学科王物理中考复习单元练习.docx
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学科王物理中考复习单元练习
第八单元 机械能 内能 能源
第17课时 动能 势能 机械能
【基础达标】
1.(2014·湖南怀化)下列物体具有弹性势能的是( ).
A.在水平公路上行驶的小轿车
B.悬挂在天花板上的电灯
C.被拉开的弹弓
D.在空中飞行的飞机
2.(2014·福建龙岩)如图所示,小伟在玩蹦蹦杆,蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中,小伟的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( ).
A.重力势能减小,弹性势能增大
B.重力势能增大,弹性势能减小
C.重力势能减小,弹性势能减小
D.重力势能增大,弹性势能增大
3.(2014·四川成都)如图所示,在“歼-20”飞机加速向上运动的过程中,关于飞行员的能量分析,下列说法中正确的是( ).
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
4.(2014·湖南娄底)如图所示,小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下,不计空气阻力,图象表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况.E可能表示小球的( ).
A.动能
B.内能
C.机械能
D.重力势能
5.(2014·浙江湖州)一物体在空气中沿竖直方向运动,运动过程中只受重力和空气阻力的作用,则该物体的( ).
A.动能可能不变B.势能可能不变
C.机械能一定不变D.机械能可能不变
6.(2014·贵州贵阳)如左下图所示,是国产“歼-15”舰载机正在“辽宁号”航母上进行阻拦着舰时的情景:
战机呼啸着舰,机尾挂钩精准钩住阻拦索,在阻拦索的拉力帮助下,使战机在航母的飞行甲板上短距离滑行便停下来.根据对舰载机着舰过程的介绍可判断,舰载机在滑行过程中( ).
A.受平衡力的作用
B.其机械能逐渐减小
C.使“辽宁号”航母的内能减小
D.使“辽宁号”航母的机械能减小
7.(2014·贵州黔东南)如右上图所示,已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的,有一近地点和远地点,下面关于卫星的说法中正确的是( ).
A.当卫星从远地点向近地点运动时,速度变大
B.当卫星从近地点向远地点运动时,速度变大
C.当卫星在远地点时,动能最大,重力势能最小
D.当卫星在近地点时,动能最小,重力势能最大
8.(2014·广西南宁)如左下图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上,若不计空气阻力,则运动员在下落过程中( ).
A.重力势能转化为动能,机械能增大
B.重力势能转化为动能,机械能不变
C.动能转化为重力势能,机械能增大
D.动能转化为重力势能,机械能减小
9.(2014·甘肃兰州)如右上图所示,在毽子被踢出后竖直上升的过程中,它的动能 ,重力势能 (填“增大”“减小”或“不变”).
10.(2014·四川泸州)小新同学遥控重为10N的小型无人飞机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段,共用时20s,然后悬停在距地面16m的高度.在减速上升阶段飞机的动能 (填“增大“或“减小”),在整个上升阶段飞机的重力势能 (填“一直增大”“先减小后增大“或“先增大后减小”),在整个上升阶段飞机的平均速度为 m/s;若不计空气阻力.且无人机在匀速竖直上升阶段的速度为1.2m/s,则在匀速上升阶段,无人机升力的功率为 W.
11.(2014·辽宁铁岭)如图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能 (填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能,小球在A点的动能 (填“大于”“小于”或“等于”)B点的动能;若小球的质量为100g,它从A点落到地面,重力做功 J.(g取10N/kg)
12.(2014·浙江杭州)用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零.已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 .B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 (填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力.(整个过程中不计能量损耗)
【综合拓展】
13.(2014·湖南长沙)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),下列说法中正确的是( ).
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
14.(2014·山东潍坊)在索契冬奥会上,我国选手贾宗洋在自由式滑雪比赛中获得铜牌.他在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d→e)如图所示,如果不计空气阻力,则贾宗洋( ).
A.从a点下滑到b点过程中,动能增加
B.从b点运动到c点过程中,重力势能增加
C.在c点的机械能等于d点的机械能
D.在a点的重力势能等于c点的重力势能
15.(2014·河北)小明乘车时发现某段道路的限速标志牌(如图甲所示).
他提出了问题:
汽车为什么要限速呢?
他搜集的资料如下:
甲
乙
汽车遇到意外情况时,司机从看到情况到反应刹车需要的时间叫反应时间,在反应时间内汽车原速前进的距离叫反应距离.从刹车到车停下来,汽车前进的距离叫制动距离.实验数据如表:
次数
速度/
(km·h-1)
反应距
离/m
制动距
离/m
1
60
11
20
2
80
15
34
3
100
19
54
(1)利用表中第一组数据,计算出该司机的反应时间是 s.
(2)分析表中数据可知,影响汽车制动距离的主要因素是 .
为什么同样道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
小明做了如下实验:
在斜面底端放置了一个纸盒,然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下(如图乙所示).由实验可知:
.由于大型汽车高速行驶时的 较大,它的危险性就大.所以对不同车型要设定不一样的最高行驶速度.
16.(2014·四川绵阳)如图甲所示,是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置.其中AB是四分之一光滑圆弧轨道,BC是粗糙的水平面,木块初始静止在B点,让小球从距水平面高h处由静止释放,小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道,然后与木块发生碰撞,木块运动一段距离后最终停下来.小球可认为是光滑的,如图乙所示,是实验过程中的三个步骤,其中小球质量m1 图甲 图乙 (1)在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中,小球的重力势能转化为小球的 . (2)通过观察 来比较小球的重力势能的大小. (3)歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与 关系. (4)步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与 的关系. 17.(2014·江西抚州)同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图甲所示).小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏.结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析: 笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢? 小文猜想: ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关; ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关. 甲 乙 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如图乙所示的实验,此实验是为了验证猜想 ,实验中弹性势能的大小是通过 来体现的. (2)请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤,分析可能出现的现象并得出结论). 18.(2014·内蒙古包头)为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验. (1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是 . (2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,然后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是 . (3)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表. 实验 序号 小球的质 量m/g 小球自由 滚下的 高度h/cm 木块被撞 后运到的 距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 (a)为了探究“超载”隐患时,应选择 图所示的实验进行比较. (b)分析表格中对应的数据可知: 对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重. 19.(2014·浙江丽水)在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小衢设计了如图甲所示的实验: 让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若B球相对于A球 ,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等. 小丽肯定了小衢的实验方案后,对实验又提出了两个建议: 建议一: 因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况,不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是 ; 建议二: 为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示).从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应 . 参考答案与解析 【课后精练】 1.C 解析: A.在水平公路上行驶的小轿车,只具有动能,没有发生弹性形变,因此没有弹性势能;B.悬挂在天花板上的电灯,具有一定高度,具有重力势能,没有弹性势能;C.被拉开的弹弓,发生了弹性形变,具有弹性势能;D.在空中飞行的飞机具有动能和重力势能,没有弹性势能.故选C. 2.B 解析: 蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中,弹簧恢复形变,其形变的程度越来越小,弹簧的弹性势能越来越小,同时小明的质量不变,高度增大,重力势能增大,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小伟的重力势能和动能.只有选项B的说法正确.故选B. 3.D 解析: 在“歼-20”飞机加速向上运动的过程中,飞行员的质量不变,速度增大,其动能增大;高度升高,重力势能增大,故机械能总量增大.故选D. 4.A 解析: 如图,横坐标代表的是能量,纵坐标代表的物体下降的高度.据图能看出随着高度的减小,能量的形式是增加的;A.物体下落时质量保持不变,速度变快,故动能变大,故符合题意;B.由于不计空气的阻力,所以在小球下降过程中,没有机械能的损失,故内能不变,故不符合题意;C.由于不计空气的阻力,所以在小球下降过程中,没有机械能的损失,机械能不变,故不符合题意;D.物体下落时质量保持不变,高度变小,故重力势能变小,故不符合题意.故选A. 5.A 解析: 当重力和阻力方向相反时,若重力等于阻力,物体做匀速运动,动能不变,势能减小;若重力大于阻力,物体做加速运动,物体的动能增大,势能减小;当重力和阻力方向相同时,物体向上做减速运动,动能减小,势能增加;由于受空气阻力,运动的过程中要克服阻力做功所以机械能一定减小.故选A. 6.B 解析: A.舰载机着舰滑行过程中,由于惯性向前运动,水平方向上受到阻拦索的向后拉力和航母甲板向后的摩擦阻力,受非平衡力作用,故A错误;B.舰载机在阻拦索的向后拉力和航母甲板向后的摩擦阻力作用下,速度逐渐变小而停止,动能减小、重力势能不变,其机械能逐渐减小,故B正确;C.舰载机着舰滑行过程中,克服摩擦做功,使航母内能增大,故C错误;D.舰载机着陆后,使航母的质量增大,所以航母的机械能增大,故D错误.故选B. 7.A 解析: 卫星在太空中飞行时,在近地点,速度最大,动能达到最大,重力势能达到最小;在远地点时,速度最小,动能最小,重力势能最大.故选A. 8.B 解析: 不计空气阻力,运动员在下落过程中质量不变,速度增大,高度减小,故重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,机械能不变.故选B. 9.减小 增大 解析: 毽子被踢出后竖直上升的过程中,质量不变,速度减小,因此动能减小;高度增大,因此重力势能增大. 10.减小 一直增大 0.8 12 解析: 飞机的质量不变,减速上升,所以动能减小;高度一直在增加,所以重力势能一直增大;整个上升阶段的平均速度为v= =0.8m/s;无人机匀速上升时,升力与重力是一对平衡力,大小相等,即F=G=10N,由P= v= 得,P=Fv=10N×1.2m/s=12W. 11.等于 大于 0.3 解析: 皮球在A点的高度和B点的高度相等,质量也没变,根据重力势能的影响因素可知: 皮球在A、B两点的重力势能相等;由于皮球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳,所以,皮球在A、B两位置的机械能的大小不同,A位置的机械能大于B位置时的机械能.因此,在A、B两位置重力势能相等的情况下,A位置的动能大于B位置的动能.小球的重力G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N,重力做功W=Gh=1N×30×10-2m=0.3J. 12.Gh Gh 小于 解析: 从A位置到C位置铁球的重力做功W=Gh,因为从A位置开始向下运动的过程中,重力势能转化为动能,动能又转化为弹性势能,整个过程中不计能量损耗.根据机械能守恒定律可知: 弹性势能增加量为E=W=Gh;铁球在C位置受力不平衡,在弹力的作用下有向上运动的趋势,故B到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力. 13.D 解析: 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;由于不计空气阻力,因此整个过程能量守恒.故A、B、C都是错误的.故选D. 14.A、B、C 解析: A.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,重力势能转化为动能;故A正确;B.从b点运动到c点过程中,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故B正确;C.从c点下落到d点过程中,贾宗洋处于腾空状态,与雪之间没有摩擦,在不计空气阻力的情况下,机械能保持不变,故C正确;D.a、c两点高度不同,重力势能不同,故D错误;故选A、B、C. 15. (1)0.66 (2)汽车速度的大小 相同速度的物体,质量越大,其动能越大 动能 解析: (1)v= t= ≈1.83×10-4h≈0.66s (2)由表格中数据可知,影响汽车制动距离的主要因素是汽车速度的大小;在斜面底端放置了一个纸盒,然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下,由图中纸盒被推动的距离可以说明,在相同速度时,物体质量越大,其动能越大;因此在同样的路段上,对不同车型限制不同的车速. 16. (1)动能 (2)木块移动的距离 (3)小球的质量 (4)小球的高度 解析: (1)图甲中将小球从图示位置由静止释放,小球向下滑动的过程中,观察到它的速度越来越大,则小球的动能逐渐增大,重力势能逐渐减小,重力势能转化为动能. (2)该实验通过木块移动的距离大小反映小球重力势能的大小,利用了转化法.(3)比较歩骤一、歩骤二可以看出小球释放的高度相同,小球的质量不同,木块移动的距离不同,所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球质量的关系.(4)比较歩骤二、歩骤三可以看出小球质量相同,小球的释放高度不同,木块移动的距离不同,所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球高度的关系. 17. (1)① 轻木块被小钢珠撞击后移动的距离. (2)选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠,比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离.如果木块被撞击后移动的距离不同,说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关;反之则无关. 解析: (1)把材料不同的弹簧A和B,分别压缩相同的程度释放弹出小钢珠,比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离,这就是为了验证猜想①.并通过小钢珠对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小;实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被移动的距离,这种研究方法叫转换法; (2)设计实验探究猜想②: 弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关.选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠,比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离.如果木块被撞击后移动的距离不同,说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关;反之则无关. 18. (1)速度相同时,物体的质量越大,动能越大 (2)质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大 (3)(a)甲 (b)速度 解析: (1)图甲,两小球滚下高度相同,速度相同,两小球的质量不同,探究的是动能与质量的关系,得出的结论是,速度相同时,物体的质量越大,动能越大; (2)图乙两小球的质量相等,滚下的高度不同,探究的是动能与速度的关系;图乙中两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是: 质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;(3)(a)研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择甲图所示实验进行比较;(b)由表中实验数据可知,在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些. 19.静止 减小斜面的倾斜角度θ 适当减小 解析: 观察和比较两球相对运动情况,若B球相对于A球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.建议一: 因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况,不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是减小斜面的倾斜角度θ;建议二: 为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示).从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应适当减小.
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