初中第2节 机械能第2课时同步训练题
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第2课时 动能与势能的转化
1.跳伞已经成为许多体育爱好者喜欢的运动项目,跳伞员在空中匀速下降时,以下说法中正确的是( )
A.跳伞员的重力势能减小,动能增加
B.跳伞员的重力势能减小,机械能不变
C.跳伞员的动能不变,机械能不变
D.跳伞员的动能不变,机械能减少
2.将滚摆从中的位置1由静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点位置3。这三个位置中,滚摆重力势能最大的是_________________________________,
动能为零的是__________,机械能最大的是__________。(填写位置序号)
[核心知识] 动能和势能统称为机械能。如果不受阻力,只有动能和势能的相互转化,机械能的总量保持不变;如果部分机械能转化成其他形式的能,则机械能的总量会减少。
[易错点拨]
对于动能和势能的转化,易误认为由于动能和势能可以相互转化,因而机械能总量一定保持不变,即机械能在任何时候、任何情况下都是守恒的。实际上机械能守恒是有条件限制的,即只有动能和势能的相互转化时,机械能总量才保持不变。有其他形式的能量转化为机械能时,则物体具有的机械能变大;当部分机械能转化为其他形式的能量时,则物体具有的机械能变小。
1.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动所需的能量来源于( )
A.动能 B.电能
C.重力势能 D.弹性势能
2.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如
所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是( )
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小
3.原创如所示是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是把汽车高速行驶而具有的哪种能量转化为何种形式的能量( )
A.动能 重力势能和热能
B.动能 弹性势能和热能
C.化学能 重力势能和动能
D.动能 重力势能和弹性势能
4.中,荡秋千的小孩由最低点荡向最高点的过程中( )
A.速度增大
B.动能增大
C.重力势能增大
D.重力势能转化为动能
5.下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能
C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
6.如所示,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是( )
A.从a到b的过程中,小球的动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球的动能最大
C.从b到c的过程中,小球的动能增大
D.从a到c的过程中,小球的机械能守恒
7.一高尔夫球以200 km/h的速度水平撞击钢板,为球撞击过程中的三个状态,其中甲是刚要撞击的时刻,乙是球的形变最大的时刻,丙是刚撞击完的时刻,已知撞击时间非常短,若忽略球的机械能损失,则( )
A.球在甲、丙两个时刻的动能相等
B.球在甲时刻的动能比丙时刻大
C.球在甲时刻的动能比丙时刻小
D.条件不足,无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小
8.下列情况中机械能不发生变化的是( )
A.汽车刹车后在水平地面上向前滑行
B.抛向空中正在上升的石块(不计空气阻力)
C.小孩从滑梯上匀速滑下
D.用力把物体匀速提高
9.如所示,甲、乙是两个完全相同的网球。在同一高度以大小相等的速度,同时将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出,两球在地面上反复弹跳。不计空气阻力,与地面碰撞时不计能量损失,则下列说法正确的是( )
A.两球在到达地面瞬间的最大速度相同
B.抛出时刻,甲球的机械能大于乙球
C.反弹后,甲球到达的最大高度大于乙球
D.撞击地面时,乙球的最大形变大于甲球
10.2020·绍兴 如所示,木块以一定的速度滑过A、B点,到C点滑出,下落至D点,A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.D点与A点相比,动能增加,势能减少,机械能不变
B.A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C.B点的动能可能等于A点的动能,但一定大于C点的动能
D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能
11.如所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.着地瞬间,两球的动能相等
B.甲球在P点和Q点的机械能相等
C.释放瞬间,两球的重力势能相等
D.甲球在下落过程中,重力势能增大,动能减小
12.如所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将________能转化为________能储存起来,此过程中机械能总量________。
13.如所示是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳,落下后踩在跷跷板的a端,能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力,故( )
A.男演员的质量必须要大于女演员的质量
B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C.男演员离开跳台时的机械能一定要大于乙处女演员的势能
D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
14.淳安县中考提前自主招生如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的拉力相等的位置,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.运动员在A点时惯性最大
B.从A点到B点运动员的动能转化为弹性势能
C.从A点到C点运动员的动能转化为重力势能
D.从O点到A点运动员的机械能不变
答案
核心·易错
1.D
2.1 1、3 1
能力提升拔尖练
1.D 2.B 3.A 4.C 5.B
6.B 从a到b的过程中,小球质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减少,动能增大,重力势能转化为动能;小球从b到c的过程中,高度增加,速度减小,则动能减小;bc段弧形轨道粗糙,因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机械能转化为热能,则机械能会减小。
7.B 由题意可知,忽略球的机械能损失,高尔夫球的机械能守恒;甲是刚要撞击的时刻,此时球具有动能,不具有弹性势能;丙是刚撞击完的时刻,此时高尔夫球发生了形变,高尔夫球的动能转化弹性势能,动能减小,弹性势能增加。故球在甲、丙两个时刻的动能不相等,球在甲时刻的动能比丙时刻大。
8.B
9.A 两球的质量相等,在同一水平面上以大小相等的速度抛出,说明抛出时小球具有的动能和重力势能是相同的,即机械能是相同的,不考虑能量损失,则两球在任一时刻的能量是相同的。所以,两球在到达地面瞬间的最大速度相同;反弹后,两球到达的最大高度相同;撞击地面时,两球的最大形变相同。
10.C D点与A点相比,势能减少,由于存在摩擦,一部分机械能转化为热能,机械能减小。A和B、C和D之间的垂直距离均为h,则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能。木块由A到B,重力势能减小,由于接触面之间有摩擦,则减少的重力势能转化为热能和动能,如果热能较大,则动能不会增加,所以A、B两点的动能可能相等。B、C之间有摩擦,会有机械能转化为热能,则C点动能一定比B点小。木块从B到C,动能减小;木块从C到D,重力势能转化为动能,这样,B、D处的动能可能相等。由于A、B之间存在摩擦,A到B的重力势能有可能全部转化为热能,则B点的动能与A点的动能可能相等。
(1)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,其总量不变。
(2)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。
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。
(3)机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时,不具有弹性势能,势能只考虑重力势能。若只有动能和势能的相互转化,则机械能守恒;若考虑摩擦等阻力,机械能会转化为热能,机械能减小。
11.B 下落过程中,忽略空气阻力,即只有动能和势能的相互转化,所以两球机械能均守恒。由题意知,甲、乙两球质量不同,所处高度相同,所以释放瞬间,两球的重力势能不相等。球在着地瞬间重力势能全部转化为动能,由题意得此时两球的动能不相等。甲球下落时,其所处高度不断降低,速度越来越大,它的重力势能减小,动能增加。
12.动 重力势 减少
列车进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来;出站时下坡,高度降低,速度增大,再将储存的重力势能转化为动能。列车运动过程中克服摩擦做功,机械能转化为热能,机械能减少。
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。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。列车克服摩擦做功,机械能转化为热能。
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13.C 从整个能量转化过程来看,甲处男演员的机械能通过跷跷板转化为乙处女演员的重力势能。要使站在b处的女演员能弹上乙处,考虑到阻力的存在,则必须使甲处男演员的机械能大于乙处女演员的重力势能。
14.D 运动员惯性大小不变;从A点到B点运动员的重力势能转化为弹性绳的弹性势能和自身的动能;从A点到C点运动员的重力势能最终全部转化为弹性绳的弹性势能。
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