初中物理人教版八年级下册11.3 动能和势能课时练习
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1.疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
【答案】B
【解析】无人机携带包裏匀速上升时,包裏的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加。故选B。
2. 2019年10月27日7时35分,临沂国际马拉松赛鸣枪开赛。本次赛事使用无人机(如图)进行了航拍,无人机匀速下降的过程中( )。
A.失去了惯性B.重力不做功C.动能减小D.机械能减小
【答案】D。
【解析】A、任何物体都有惯性,无人机匀速下降的过程中具有惯性,故A错误;
B、无人机匀速下降的过程中,在重力方向上通过了距离,所以重力做了功,故B错误;
CD、无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度越来越小,重力势能越来越小;所以机械能减小,故C错误,D正确。故选:D。
3. 2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能减小B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能增大D.动能减小,势能增大
【答案】C
【解析】火箭加速升空时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大。故选C。
4. 2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功。若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能( )
A.减小 B.增大 C.不变 D.消失
【答案】B
【解析】卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时,高度减小重力势能减小,速度增大,动能增大,总的机械能不变。故选B。
5.在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车,其动能大小的情况是( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.始终不变
【答案】D
【解析】影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车,速度不变,质量不变,动能不变。故选:D。
6.新冠肺炎疫情中,每天要对市区环境进行消杀。一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平街道上,汽车的动能______,惯性______。 (增大、 减小或不变)
【答案】 (1). 减小 (2). 减小
【解析】[1][2]物体动能的大小与质量和速度有关,消毒车在水平路面上匀速行驶,向外洒消毒液的过程中质量在减小、速度不变,所以动能减小;惯性的大小只与质量有关,消毒车的质量减小,故惯性减小。
7.如图所示,运动员用力将篮球抛出,说明力可以改变物体的________,篮球抛出后,由于________将在空中继续向前运动,在下落过程中篮球的动能将________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)运动状态; (2)惯性 ; (3)增大
【解析】(1)运动员用力将篮球抛出,手的推力让篮球由静止到运动,出手后,在重力作用下,篮球的运动方向和快慢都在发生变化,这些运动状态的而变化都是由于受到力的作用。(2)篮球在空中继续向前运动,是由于篮球有惯性,篮球要保持原来的运动状态。(3)在下落过程中篮球的速度越来越大,动能越来越大。
8.椰子从树上下落的过程中,动能越来越_______,重力势能越来越______。
【答案】 (1). 大 (2). 小
【解析】[1]根据动能大小影响因素可知,椰子从树上下落的过程中,质量不变,速度变大,椰子的动能变大。
[2]根据重力势能大小影响因素可知,椰子从树上下落的过程中,质量不变,距地面高度变小,椰子的重力势能变小。
9.用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由__________开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映。
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越__________。
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量__________的钢球从斜槽高度__________的位置开始运动。(选填“相同”或“不同”)
【答案】 (1). 静止 (2). 大 (3). 不同 (4). 相同
【解析】(1)[1]实验中需要让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块,木块滑动越远,说明钢球的动能越大。
(2)[2]将钢球置于斜槽上更高的位置,运动到水平面的速度较大,木块移动的距离较远,钢球的动能较大,说明质量一定时,物体运动的速度越大,它的动能越大。
(3)[3][4]探究动能跟质量的关系,根据控制变量法,速度相同,物体的质量不同,让质量不同的钢球从斜槽的同一高度开始运动。
10.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______,比较a、b可知:物体重力势能的大小与物体的______有关;比较______可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【答案】 (1). 多 (2). 高度 (3). a、c
【解析】(1)物体下落过程中,物体的重力势能转化为动能,物体的重力势能就越大,对木桩做功越多,木桩陷入沙坑越深,所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小,这用到了转换法;
(2)由a、b两图可知,物体的质量m1=m2,从不同高度落下,落下的位置越高,木桩被打得越深,物体的重力势能越大,说明重力势能与高度有关;
比较a、c两图可知,物体的质量m1<m3,物体从同一高度落下,质量越大,木桩被打得越深,说明重力势能与质量有关。故答案为:多;高度;a、c。
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1.在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,在纸上留下黑色圆斑A、B。如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程,下列说法正确的是( )
A.皮球对纸的最大压力相等 B.皮球刚到达纸面时的速度相等
C.皮球刚到达纸面时的动能相等 D.皮球获得的最大弹性势能不等
【答案】D
【解析】A.由图可知,黑色圆斑B比较大,而力的大小影响力的作用效果,力越大作用效果越明显形变量越大,可知从B处落下的皮球对纸的最大压力较大,故A错误;
BCD.皮球从不同的高度落下时,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能;在纸上留下黑色圆斑A、B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变,此过程是动能转化为弹性势能,由图中两个圆斑大小可看出,圆斑大的(B)皮球转化的弹性势能较大,说明它原来所具有的重力势能大,即B所处的高度较高;可知从B处落下的皮球刚到达纸面时的速度较大,此时动能也较大,故BC错误;D正确。故选D。
2.体育课上,同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时,铅球的( )
A.重力势能变大,速度变小B.重力势能变小,速度变小
C.重力势能变大,速度变大D.重力势能变小,速度变大
【答案】D
【解析】铅球在空中下落时,其高度降低、速度不断增大,所以它的重力势能减小,动能增大,重力势能不断向动能转化。故选D。
3.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的( )
A.升力大于重力
B.空气阻力和重力是一对平衡力
C.动能减小、重力势能减小
D.动能不变、重力势能减小
【答案】C
【解析】A.喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,在竖直方向受力平衡,即升力等于重力,故A不符合题意;
B.空气阻力和重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故B不符合题意;
CD.喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药时,重量变小,速度不变、高度不变,故动能与重力势能都将减小,故C符合题意、D不符合题意。故选C。
4.如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A
B
A.小球的重力势能--直在减少,动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
【答案】C
【解析】A.小球高度下降,故小球的重力势能一直减小,小球受重力和弹力作用,在开始阶段时,重力大于弹力物体将一直加速,当弹力等于重力后物体开始减速,故小球的动能先增大后减小,故A错误;
B.弹簧的形变量增大,小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,故B错误;
C.弹簧的形变量一直增大,弹簧的弹性势能不断增大,故C正确;
D.小球运动到B点时,高度最小,重力势能最小,速度为0,动能为0,故D错误。故选C。
5.今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》,其中把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物过程中,下坠的物体( )
A.动能增大 B.动能减小 C.势能增大 D.势能不变
【答案】A
【解析】高空坠物过程中,下坠的物体高度减小,
6.在练习立定跳远时,当你双脚离开地面后,由于______你仍然要继续向前运动;在上升的过程中,你所具有的动能将逐渐______(选填“增加”“减小”或“不变”)。
【答案】 (1). 惯性 (2). 减小
【解析】[1]立定跳远时,当你双脚离开地面后,由于惯性,在空中仍然保持向前的运动状态。
[2]在上升的过程中,质量不变,速度减小,动能将减小。
7. 2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务,图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭整体的机械能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 (1). 增大 (2). 增大
【解析】[1][2]火箭加速上升时,内部的新型返回舱的速度变大,动能变大;高度增大,重力势能增大,火箭整体的机械能增大。
8.如图所示,为高速公路上的限速标志牌,请用物理知识解释:为什么在同一道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
【答案】机动车质量一定,速度越大,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;在相同的道路上,不同车型的机动车辆质量不同,速度相同时,质量越大的动能越大,制动距离越大,质量小的车辆动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
【解析】动能的大小与质量和速度有关,质量相同时,速度越大动能越大;速度相同时,质量越大,动能越大,所以,机动车质量一定,速度越大,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;在相同的道路上,不同车型的机动车辆质量不同,速度相同时,质量越大的动能越大,制动距离越大,质量小的车辆动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
9.如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明,让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,速度越______,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越______,动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
【答案】 (1). 小球A (2). 大 (3). 大 (4). 同一
【解析】(1)[1]该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。
(2)[2][3]同一小球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度较大,把木块推得越远,说明小球做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,小球的速度越大,动能就越大。
(3)[4]要研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,控制小球到达水平面的速度相同,让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
10.某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关,在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时,所用的实验器材有:金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
(1)该实验可以通过比较______来 判断出金属球重力势能的大小。依据是金属球对小桌______越多,金属球具有的重力势能就越大。
(2)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。________
(3)实验时,该同学发现:由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大,使小桌倾斜较大,甚至被撞翻。于是他改进了实验装置,如图乙所示,较好地解决了这个问题。他的主要操作是:每次实验时,先拉起金属球,将沙面抹平;__________;由静止开始释放金属球,观察实验现象。
【答案】(1)小桌陷入细沙的深度 (2)见下表 (3)将金属球分别拉到不同高度
【解析】(1)[1] [2]金属球的重力势能越大,对小桌做功越多,小桌陷入沙子的程度越深。因此从小桌陷入沙子的程度可以看出金属球重力势能的大小。金属球对小桌做功越多,金属球重力势能越大。
(2)[3]一般情况下,为了避免偶然性,至少要进行三次实验。要探究“重力势能的大小与高度是否有关”时,实验中通过小桌陷入细沙的程度来观察金属球重力势能大小情况,所以表格中要体现实验次数、金属球被举高的高度、小桌陷入细沙的程度以及金属球重力势能的大小。
(3)[4]要探究“重力势能的大小与高度是否有关”,需要将金属球拉到一定高度,由静止释放,观察实验现象。所以他的主要操作是:每次实验时,先拉起金属球,将沙面抹平;将金属球拉到不同高度;由静止开始释放金属球,观察实验现象。实验次数
金属球距桌面
的高度/cm
小桌桌腿陷入
细沙的深度/cm
金属球的重力
势能大小
1
2
3
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