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1、
第九講 功和機械能
課時2 機械能及其轉化
命題點1
1. (2014長沙26題3分)如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖.彈性繩一端固定在O點,另一端系住運動員,運動員從O點自由下落,到A點處時彈性繩自然伸直,B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點,C點是蹦極運動員到達的最低點(忽略空氣阻力),下列說法正確的是 ( )
第1題圖
A. 從O點到C點運動員的速度一直在減小
B. 從O點到C點運動員的機械能一直在增大
C. 從O點到C點運動員的機械能一直在減小
D. 從O點到A點運動員的機械能不變
2. (2013長沙24題3分)我
2、們居住的城市高樓林立,如不小心發(fā)生高空墜物事件,則可能會給人們的生命財產(chǎn)造成損害,更不可有意為之.日前,某小區(qū)的陳先生在早上下樓取車時發(fā)現(xiàn)車的后擋風玻璃被穿了一個孔,上面還插著一個可樂瓶,肇事的可樂瓶里大約還有的可樂.對此,下列描述正確的是( )
第2題圖
A. 可樂瓶從高空墜落,動能會轉化為重力勢能
B. 可樂瓶對擋風玻璃沒有做功
C. 可樂瓶從高空墜落,重力勢能會轉化為動能
D. 可樂瓶砸在擋風玻璃的瞬間,具有很大的重力勢能
3. (2009長沙26題4分)“神舟七號”載人飛船的返回艙下落到地面附近時,由于受到阻力而做減速運動,在減速下降的過程中,返回艙的動能______
3、__,重力勢能________.(均選填“增大”“減小”或“不變”)
4. (2016長沙28題4分)2016年5月6日,長沙磁懸浮列車試運營,讓中國成為世界上少數(shù)幾個掌握中低速磁懸浮列車技術的國家之一.磁懸浮列車有很多優(yōu)點,爬坡能力也比傳統(tǒng)軌道交通工具強,所以在設計軌道時可以做大“節(jié)能坡”,充分利用列車在上下坡時的機械能轉化以達到________的目的.當磁懸浮列車從“節(jié)能坡”上向下運動時,________能轉化為動能.
5. (2012長沙28題4分)2012年4月30號,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射兩顆北斗導航衛(wèi)星.這是中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)首次采用“一箭雙星
4、”方式發(fā)射兩顆地球中高軌道衛(wèi)星(如圖所示).在火箭加速上升的初始階段,衛(wèi)星的動能________、重力勢能______.(均選填“增大”“減小”或“不變”)
第5題圖
考向拓展
1. (2017郴州)改革開放以來,我國的航天事業(yè)得到了空前的發(fā)展,并取得了舉世矚目的成就.如圖所示,為我國神舟號飛船返回艙減速降落的情景.返回艙在此過程中 ( )
考向拓展1圖
A. 動能減小,重力勢能減小
B. 動能增大,重力勢能增大
C. 動能不變,重力勢能減小
D. 動能減小,重力
5、勢能不變
2. 2017年4月20日,我國首艘貨運飛船“天舟一號”在海南文昌航天發(fā)射中心.由長征五號遙二運載火箭發(fā)射升空,并于4月27日成功完成與“天空二號”的首次推進劑在軌補加實驗.則下列說法正確的是 ( )
A. “天舟一號”加速上升時,其機械能總量保持不變
B. “天舟一號”加速上升時,其慣性逐漸增大
C. “天舟一號”給“天宮二號”進行推進劑補加時,它們處于相對靜止狀態(tài)
D. “天宮二號”在軌運行時,處于平衡狀態(tài)
命題點2 探究物體的動能跟哪些因素有關
6. (2010長沙24題3分)在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中,讓
6、同一鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊同一木塊(如圖所示).下列說法正確的是 ( )
第6題圖
A. 這樣做的目的是研究物體的動能大小與質(zhì)量的關系
B. 該實驗說明物體的動能大小與高度有關
C. 若水平面絕對光滑,木塊將做勻速直線運動
D. 鐵球從斜面上滾下來的過程中動能一直減小
7. (2015長沙33題4分)為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小亮同學設計了如圖甲、乙、丙所示的探究實驗.將A、B、C三個小球先后從同一裝置,高度分別為hA、hB、hC的位置滾下(mA
7、=mB<mC,hA=hC>hB),推動小木塊運動一段距離后靜止.請你對以下問題進行解答:
第7題圖
(1)選擇甲、丙兩圖所示實驗進行比較,是用來研究________帶來的安全隱患.
(2)選擇甲、乙兩圖所示實驗進行比較,可以得到的結論是__________________________________.
答案
1. D 【解析】運動員從O點到達A點和B點時,重力勢能轉化為動能,做加速運動,即動能增大;因到達B點時運動員受到的重力和彈性繩的拉力相等,是一對平衡力,不再向下做加速運動,此時,人的下落速度達到最大,故動能也達到最大;由于慣性,運動員從B點將繼續(xù)向下運動到達C點,橡
8、皮繩伸長,繩子對人的彈力繼續(xù)增大,而人的重力保持不變,此時繩子對運動員的拉力大于重力,方向豎直向上,與運動員下落的運動方向相反,此過程中,運動員將做減速運動,直至速度為零,動能為零.由上分析可知,運動員從O點到C點的過程中,運動員的速度先增大、再減小,A錯誤;因忽略空氣阻力,則從O點到A點時運動員的機械能守恒,故從B點到C點,運動員的機械能減小,B、C錯誤,D正確.故選D.
2. C 【解析】可樂瓶高空墜落時重力勢能減小,此過程中重力勢能轉化為動能,A錯誤、C正確;可樂瓶將擋風玻璃砸穿,此時是可樂瓶對擋風玻璃做了功,B錯誤;可樂瓶砸碎擋風玻璃的瞬間具有很大的動能,D錯誤.故選C.
3. 減
9、小 減小
4. 節(jié)能 重力勢 【解析】當磁懸浮列車上節(jié)能坡時把動能轉化為重力勢能,下節(jié)能坡時把重力勢能又轉化為動能,從而充分利用列車在上下坡時的機械能轉化以達到節(jié)能的目的.
5. 增大 增大 【解析】火箭加速上升時,它的速度在增大,高度在升高,所以它的動能和重力勢能都增大.
【考向拓展】
1. A
2. C 【解析】“天舟一號”加速上升時,質(zhì)量不變,速度增大,動能增大,高度增加,重力勢能增大,因此機械能增大,A錯誤;由于慣性只與質(zhì)量有關,“天舟一號”加速上升時,質(zhì)量不變,所以慣性不變,B錯誤;“天舟一號”給“天宮二號”進行推進劑補加時,它們之間的相對位置沒有發(fā)生變化,處于相對靜止狀態(tài),C正確;“天宮二號”在軌運行時,運動方向發(fā)生變化,即運動狀態(tài)發(fā)生變化,所受力不是平衡力,處于非平衡狀態(tài),D錯誤.故選C.
6. C
7. (1)超載 (2)在質(zhì)量不變時,速度越大,安全隱患越大
【解析】(1)木塊被小球撞擊得越遠,說明小球對它做的功越多,即小球具有的動能就越大.甲、丙兩實驗過程中,C球的質(zhì)量較大,木塊被撞得越遠,這說明質(zhì)量越大對外做功越多,是研究超載帶來的安全隱患;(2)甲、乙兩實驗過程中,兩小球的質(zhì)量相等,A球所處的高度較B球高,A球在水平面的初速度較大,使得A球對木塊做的功較多.由此得到:在質(zhì)量不變時,速度越大,安全隱患越大.
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