?初中物理·人教版·八年級(jí)下冊(cè)——本章檢測(cè)卷
第十一章　功和機(jī)械能
本章檢測(cè)
滿分:100分,限時(shí):45分鐘
一、選擇題(每小題3分,共27分)
1.(2021湖南常德中考)下面四幅圖中所描述的力,對(duì)物體做了功的是 (　　)

2.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖11-5-1所示,在2021年7月1日慶祝建黨100周年大會(huì)上,解放軍首次以三個(gè)編隊(duì)15架殲-20戰(zhàn)機(jī)飛過(guò)天安門(mén)廣場(chǎng)上空。若忽略戰(zhàn)機(jī)飛行過(guò)程中自身質(zhì)量的變化,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　)

圖11-5-1
A.戰(zhàn)機(jī)在加速升空時(shí),其動(dòng)能增加,重力勢(shì)能減小
B.戰(zhàn)機(jī)在減速降落時(shí),其動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小
C.戰(zhàn)機(jī)在水平勻速通過(guò)天安門(mén)廣場(chǎng)上空時(shí),其機(jī)械能守恒
D.戰(zhàn)機(jī)在水平勻速轉(zhuǎn)向時(shí),其動(dòng)能不變,機(jī)械能增加
3.(2021安徽中考)圖11-5-2所示為游樂(lè)場(chǎng)中在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的摩天輪,小紅乘坐該摩天輪時(shí)速度大小不變,則她從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中 (　　)
　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　

圖11-5-2
A.動(dòng)能減小 B.重力勢(shì)能不變
C.機(jī)械能增大 D.機(jī)械能不變
4.(2021天津模擬)有甲、乙兩個(gè)完全相同的小球,在同一高度以大小相等的速度,將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出,如圖11-5-3所示。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是 (　　)

圖11-5-3
A.剛拋出時(shí)刻,甲球的動(dòng)能大于乙球的動(dòng)能
B.剛拋出時(shí)刻,甲球的動(dòng)能小于乙球的動(dòng)能
C.兩球在各自剛落地的一瞬間,動(dòng)能不相等
D.兩球在各自剛落地的一瞬間,動(dòng)能相等
5.(2021云南自貢中考)一位攝影愛(ài)好者采用在同一張底片上多次曝光的方法,拍攝了極限跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸崖上跳下的過(guò)程。從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)懸崖時(shí)開(kāi)始,每隔0.3 s曝光一次,得到了一張記錄運(yùn)動(dòng)員在打開(kāi)降落傘之前的一段下落情況的照片,如圖11-5-4。已知運(yùn)動(dòng)員從a點(diǎn)到d點(diǎn)可視為沿豎直方向運(yùn)動(dòng),通過(guò)ab、bc和cd的時(shí)間間隔均為0.6 s,空氣阻力不能忽略。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從a點(diǎn)到d點(diǎn)的下落過(guò)程,下列分析中正確的是 (　　)

圖11-5-4
A.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的速度的大小保持不變
B.運(yùn)動(dòng)員所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C.運(yùn)動(dòng)員所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
6.(2020河北邢臺(tái)一模)如圖11-5-5所示,在光滑的水平臺(tái)面上,彈簧(質(zhì)量不計(jì))左端固定,右端連接一金屬小球,O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球,小球就在A、B間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(已知AO=OB)。下列判斷正確的是 (　　)

圖11-5-5
A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中,小球的動(dòng)能不斷減小
B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)其動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能相等
C.小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,小球的動(dòng)能不斷增加
D.小球在O、B間任一位置動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變
7.(2021浙江紹興中考)滑板是深受青少年喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖11-5-6是U形滑臺(tái)和運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的簡(jiǎn)化示意圖。運(yùn)動(dòng)員在滑臺(tái)A處由靜止自由下滑,不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力,僅依靠滑行過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的自然(不用力)變化,最有可能滑到滑臺(tái)C處的是 (　　)

圖11-5-6

8.(2020江蘇無(wú)錫江陰青陽(yáng)期中)原長(zhǎng)為l的橡皮筋一端固定在O點(diǎn),另一端懸掛一個(gè)小鋼球,將鋼球從O點(diǎn)釋放,鋼球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后開(kāi)始向上返回,O、A兩點(diǎn)間高度為2l。選項(xiàng)圖中,能反映鋼球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中,其動(dòng)能隨運(yùn)動(dòng)距離變化的關(guān)系圖像的是 (　　)

圖11-5-7

9.(2021黑龍江大慶中考)一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運(yùn)動(dòng),其路程(s)-時(shí)間(t)關(guān)系如圖11-5-8所示,下列正確的是 (　　)

圖11-5-8
A.物體20 s時(shí)的速度大于8 s時(shí)的速度
B.0~12 s物體所受的拉力大于12~24 s物體所受的拉力
C.0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功
D.0~12 s拉力做功的功率小于12~24 s拉力做功的功率

二、填空題(每空2分,共22分)
10.(2021海南中考)中學(xué)生要養(yǎng)成文明的行為習(xí)慣,嚴(yán)禁高空拋物。如果一個(gè)重0.5 N的雞蛋從20 m高處自由下落,不計(jì)空氣阻力,下落過(guò)程中雞蛋的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為　　　能,重力對(duì)雞蛋所做的功為　　　J。?
11.(2021湖北宜昌中考)小勇放學(xué)后,背著重40 N的書(shū)包沿水平路面走了200 m,用時(shí)3 min,又用1 min爬上了大約9 m高的四樓回到了家,小勇的重力為600 N。則他在回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包所做的功為　　　　J,他所做總功的功率是　　　　W。?
12.(2021云南昆明二模)2020年12月起,昆明交警在昆玉高速上采用無(wú)人機(jī)對(duì)道路交通違法行為進(jìn)行抓拍,如圖11-5-9是無(wú)人機(jī)工作時(shí)的場(chǎng)景,無(wú)人機(jī)在加速上升的過(guò)程中動(dòng)能　　　　,機(jī)械能　　　　。(選填“增大”、“減小”或“不變”)?

圖11-5-9
13.(2021廣東廣州從化一模)重為G的小球以速度為0 m/s釋放,下落的小球先后經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),位置如圖11-5-10所示,小球在A到B過(guò)程中,動(dòng)能　　　　,重力勢(shì)能　　　　(兩空選填“增加”“不變”或“減少”);小球在BC段受到彈力的作用,方向?yàn)椤　　　?選填“豎直向上”或“豎直向下”);落到C點(diǎn)時(shí)速度為0 m/s,小球在BC段的重力勢(shì)能　　　　,彈簧彈性勢(shì)能　　　　(兩空選填“增加”“不變”或“減少”)。?

圖11-5-10

三、實(shí)驗(yàn)探究題(14題8分,15題14分,共22分)
14.(2021江蘇揚(yáng)州高郵二模)“探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,小華讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面同一高度由靜止釋放,撞擊同一木塊,木塊被撞出一段距離,如圖11-5-11甲所示(忽略小球與接觸面的摩擦以及撞擊過(guò)程中的能量損失,圖乙中球離開(kāi)彈簧前的接觸面光滑,離開(kāi)后接觸面粗糙)。


圖11-5-11
(1)將質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止釋放的目的是　　　　　。?
(2)該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察　　　　　來(lái)反映小球的動(dòng)能大小。?
(3)小明同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成圖乙所示,用同一小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放,撞擊同一木塊,將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較,可以研究小球的動(dòng)能大小與　　　　　(選填“質(zhì)量”或“速度”)的關(guān)系。?
(4)小明覺(jué)得利用圖乙的裝置,也能探究小球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。只需利用質(zhì)量不同的小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放,撞擊同一木塊;小華覺(jué)得將質(zhì)量不同的小球從同一高度靜止釋放(圖丙)撞擊同一木塊,也能探究小球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系　　　　　(選填“小明”或“小華”)的設(shè)計(jì)方案不可行。?
15.某物理學(xué)習(xí)小組為了探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān),做了如下猜想:重力勢(shì)能的大小可能與物體的高度和質(zhì)量有關(guān)。
根據(jù)猜想,小明做了如下探究:用一個(gè)鐵架臺(tái)、小沙盒、小鋼球,讓小鋼球從不同高度下落,落在細(xì)沙上(如圖11-5-12所示)。

圖11-5-12
(1)該裝置是通過(guò)觀察　　　　　　　　　來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小的。?
(2)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是探究猜想:物體的重力勢(shì)能與　　　　有關(guān),通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是當(dāng)小球離細(xì)沙的高度為h1下落時(shí)比高度為h2下落時(shí)小球陷入得深些,說(shuō)明了在　　　　一定的條件下,　　　　越大,物體的重力勢(shì)能就越大。?
(3)為了探究重力勢(shì)能的大小與另一個(gè)因素的關(guān)系,請(qǐng)你在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再選擇一個(gè)器材進(jìn)行探究并簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案。
你選擇的器材是　　　　　　;?
你的實(shí)驗(yàn)方案:?
　;?
得出的結(jié)論是:?
　。?

四、綜合題(16題9分,17題8分,18題12分,共29分)
16.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)閱讀短文,回答問(wèn)題。
白鶴灘水電站

圖11-5-13
　　白鶴灘水電站(如圖11-5-13所示)是在建規(guī)模全球第一、單機(jī)容量世界第一、裝機(jī)規(guī)模全球第二大水電站,它位于四川省涼山州寧南縣和云南省昭通市巧家縣境內(nèi),是金沙江下游干流河段梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第二個(gè)梯級(jí)電站,具有以發(fā)電為主,兼有防洪、攔沙、改善下游航運(yùn)條件和發(fā)展庫(kù)區(qū)通航等綜合效益。水庫(kù)正常蓄水位825米,相應(yīng)庫(kù)容206億立方米,地下廠房裝有16臺(tái)機(jī)組,初擬裝機(jī)容量1 600萬(wàn)千瓦,多年平均發(fā)電量602.4億千瓦時(shí)。
(1)水庫(kù)中的水蘊(yùn)含巨大的　　　　能,當(dāng)其從高處流到低處時(shí),　　　　做功,將　　　　能轉(zhuǎn)化為　　　　能,從而推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。?
(2)如圖11-5-14所示,水庫(kù)大壩總是建成上窄下寬的梯形,請(qǐng)說(shuō)明將大壩建成這種形狀的物理學(xué)道理。

圖11-5-14

圖11-5-15
(3)建設(shè)水電站選址時(shí),是選擇圖11-5-15甲所示的A址好還是選擇圖乙所示的B址好?請(qǐng)說(shuō)明理由。







17.(2021湖南長(zhǎng)沙三模)“熊貓空中列車(chē)”是我國(guó)建造的世界第一列以鋰電池動(dòng)力包為牽引動(dòng)力的空中懸掛式軌道列車(chē)(如圖11-5-16所示),它牽引力的功率可達(dá)135 kW。某次試驗(yàn)過(guò)程中,它以最大功率勻速行駛100 s,完成的距離為1.5 km。求列車(chē)在該次試驗(yàn)過(guò)程中:
(1)行駛的速度;
(2)牽引力做的功;
(3)牽引力的大小。

圖11-5-16


18.(2019貴州六盤(pán)水期末)在一次物理拓展課上,老師用如圖11-5-17所示的裝置為大家講解了重力勢(shì)能和動(dòng)能的計(jì)算公式。重力勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=mgh,動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=12mv2。在能量守恒的狀態(tài)下,物體的重力勢(shì)能會(huì)全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,兩者大小相等。在動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為某個(gè)力做的功時(shí),兩者在數(shù)值上也是相等的。如圖所示,圖中半徑為r=0.45 m的14光滑圓弧軌道AB與粗糙平面BC相連,質(zhì)量m=2 kg的小物塊由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)滑下,經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入水平面,最后靜止在C點(diǎn)。求:(g取10 N/kg)
(1)小物塊在A點(diǎn)的重力勢(shì)能?
(2)小物塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度大小?
(3)小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做多少功?
(4)若將BC面換成平直光滑的軌道,則小物塊的做功情況是怎樣的?為什么?

圖11-5-17












































第十一章　功和機(jī)械能
本章檢測(cè)
一、選擇題
1.A　小車(chē)在推力的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離,小車(chē)在力的方向上通過(guò)了距離,所以力做了功,故A符合題意;用力搬石頭,但未搬動(dòng),有力作用在物體上,但沒(méi)有移動(dòng)距離,所以力不做功,故B不符合題意;叉車(chē)托著貨物停在水平地面上、手提著滑板在水平路上前行,叉車(chē)和手對(duì)物體都有力的作用,但沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離,所以力不做功,故C、D不符合題意。
2.B　戰(zhàn)機(jī)在加速升空時(shí),其速度增加,高度增加,所以動(dòng)能增加,重力勢(shì)能增加,故A錯(cuò)誤;戰(zhàn)機(jī)在減速降落時(shí),其速度減小,高度減小,所以動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小,故B正確;戰(zhàn)機(jī)在水平勻速通過(guò)天安門(mén)廣場(chǎng)上空時(shí),由于需要克服空氣阻力,將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,所以戰(zhàn)機(jī)的機(jī)械能不守恒,故C錯(cuò)誤;戰(zhàn)機(jī)在水平勻速轉(zhuǎn)向時(shí),其速度大小不變,高度不變,所以動(dòng)能不變,重力勢(shì)能不變,機(jī)械能不變,故D錯(cuò)誤。
3.C　摩天輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度大小不變,說(shuō)明小紅的速度大小不變,小紅質(zhì)量也不變,所以她的動(dòng)能大小不變,故A錯(cuò)誤;她從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,故B錯(cuò)誤;小紅的動(dòng)能不變,重力勢(shì)能變大,所以她的機(jī)械能增大,故C正確,D錯(cuò)誤。
4.D　由題意可知,兩小球的質(zhì)量相等,拋出后的速度大小和高度都相等,因此,剛拋出時(shí),兩球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小均相等,故A、B錯(cuò)誤;由于不計(jì)空氣阻力,在上升和下落的過(guò)程中,只有重力做功,因此,小球的機(jī)械能守恒,所以,兩小球落地時(shí)的動(dòng)能大小相等,故C錯(cuò)誤,D正確。
5.C　運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離不同,因此他的速度的大小是變化的,故A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在ab段與cd段通過(guò)的距離不同,且運(yùn)動(dòng)員的重力不變,由公式W=Gh可知,其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功,故B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在ab段比在cd段通過(guò)的距離短,因此相同時(shí)間內(nèi)做功少,即重力在ab段做功比在cd段做功慢,故C正確;由于空氣阻力不能忽略,所以運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中克服空氣阻力會(huì)消耗一部分機(jī)械能,所以減少的重力勢(shì)能并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。
6.D　小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能逐漸增大;小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能逐漸減小,故A、C錯(cuò)誤;小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度最大,動(dòng)能最大,彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng),彈性勢(shì)能為零,所以動(dòng)能和彈性勢(shì)能不相等,故B錯(cuò)誤;水平臺(tái)面光滑,且AO=OB,說(shuō)明小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒,所以小球在O、B間任一位置的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變,故D正確。
7.B　若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開(kāi)始滑行,到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí),若是站立著,則此時(shí)重力勢(shì)能等于在A點(diǎn)的重力勢(shì)能,動(dòng)能為零,所以運(yùn)動(dòng)員不會(huì)繼續(xù)向前滑行,就不會(huì)到達(dá)C點(diǎn),故A錯(cuò)誤;若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開(kāi)始滑行,到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí),若是全蹲著,則此時(shí)重力勢(shì)能小于在A點(diǎn)的重力勢(shì)能,則在A點(diǎn)的部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能此時(shí)不為零,所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)繼續(xù)向前滑行,就可能會(huì)到達(dá)C點(diǎn),故B正確;若運(yùn)動(dòng)員全蹲著從A開(kāi)始滑行,到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí),也應(yīng)該是全蹲著,因?yàn)槿羰钦局竭_(dá)或者平蹲著到達(dá)B點(diǎn),則運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于在初始的A點(diǎn)的重力勢(shì)能,故C、D錯(cuò)誤。
8.C　小球從O點(diǎn)下降l過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,小球做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能逐漸變大;小球繼續(xù)下降至A點(diǎn)過(guò)程中,重力先大于彈力,所以小球做加速運(yùn)動(dòng),速度增大,動(dòng)能增大;當(dāng)重力等于彈力時(shí),速度最大,動(dòng)能最大,因此,動(dòng)能最大的點(diǎn)在大于l的位置;當(dāng)重力小于彈力時(shí),小球的速度變小,動(dòng)能減小,動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能為0。所以,對(duì)照選項(xiàng)中的圖像可知,只有C圖符合題意。
9.C　由圖像可知,物體0~12 s運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度大于12~24 s運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度,即物體20 s時(shí)的速度小于8 s時(shí)的速度,故A錯(cuò)誤;由圖像可知,物體在0~12 s和12~24 s均做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于摩擦力,同一物體對(duì)水平面壓力相等,接觸面的粗糙程度不變,故物體受到的摩擦力相等,所以0~12 s物體所受的拉力等于12~24 s物體所受的拉力,故B錯(cuò)誤;0~12 s物體所受的拉力等于12~24 s物體所受的拉力,物體0~12 s通過(guò)的路程大于12~24 s通過(guò)的路程,由W=Fs可知,0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,故C正確;0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,而兩段時(shí)間相同,所以,0~12 s拉力做功的功率大于12~24 s拉力做功的功率,故D錯(cuò)誤。
二、填空題
10.答案　動(dòng)　10
解析　雞蛋下落過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,質(zhì)量不變,高度減小,重力勢(shì)能減小;速度增加,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;重力對(duì)雞蛋所做的功為:W=Gh=0.5 N×20 m=10 J。
11.答案　360　24
解析　小勇回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包的作用力沿豎直方向,所以他背著書(shū)包在水平路面行走時(shí),他對(duì)書(shū)包不做功,只在爬樓過(guò)程對(duì)書(shū)包做了功,所做的功W=Gh=40 N×9 m=360 J;上樓時(shí),克服自身重力做的功W人=G人h=600 N×9 m=5 400 J,整個(gè)過(guò)程做的總功W總=W+W人=360 J+5 400 J=5 760 J,所做總功的功率P=W總t總=5 760J240s=24 W。
12.答案　增大　增大
解析　無(wú)人機(jī)在加速上升的過(guò)程中,它的質(zhì)量不變,速度增大,所以動(dòng)能增大;質(zhì)量不變,高度增加,所以重力勢(shì)能增加;因機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和,所以機(jī)械能增大。
13.答案　增加　減少　豎直向上　減少　增加
解析　小球在A到B過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能減少,速度變大,動(dòng)能增加;小球在BC段受到彈力的作用,彈簧被壓縮,所以產(chǎn)生的彈力的方向是豎直向上的;小球在BC段的質(zhì)量不變,高度減小,重力勢(shì)能減少;彈簧的彈性形變程度增加,彈性勢(shì)能增加。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
14.答案　(1)控制速度相同　(2)木塊移動(dòng)的距離　(3)速度
(4)小明
解析　(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知,將質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止釋放的目的是控制小球到達(dá)水平面時(shí)速度相同,即控制速度相同;(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離判斷出小球具有的動(dòng)能的大小;(3)用同一小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放,彈簧的彈性勢(shì)能不相同,小球與彈簧分開(kāi)后獲得的初速度不同,而小球的質(zhì)量相同,故可以研究小球的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系;(4)將質(zhì)量不同的小球從同一高度靜止釋放撞擊同一木塊,小球的速度相同,質(zhì)量不同,故能探究小球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系;由圖乙的裝置可知,若用質(zhì)量不同的小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放,彈簧彈性勢(shì)能相同,轉(zhuǎn)化為的動(dòng)能相同,如果按此方案操作,可以觀察到的現(xiàn)象是木塊最終移動(dòng)的距離相同,故小明的設(shè)計(jì)方案不可行。
15.答案　(1)小鋼球陷入沙坑的深度　(2)高度　質(zhì)量　高度　(3)與小鋼球體積相等的塑料球(或等體積的不同質(zhì)量的其他小球等)　讓塑料球從高度h1(或等高度)的位置下落,觀察塑料球陷入沙坑的深度　在高度一定的條件下,質(zhì)量越大,物體具有的重力勢(shì)能就越大
解析　(1)高處的小鋼球具有重力勢(shì)能,具有的重力勢(shì)能越大,落下時(shí)陷入沙坑越深,所以本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察小鋼球陷入沙坑的深度來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小的;(2)重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān),小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)使同一小鋼球從不同高度落下,控制了質(zhì)量不變,可以探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系;(3)為了探究重力勢(shì)能的大小與另一個(gè)因素——質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)該控制高度不變,只改變小球的質(zhì)量,因此應(yīng)該選擇一個(gè)與該小鋼球質(zhì)量不同的小球,同時(shí)為了防止因小球的體積不同,而影響小球陷入沙坑的效果,還應(yīng)該使小球的體積與該小鋼球相同。
四、綜合題
16.答案　(1)機(jī)械　重力　重力勢(shì)　動(dòng)　(2)見(jiàn)解析　(3)見(jiàn)解析
解析　(1)水庫(kù)位置較高,存水量較大,這些水儲(chǔ)存了大量的機(jī)械能,當(dāng)水從高處流到低處時(shí),重力做功,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,進(jìn)而推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。(2)大壩做成“上窄下寬”的物理學(xué)道理是:從壩體對(duì)地基的作用看,壩體上窄下寬,可以增大地基的受力面積,減小壩體對(duì)地基的壓強(qiáng);從水對(duì)壩體的作用看,因?yàn)樗膲簭?qiáng)隨深度的增大而增大,所以大壩通常筑成上窄下寬的形狀,可以承受更大的液體壓強(qiáng)。(3)B址與A址相比,B址的地勢(shì)低,與水庫(kù)的水位落差更大,相同質(zhì)量的水下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能更多,推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)的電也更多。所以,建設(shè)水電站選址時(shí),從能量利用角度來(lái)看,應(yīng)選擇B址。
17.答案　(1)15 m/s　(2)1.35×107 J　(3)9×103 N
解析　(1)路程s=1.5 km=1.5×103 m,行駛的速度為:v=st=1.5×103 m100s=15 m/s;(2)牽引力做的功為:W=Pt=135×103 W×100 s=1.35×107 J;(3)牽引力的大小為:F=Ws=1.35×107 J1.5×103 m=9×103 N。
18.答案　(1)9 J　(2)3 m/s　(3)9 J　(4)若將BC面換成平直光滑的軌道,則小物塊不做功,因?yàn)樵诹Φ姆较蛏蠜](méi)有距離。
解析　(1)小物塊在A點(diǎn)的重力勢(shì)能:Ep=mgh=2 kg×10 N/kg×0.45 m=9 J。
(2)物塊由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)的是光滑圓弧軌道AB,沒(méi)有摩擦,物體的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,即Ep=Ek=9 J,在B點(diǎn)時(shí),物體的動(dòng)能Ek=12mv2,所以小物塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度:v=2Ekm=2×9J2kg=3 m/s。
(3)小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有摩擦力做功,物體先運(yùn)動(dòng),最后靜止,原先所具有的能量全部用來(lái)克服摩擦力做功了,所以小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功:W=Ek=9 J。
(4)若將BC面換成平直光滑的軌道,則小物塊在水平面上只受重力和支持力,重力方向豎直向下,支持力方向豎直向上,在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離,所以小物塊此時(shí)不做功,即做功為零。




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