超速带来的安全隐患,应控制小球的质量、路面相同，而小球的速度不同,由题意可知,小宇没有控制小球的质量相同。


故答案为:（1）不同；同一;（2）同一；做匀速直线运动；（3）=；（4）没有控制小球质量相同。


分析：（1）小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行；


（2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响,需要控制小球的初速度要相同;通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论;最后进行合理的推理得出假如不受力的情况；


（3）三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同；


（4）要探究超速带来的安全隐患,应控制小球的质量、路面相同，而车的速度不同,据此分析答题。


第 17 题:


【答案】 （1）A；速度


（2）上浮；减小


（3）=；＜


（4）变大；重力势能


【考点】功率大小的比较，探究影响物体动能大小的因素，机械能及其转化，物体的浮沉条件及其应用，功的计算及应用


【解析】【解答】解：（1）让钢球A从斜面不同的高度由静止开始滚下，小球A的速度不同，通过观察木块B被推动的距离，可探究小球A动能与速度的关系．（2）龙舟在水中漂浮，浮力等于自身重力，运动员离龙舟后，自重减小，所以龙舟所受浮力减小．因为F浮=ρ水V排排开水的体积要减小，龙舟将上浮一些；（3）由题AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落时做加速运动，根据t= 可知，小球在BC段运动的时间短，根据公式P= 可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2 ． （4）运动员在助跑阶段质量不变，速度增大，则运动员的动能增大；从起跳到最高点的过程中，高度增加，速度减小，部分动能转化为重力势能．


故答案为：（1）A；速度；（2）上浮； 减小；（3）=；＜；（4）变大；重力势能．


【分析】（1）让小球A从不同的高度滚下，速度不同，可探究动能与速度的关系；（2）当运动员离开龙舟后，龙舟自重减小，上浮一些，根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析；（3）已知AB=BC，根据W=Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系；（4）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．质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能可以相互转化．


第 18 题:


【答案】 （1）2


（2）动能|空气阻力


（3）大于


【考点】机械能及其转化，控制变量法与探究性实验方案


【解析】【解答】解：（1）小球在图中的C位置，受到重力、细绳对它的拉力，共两个力的作用．（2）小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能在逐渐减少．（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，由于小球的质量与重力势能都与质量有关，小球开始时的重力势能大，所以到达B位置时的动能也大，即小球到达B位置时的机械能大于质量为1m的小球到达B位置时的机械能．


故答案为：（1）2；（2）动能；空气阻力；（3）大于．


【分析】（1）对C点的小球进行受力分析可得出其受力情况；（2）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，二者可以相互转化．在转化时由于空气阻力，机械能总量减小；（3）根据动能与重力势能的影响因素可判断在同一位置时机械能的大小．


第 19 题:


【答案】 （1）先变大后变小；不变





（2）0.1；8.14


（3）非平衡


【考点】动能的影响因素，势能的影响因素，机械能及其转化，二力平衡的条件及其应用


【解析】【解答】解：（1）由图象看出：在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球速度先变大后变小．小球动能先变大后变小；只有动能和弹性势能的改变，机械能守恒．


（2）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，合力向下，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．


此时，由图可知弹簧的压缩量△L=5cm，由平衡条件得；G=F=0.2N/cm×5cm=1N．


小球的质量为： ；


由图可知，当小球速度为零时，弹簧的压缩量最大为L=40.7cm=0.407m，此时小球所受弹簧的弹力F弹=0.2N/cm×40.7cm=8.14N．


（3）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，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，小球处于非平衡状态．


故答案为：（1）先变大后变小；不变；（2）0.1；8.14；（3）非平衡．


【分析】（1）根据动能的影响因素分析解答；只有动能和势能的转化时，机械能是守恒的，否则不守恒；


（2）在小球运动过程中受到重力与弹力的作用，当两力大小相等时，小球速度最大，此时两个力是一对平衡力；由图象坐标找到此时弹簧的压缩量与弹力，得到球的重力，从而计算小球质量；


（3）小球受力平衡时会处于平衡状态，由此分析解答.


第 20 题:


【答案】 （1）气球上升过程中，和空气摩擦，内能增加，所以增加的机械能不是由内能转化而来





（2）所受浮力大于自身重力；减少





（3）来自于下降空气的机械能





【考点】机械能及其转化


【解析】【解答】解：（1）在氢气球上升的过程中，由于克服空气摩擦，其内能增加；所以氢气球的机械能的增加不是内能转化来的；


（2）当撤去对木块的压力时，由于浮力大于重力，所以木块会上浮．


木块升高了，机械能增加了，最后漂浮在水面，木块排开水的体积减少，所以水面下降，水的重力势能减少；


（3）与木块在水中上升相似，氢气球在空气中上升，其机械能增加，气球上升后，周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺，所以空气下降，其机能减小．故答案为：


（1）气球上升过程中，和空气摩擦，内能增加，所以增加的机械能不是由内能转化而来；


（2）所受浮力大于自身重力；减少；


（3）来自于下降空气的机械能．


【分析】（1）在能量的转化中，减少的能量转化为增加的能．由此分析气球上升不是由内能转化而来的；


（2）当物体受到浮力大于重力时物体上浮，物体上浮排开液体的体积减少，由此分析液体的机械能的变化；


（3）类比木块在水中上升，分析气球在空气中上升的过程，分析气球机械能增加的能量如何转化而来的． 运动过程或位置
A
A→B
B
B→C
C
动能Ek（J）
0
增加
4.98
减少
0
重力势能EP（J）
5.00
减少
0
增加
4.97