苏科版第十二章 机械能和内能1 动能 势能 机械能课文课件ppt

12.1 动能 势能 机械能 同步练习

一、单选题

1.小明同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是(   )

A. 电热水器工作过程中，内能转化为电能
B. 在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
C. 电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能
D. 跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能

【答案】 B  

【解析】本题主要考查对能量转化方式的了解，在解题时要看发生能量转化前物体具有什么能，能量转化后物体具有什么能，它们各自如何变化，一般情况下是变小的能量转化成变大的能量．

A、电热水器工作过程中，电能转化为内能，所以该选项不正确．
B、在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，该选项正确．
C、电风扇正常工作过程中，电能主要转化为机械能，所以该选项不正确．
D、跳水运动员在空中下落的过程中，重力势能转化为动能，所以该选项不正确．
故选B．

2.如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（   ） 

A. 从O点到C点运动员速度一直减小        B. 从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C. 从O点到C点运动员的机械能一直在减小   D. 从O点到A点运动员的机械能不变

【答案】 D  

【解析】 A、根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，故A错；

BC、由于不计空气阻力，从O点到A点，运动员的重力势能转化为动能，运动员的机械能不变；

从A点到C点，弹性绳的形变程度逐渐增大，运动员的机械能逐渐转化为弹性绳的弹性势能，所以运动员的机械能减小；故BC错；

D、由于不计空气阻力，从O点到A点，运动员的重力势能转化为动能，运动员的机械能守恒．故D正确．

故选D．

3.质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，它们运动的s-t图像如图所示。由图像可知，甲小车（  ）
 

A. 具有的惯性大    B. 所受的合力大   C. 具有的动能大   D. 具有的势能大

【答案】 C  

【解析】A、因为两车的质量相同，所以两车的惯性相同；
B、因为两车都做匀速直线运动，所以两车受到的合力都为0；
C、由图象可知，当t甲=t乙时，s甲＞s乙，所以v甲＞v乙．因为两车的质量相同，甲车的速度大于乙车的速度，所以甲车的动能大；
D、因为两车的质量相同且都在同一个地方行驶，所以它们具有的重力势能是相同的．
故选 C．

分析：A、惯性是物体的一种属性，惯性大小只与物体的质量有关；
B、物体做匀速直线运动时，所受的合力为0；
C、动能大小与物体的质量和速度有关：质量一定时，物体的速度越大，动能就越大；
D、重力势能与物体的质量和高度有关．解答本题要明确以下几点：惯性大小与物体的质量有关，与物体的运动速度无关；物体做匀速直线运动时受到的合力为0；动能大小与速度有关；重力势能大小与高度有关，与速度无关

4.如图所示，是2010年温哥华冬奥会比赛项目图标．有关滑雪中的相关物理知识说法正确的是（   ） 

A. 雪撬板有较大面积目的是为了减小运动员脚对雪道的压力
B. 雪撬底部光滑，目的是为了减小压强便于运动员滑得更快
C. 能从雪山坡上高速滑下，是因为运动员的重力势能全部转化为动能
D. 运动员使用撑杆，目的是利用雪地对撑杆的作用力改变自身的运动状态

【答案】 D  

【解析】A、增大雪橇板的面积可以减小运动员对雪道的压强，选项说法错误； 

B、雪撬底部光滑可以减小运动时的阻力，这样运动员可以滑的更远，选项说法错误；

C、运动员在从山坡上划下时，运动员的重力势能转化为动能和内能，选项说法错误；

D、运动员撑杆时，雪地对撑杆的作用力可以改变自身的运动状态，选项说法正确；

故选D．

5.2011年4月10月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆软道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图是北斗八号一导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是（  ）
 

A. 势能增加、动能减小、速度减小    B. 势能减小、动能增加、速度增加
C. 势能减小、动能增加、速度不变    D. 势能不变、动能不变、速度不变

【答案】 B  

【解析】（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)势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大．
（3)只有地面附近的物体受到重力，当物体被举高时，具有的能的重力势能，在太空中的势能不能称为重力势能．
地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中，质量不变，远地点的相对距离最大，势能最大，近地点的相对距离最小，势能最小．
卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，故动能增大，
而相对距离减小，故势能减小．
故选B．
6.踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动，如图所示是一次精彩的传球攻门过程，下列说法正确的是（　　）

A. 在运动过程中，足球的重力势能是不变的
B. 足球对脚的作用力和脚对足球的作用力是一对平衡力
C. 足球在空中能够继续飞行，是因为受到惯性力的作用
D. 足球飞行路线发生了变化，说明力能改变物体的运动状态

【答案】 D  

【解析】A、在运动过程中，足球的高度发生了变化，所以重力势能是变化的，故A错误；

B、足球对脚的作用力和脚对足球的作用力，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；

C、足球在空中能够继续飞行，是由于足球具有惯性，但不能说受到惯性力的作用，因为惯性不是力，故C错误；

D、足球飞行路线发生了变化，是重力作用的结果，说明力能改变物体的运动状态，故D正确．

故选D．

7.假期里小明一家乘飞机去外地旅游，飞机加速向上运动的过程中，关于小明的能量分析，下列说法正确的是（   ）
A. 动能增加，重力势能不变     B. 动能不变，重力势能增加
C. 机械能总量不变         D. 机械能总量增加

【答案】 D  

【解析】在飞机加速向上运动的过程中，小明的质量不变，速度增大，其动能增大；高度升高，重力势能增大；机械能等于动能和重力势能的和，所以机械能总量增加；故ABC错误，D正确.

故答案为：D.

8.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一．掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（   ）

1.  在a处重力势能最小                  B. 在b处动能为零    
2. C. 在a/b/c三处机械能相等        D. 在d处动能为零

【答案】 C  

【解析】A、在地球附近运动的物体，若只受到重力作用而没有受到其他力的作用，机械能是守恒的，物体在上升过程动能转化为重力势能，物体在下降过程重力势能转化为动能，故在d点时重力势能最小，A不符合题意；
B、在b处物体有水平运动速度，动能不为零，B不符合题意；
C、因机械能守恒，在a/b/c三处机械能相等，C符合题意；
D、在d处物体有速度运动到e才停止，D不符合题意；
故答案为：C.
（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
（3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的．

二、填空题

9.如图是国产歼﹣15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景．歼一15飞离舰时，航母受到的浮力将________，在起飞上升过程中，歼一15的重力势能将________．（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”） 

【答案】 变小；变大  

【解析】（1）因舰载机起飞前后航母始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等， 

所以，舰载机起飞后，航母的重力变小，则航母受到的浮力变小；（2）舰载机在起飞上升过程中，重力不变，高度不断增大，重力势能增大．

故答案为：变小；变大．

分析：（1）舰载机起飞前后航母始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，分析航母重力的变化得出受到的浮力变化；（2）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．

10.在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上滑行的________来比较小球动能大小的，图中错误的操作是________．改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过________（选填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进． 

【答案】 距离；两次实验中未保持木块初始位置相同；增大  

【解析】小球因为有动能撞击木块，动能越大，木块在水平面上移动的距离就越远，所以判断小球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离； 

图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同．改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过增大木块的质量来加以改进．

故答案为：距离；两次实验中未保持木块初始位置相同；增大．

分析：小球从光滑斜面上向下运动到水平面上，有了一定的速度，就有动能，小球撞击木块，可以通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小；因为动能大小与质量和速度有关，若探究动能与质量的关系，根据控制变量法，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个小球从同一高度滚下就是为了使小球滚到水平面时速度相同．

11.一些民间俗语常常蕴含着丰富的物理知识，请写出下列两句对应的物理知识．打桩机的重锤落下将木桩打入地中，说明被举高的物体具有________ 能．木工师傅用木胶粘木制构件，当木胶干了后（凝固）才能粘牢，这是因为________  ．

【答案】 重力势；固体分子间距比液体小，分子间的作用较大  

【解析】打桩机的重锤落下将木桩打入地中，说明举高的重锤具有能量，它具有重力势能．

因为木胶凝固后，由液体变成了固体，固体分子间距离比液体小，作用力比液体大，所以木胶干了后才能粘牢．

故答案为：重力势；固体分子间距比液体小，分子间的作用较大．

（1）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．

（2）分子之间存在引力，引力大小与分子之间的距离有关．

12.2014年8月19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射高分二号遥感卫星，卫星顺利进入预定轨道，高分二号卫星的空间分辨率优于1m，同时还具有高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”．这颗卫星在加速升空过程中机械能________ ．（选填“增大”、“不变”或“减小”）

【答案】 增大  

【解析】加速升空的过程，卫星的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此卫星的机械能增大．

故答案为：增大

13.如图1所示，双手用力使塑料尺弯曲，此时塑料尺具有________ 势能；释放右手使塑料尺弹击橡皮，被弹出的橡皮具有________ 能．如图2所示的是体温计，它的测量范围为________ ℃，此时的示数为________ ℃．

【答案】 弹性；动；35℃～42；37.6  

【解析】物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，双手用力使塑料尺弯曲，发生了弹性形变具有了弹性势能；动能是由于运动而具有的能，释放后塑料尺将橡皮弹出，橡皮运动起来，具有了动能；

体温计是测量体温的温度计，图中体温计的测量范围为35℃～42℃；体温计上1℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是0.1℃，即此体温计的分度值为0.1℃；此时的温度为37.6℃．

故答案为：弹性；动；35～42；37.6．

分析：弹性势能、动能的定义；人体温度变化比较小，所以测量人体温度的体温计测量范围不需要太大；使用体温计测量体温时，先要弄清楚体温计的量程和分度值，读数时视线与液柱最末端所对刻度相垂直．

14.跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打开，降落至地面时速度为零，运动员从开伞到降至地面的过程中动能________  ， 重力势能________ ，机械能________ ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】 减小；减小；减小  

【解析】运动员在降落过程中，质量不变，受到阻力作用，速度越来越小，直到为0，动能减小；高度减小，重力势能减小．由于动能和重力势能都减小，所以机械能减小．故答案为：减小；减小；减小．

分析：机械能包括动能和势能．判断运动员机械能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑．

（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．

15.如图甲是北京奥运会射箭项目的图标，运动员射箭时，要用力将弓拉开，然后弓将箭射出，在此过程中是弓的________能转化为箭的________能；某地铁站台的设计方案如图乙所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，这种设计的优点是：________ 

【答案】 弹性势；动；列车进站时，爬上缓坡，将动能转化为重力势能；出站时将重力势能转化为动能，使车获得一个初始速度，可以使列车节省能源  

【解析】（1）弓被拉弯具有弹性势能，弓在恢复的过程中将箭射出去，弓的弹性势能转化成箭的动能．（2）在车进站时，车要停下来，而车此时是有很大的动能的，若刹车，就把这些动能转化为了内能而损耗了，故进站时要上坡，把动能转化为重力势能贮存起来，在出站时，车原来没有动能，需要消耗燃料的化学能，若下坡，则可以重力势能转化为动能，起到节能的作用． 

故答案为：弹性势；动；列车进站时，爬上缓坡，将动能转化为重力势能；出站时将重力势能转化为动能，使车获得一个初始速度，可以使列车节省能源．

三、解答题

16.甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，哪颗子弹具有的动能大？为什么？   

【答案】 甲子弹具有的动能大因为甲子弹穿透木板做功多  

【解析】运动的物体具有动能，所以飞向木板的子弹具有动能，穿过木板时，克服摩擦做功，甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，所以甲子弹做的功较多，它的动能较大。

答：甲子弹具有的动能大，因为甲子弹穿透木板做功多。

17.在交通肇事中，重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸要严重得多，这是为什么？   

【答案】 由于载重汽车的质量要比小轿车的质量大得多，惯性大，运动状态改变难度大些．在速度差不多的情况下，载重汽车的动能比小轿车的动能大，克服摩擦做的功多．因此造成的车祸也更严重一些．  

【解析】从惯性和动能的角度分析解答：（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关；（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度．

18.猜想一下魔丸内部的结构会是怎样的？   

【答案】 如图所示，魔丸中有一钢珠，它的质量主要集中在钢珠上，在斜面上翻滚时重心不断地向魔丸前端移动，随着魔丸高度的下降，钢珠的重力势能不断转化为魔丸翻滚的动能，从而使其速度不断增大． 

【解析】魔丸可以从斜面上翻转着向下，而且其内部似有物体在滚动，因此，我们猜想可能会跟内部的物体及它重心的变化有关．