12.1 動能 勢能 機械能 同步練習(xí)一、單選題1.小明同學(xué)分析了四個常見事例中的能量轉(zhuǎn)化，其中正確的是(   )A. 電熱水器工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
B. 在汽油機的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C. 電風(fēng)扇正常工作過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 跳水運動員在空中下落的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能【答案】 B   【解析】本題主要考查對能量轉(zhuǎn)化方式的了解，在解題時要看發(fā)生能量轉(zhuǎn)化前物體具有什么能，能量轉(zhuǎn)化后物體具有什么能，它們各自如何變化，一般情況下是變小的能量轉(zhuǎn)化成變大的能量．A、電熱水器工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以該選項不正確．
B、在汽油機的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，該選項正確．
C、電風(fēng)扇正常工作過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，所以該選項不正確．
D、跳水運動員在空中下落的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以該選項不正確．
故選B．2.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（   ）  A. 從O點到C點運動員速度一直減小        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【答案】 D   【解析】 A、根據(jù)題意可知，從O點到B點的過程中，重力大于彈性繩對運動員拉力，因此速度越來越大；從B點到C點的過程中，彈性繩對運動員拉力大于重力，運動員的速度開始減小，到達C點時，速度為零，故A錯；BC、由于不計空氣阻力，從O點到A點，運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，運動員的機械能不變；從A點到C點，彈性繩的形變程度逐漸增大，運動員的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能，所以運動員的機械能減??；故BC錯；D、由于不計空氣阻力，從O點到A點，運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，運動員的機械能守恒．故D正確．故選D．3.質(zhì)量相同的甲、乙兩小車同時同地做勻速直線運動，它們運動的s-t圖像如圖所示。由圖像可知，甲小車（  ）
 A. 具有的慣性大    B. 所受的合力大   C. 具有的動能大   D. 具有的勢能大【答案】 C   【解析】A、因為兩車的質(zhì)量相同，所以兩車的慣性相同；
B、因為兩車都做勻速直線運動，所以兩車受到的合力都為0；
C、由圖象可知，當(dāng)t甲=t乙時，s甲＞s乙，所以v甲＞v乙．因為兩車的質(zhì)量相同，甲車的速度大于乙車的速度，所以甲車的動能大；
D、因為兩車的質(zhì)量相同且都在同一個地方行駛，所以它們具有的重力勢能是相同的．
故選 C．分析：A、慣性是物體的一種屬性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)；
B、物體做勻速直線運動時，所受的合力為0；
C、動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)：質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能就越大；
D、重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．解答本題要明確以下幾點：慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動速度無關(guān)；物體做勻速直線運動時受到的合力為0；動能大小與速度有關(guān)；重力勢能大小與高度有關(guān)，與速度無關(guān)4.如圖所示，是2010年溫哥華冬奧會比賽項目圖標(biāo)．有關(guān)滑雪中的相關(guān)物理知識說法正確的是（   ）  A. 雪撬板有較大面積目的是為了減小運動員腳對雪道的壓力
B. 雪撬底部光滑，目的是為了減小壓強便于運動員滑得更快
C. 能從雪山坡上高速滑下，是因為運動員的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
D. 運動員使用撐桿，目的是利用雪地對撐桿的作用力改變自身的運動狀態(tài)【答案】 D   【解析】A、增大雪橇板的面積可以減小運動員對雪道的壓強，選項說法錯誤；  B、雪撬底部光滑可以減小運動時的阻力，這樣運動員可以滑的更遠，選項說法錯誤；C、運動員在從山坡上劃下時，運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，選項說法錯誤；D、運動員撐桿時，雪地對撐桿的作用力可以改變自身的運動狀態(tài)，選項說法正確；故選D．5.2011年4月10月，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭，成功將北斗八號導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射到預(yù)定橢圓軌道，該橢圓軟道近地點約200千米，遠地點約3599千米，如圖是北斗八號一導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中機械能守恒，則關(guān)于該衛(wèi)星從遠地點向近地點運行過程中勢能、動能、速度的變化是（  ）
  A. 勢能增加、動能減小、速度減小    B. 勢能減小、動能增加、速度增加
C. 勢能減小、動能增加、速度不變    D. 勢能不變、動能不變、速度不變【答案】 B   【解析】（1)動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．
（2)勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，勢能越大．
（3)只有地面附近的物體受到重力，當(dāng)物體被舉高時，具有的能的重力勢能，在太空中的勢能不能稱為重力勢能．
地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動過程中，質(zhì)量不變，遠地點的相對距離最大，勢能最大，近地點的相對距離最小，勢能最?。?/span>
衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，質(zhì)量不變，速度增大，故動能增大，
而相對距離減小，故勢能減?。?/span>
故選B．
6.踢足球是我國青少年喜愛的一項體育運動，如圖所示是一次精彩的傳球攻門過程，下列說法正確的是（　?。?/span> A. 在運動過程中，足球的重力勢能是不變的
B. 足球?qū)δ_的作用力和腳對足球的作用力是一對平衡力
C. 足球在空中能夠繼續(xù)飛行，是因為受到慣性力的作用
D. 足球飛行路線發(fā)生了變化，說明力能改變物體的運動狀態(tài)【答案】 D   【解析】A、在運動過程中，足球的高度發(fā)生了變化，所以重力勢能是變化的，故A錯誤；B、足球?qū)δ_的作用力和腳對足球的作用力，作用在不同的物體上，是一對相互作用力，不是一對平衡力，故B錯誤；C、足球在空中能夠繼續(xù)飛行，是由于足球具有慣性，但不能說受到慣性力的作用，因為慣性不是力，故C錯誤；D、足球飛行路線發(fā)生了變化，是重力作用的結(jié)果，說明力能改變物體的運動狀態(tài)，故D正確．故選D．7.假期里小明一家乘飛機去外地旅游，飛機加速向上運動的過程中，關(guān)于小明的能量分析，下列說法正確的是（   ）
A. 動能增加，重力勢能不變     B. 動能不變，重力勢能增加
C. 機械能總量不變         D. 機械能總量增加【答案】 D   【解析】在飛機加速向上運動的過程中，小明的質(zhì)量不變，速度增大，其動能增大；高度升高，重力勢能增大；機械能等于動能和重力勢能的和，所以機械能總量增加；故ABC錯誤，D正確.故答案為：D.8.擲實心球是某市的中考體育加試項目之一．?dāng)S出去的實心球從a處出手后，在空中的運動軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點處（不計空氣阻力）．則實心球（   ） 在a處重力勢能最小                  B. 在b處動能為零    C. 在a/b/c三處機械能相等        D. 在d處動能為零【答案】 C   【解析】A、在地球附近運動的物體，若只受到重力作用而沒有受到其他力的作用，機械能是守恒的，物體在上升過程動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，物體在下降過程重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故在d點時重力勢能最小，A不符合題意；
B、在b處物體有水平運動速度，動能不為零，B不符合題意；
C、因機械能守恒，在a/b/c三處機械能相等，C符合題意；
D、在d處物體有速度運動到e才停止，D不符合題意；
故答案為：C.
（1）動能的大小與物體的質(zhì)量以及速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能越大；
（2）重力勢能的大小和物體的質(zhì)量以及物體所處的高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越高，重力勢能越大；
（3）不計空氣阻力和摩擦力，即說明機械能是守恒的． 二、填空題9.如圖是國產(chǎn)殲﹣15艦載機在“遼寧號”航空母艦上起飛時的情景．殲一15飛離艦時，航母受到的浮力將________，在起飛上升過程中，殲一15的重力勢能將________．（兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）  【答案】 變??；變大   【解析】（1）因艦載機起飛前后航母始終處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，  所以，艦載機起飛后，航母的重力變小，則航母受到的浮力變?。唬?）艦載機在起飛上升過程中，重力不變，高度不斷增大，重力勢能增大．故答案為：變?。蛔兇螅?/span>分析：（1）艦載機起飛前后航母始終處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，分析航母重力的變化得出受到的浮力變化；（2）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大．10.在探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系的兩次實驗中，小球從同一高度由靜止開始釋放時的場景如圖所示，木板固定在水平面上，該實驗是通過比較木塊在木板上滑行的________來比較小球動能大小的，圖中錯誤的操作是________．改正后進行實驗，發(fā)現(xiàn)木塊會從木板右側(cè)滑出，則可以通過________（選填“增大”或“減小”）木塊的質(zhì)量來加以改進．  【答案】 距離；兩次實驗中未保持木塊初始位置相同；增大   【解析】小球因為有動能撞擊木塊，動能越大，木塊在水平面上移動的距離就越遠，所以判斷小球動能大小的依據(jù)是木塊在水平面上移動的距離；  圖中錯誤的操作是兩次實驗中未保持木塊初始位置相同．改正后進行實驗，發(fā)現(xiàn)木塊會從木板右側(cè)滑出，則可以通過增大木塊的質(zhì)量來加以改進．故答案為：距離；兩次實驗中未保持木塊初始位置相同；增大．分析：小球從光滑斜面上向下運動到水平面上，有了一定的速度，就有動能，小球撞擊木塊，可以通過木塊在水平面上移動的距離來判斷動能的大??；因為動能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，要保證質(zhì)量不同而速度相同，讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下就是為了使小球滾到水平面時速度相同．11.一些民間俗語常常蘊含著豐富的物理知識，請寫出下列兩句對應(yīng)的物理知識．打樁機的重錘落下將木樁打入地中，說明被舉高的物體具有________ 能．木工師傅用木膠粘木制構(gòu)件，當(dāng)木膠干了后（凝固）才能粘牢，這是因為________  ． 【答案】 重力勢；固體分子間距比液體小，分子間的作用較大   【解析】打樁機的重錘落下將木樁打入地中，說明舉高的重錘具有能量，它具有重力勢能．因為木膠凝固后，由液體變成了固體，固體分子間距離比液體小，作用力比液體大，所以木膠干了后才能粘牢．故答案為：重力勢；固體分子間距比液體小，分子間的作用較大．（1）物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能．（2）分子之間存在引力，引力大小與分子之間的距離有關(guān)．12.2014年8月19日11時15分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射高分二號遙感衛(wèi)星，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，高分二號衛(wèi)星的空間分辨率優(yōu)于1m，同時還具有高輻射精度、高定位精度和快速姿態(tài)機動能力等特點，標(biāo)志著中國遙感衛(wèi)星進入亞米級“高分時代”．這顆衛(wèi)星在加速升空過程中機械能________ ．（選填“增大”、“不變”或“減小”）【答案】 增大   【解析】加速升空的過程，衛(wèi)星的速度增大，動能增大，高度增大，重力勢能增大，因此衛(wèi)星的機械能增大．故答案為：增大13.如圖1所示，雙手用力使塑料尺彎曲，此時塑料尺具有________ 勢能；釋放右手使塑料尺彈擊橡皮，被彈出的橡皮具有________ 能．如圖2所示的是體溫計，它的測量范圍為________ ℃，此時的示數(shù)為________ ℃． 【答案】 彈性；動；35℃～42；37.6   【解析】物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能，雙手用力使塑料尺彎曲，發(fā)生了彈性形變具有了彈性勢能；動能是由于運動而具有的能，釋放后塑料尺將橡皮彈出，橡皮運動起來，具有了動能；體溫計是測量體溫的溫度計，圖中體溫計的測量范圍為35℃～42℃；體溫計上1℃之間有10個小格，所以一個小格代表的溫度是0.1℃，即此體溫計的分度值為0.1℃；此時的溫度為37.6℃．故答案為：彈性；動；35～42；37.6．分析：彈性勢能、動能的定義；人體溫度變化比較小，所以測量人體溫度的體溫計測量范圍不需要太大；使用體溫計測量體溫時，先要弄清楚體溫計的量程和分度值，讀數(shù)時視線與液柱最末端所對刻度相垂直．14.跳傘運動員在跳下飛機一段時間后降落傘打開，降落至地面時速度為零，運動員從開傘到降至地面的過程中動能________  ， 重力勢能________ ，機械能________ ．（選填“增大”、“減小”或“不變”）【答案】 減??；減??；減小   【解析】運動員在降落過程中，質(zhì)量不變，受到阻力作用，速度越來越小，直到為0，動能減??；高度減小，重力勢能減?。捎趧幽芎椭亓菽芏紲p小，所以機械能減?。蚀鸢笧椋簻p?。粶p?。粶p?。?/span>分析：機械能包括動能和勢能．判斷運動員機械能大小的變化，從動能和重力勢能大小的影響因素考慮．（1）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．（2）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大．15.如圖甲是北京奧運會射箭項目的圖標(biāo)，運動員射箭時，要用力將弓拉開，然后弓將箭射出，在此過程中是弓的________能轉(zhuǎn)化為箭的________能；某地鐵站臺的設(shè)計方案如圖乙所示，進站和出站的軌道都與站臺構(gòu)成一個緩坡，從能量利用的角度看，這種設(shè)計的優(yōu)點是：________  【答案】 彈性勢；動；列車進站時，爬上緩坡，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；出站時將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，使車獲得一個初始速度，可以使列車節(jié)省能源   【解析】（1）弓被拉彎具有彈性勢能，弓在恢復(fù)的過程中將箭射出去，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化成箭的動能．（2）在車進站時，車要停下來，而車此時是有很大的動能的，若剎車，就把這些動能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能而損耗了，故進站時要上坡，把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能貯存起來，在出站時，車原來沒有動能，需要消耗燃料的化學(xué)能，若下坡，則可以重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，起到節(jié)能的作用．  故答案為：彈性勢；動；列車進站時，爬上緩坡，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；出站時將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，使車獲得一個初始速度，可以使列車節(jié)省能源． 三、解答題16.甲、乙兩顆相同的子彈，飛向同一塊木板，結(jié)果甲子彈穿透木板，乙子彈嵌在木板里，哪顆子彈具有的動能大？為什么？    【答案】 甲子彈具有的動能大因為甲子彈穿透木板做功多   【解析】運動的物體具有動能，所以飛向木板的子彈具有動能，穿過木板時，克服摩擦做功，甲子彈穿透木板，乙子彈嵌在木板里，所以甲子彈做的功較多，它的動能較大。答：甲子彈具有的動能大，因為甲子彈穿透木板做功多。17.在交通肇事中，重汽車造成的車禍比小轎車造成的車禍要嚴重得多，這是為什么？    【答案】 由于載重汽車的質(zhì)量要比小轎車的質(zhì)量大得多，慣性大，運動狀態(tài)改變難度大些．在速度差不多的情況下，載重汽車的動能比小轎車的動能大，克服摩擦做的功多．因此造成的車禍也更嚴重一些．   【解析】從慣性和動能的角度分析解答：（1）物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性，慣性是物體的一種屬性，慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)；（2）影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度．18.猜想一下魔丸內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會是怎樣的？    【答案】 如圖所示，魔丸中有一鋼珠，它的質(zhì)量主要集中在鋼珠上，在斜面上翻滾時重心不斷地向魔丸前端移動，隨著魔丸高度的下降，鋼珠的重力勢能不斷轉(zhuǎn)化為魔丸翻滾的動能，從而使其速度不斷增大．  【解析】魔丸可以從斜面上翻轉(zhuǎn)著向下，而且其內(nèi)部似有物體在滾動，因此，我們猜想可能會跟內(nèi)部的物體及它重心的變化有關(guān)． 

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