第十一章 功和機(jī)械能第4節(jié)  機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化知識(shí)能力全練知識(shí)點(diǎn)一  機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.詩(shī)句“一葉落而知天下秋”，意思是從一片樹(shù)葉的凋落，就能知道秋天的到來(lái)。當(dāng)一片樹(shù)葉從枝頭加速飄落到地面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是????????????? (    )A.樹(shù)葉的動(dòng)能越來(lái)越小，重力勢(shì)能越來(lái)越大 B.樹(shù)葉的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C.樹(shù)葉的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D.整個(gè)下落過(guò)程中樹(shù)葉的機(jī)械能守恒2.(2021安徽六安霍邱一模)如圖所示是“蹦極”的示意圖，彈性繩自重忽略不計(jì)。彈性繩的上端固定在O點(diǎn)，A點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩末端的位置，B點(diǎn)是蹦極者下落過(guò)程中人的重力和彈性繩對(duì)人的彈力大小相等時(shí)的位置，點(diǎn)是蹦極者下降的最低點(diǎn)。則蹦極者在下落過(guò)程中速度最大的位置是________點(diǎn)(選填“A”、“B”或“C”)。3.在探究“動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛起來(lái)，將小球從位置B拉到位置A,由靜止釋放小球，觀察小球從A→B→C的過(guò)程中的高度和速度的變化，并測(cè)出了小球在A、B、C三個(gè)位置時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能的值，從而分析這一過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)如表所示。   (1)小球在圖中的C位置，受到________個(gè)力的作用。(2)從實(shí)驗(yàn)中可以看出，小球從A→B的過(guò)程中速度不斷________，高度不斷降低，這個(gè)過(guò)程中是________能逐漸轉(zhuǎn)化為________能；在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能在逐漸減少，這主要是小球受到________造成的。(3)在實(shí)驗(yàn)中，如果換用質(zhì)量為2m的小球，其他條件不變。那么，小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能________質(zhì)量為m的小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能(選填“大于”、“小于”或“等于”)。知識(shí)點(diǎn)二  水能和風(fēng)能的利用4.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)抽水蓄能水力發(fā)電是為了解決電網(wǎng)高峰、低谷之間供需矛盾而設(shè)計(jì)的一種間接儲(chǔ)存電能的方式，其工作原理如圖所示。它利用下半夜過(guò)剩的電力驅(qū)動(dòng)水泵，將水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)，增大了水的________能；在次日白天或上半夜將上水庫(kù)的水放出，使水從高處流向低處將水的________能轉(zhuǎn)化為________能，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。三年模擬全練5.(2021黑龍江佳木斯二模，9，★☆☆)一個(gè)籃球不小心被水打濕，小明繼續(xù)使用該籃球進(jìn)行訓(xùn)練。球離手后，發(fā)現(xiàn)籃球在干燥的地面上向前彈跳的過(guò)程中(如圖所示)，地面上留下了一個(gè)個(gè)“印跡”。以下判斷正確的是(不考慮籃球質(zhì)量的變化)????????????? (    )A.籃球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于它在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能B.籃球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，只有籃球的重力勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化C.1、2、3三個(gè)“印跡”大小相同D.D點(diǎn)時(shí)籃球的動(dòng)能不為06.(2021上海普陀期中，12，★☆☆)如圖所示，雜技表演者A在離開(kāi)跳板后的上升過(guò)程中，________能轉(zhuǎn)化為________能。能量間的相互轉(zhuǎn)化都是通過(guò)________過(guò)程來(lái)完成的。7.(2021廣東潮州期末，23，★★☆)小靜觀看臺(tái)球比賽時(shí)發(fā)現(xiàn)：有時(shí)運(yùn)動(dòng)的白球去撞擊一個(gè)靜止的球后，白球會(huì)立即靜止在碰撞時(shí)的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，以幾乎相同的速度向前運(yùn)動(dòng)，小靜據(jù)此設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究：動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)的規(guī)律。請(qǐng)你回答以下問(wèn)題：(1)A球從斜面滑下的過(guò)程中，________能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(2)B球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)是因?yàn)?/span>B球在碰撞中獲得了________能。(3)小靜在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：撞擊后，B球在斜面上能達(dá)到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h。她猜想這可能是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服________做功造成的。為了驗(yàn)證這一猜想，小靜操作如下：A.控制A球從斜面上的________自由滾下；B.改變小球運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的粗糙程度，并記錄B球在斜面上上升最高高度h2。小靜在多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)軌越光滑，h2越接近h1。由此可推論得出：在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，若沒(méi)有摩擦阻力影響，物體的機(jī)械能將________(選填“變小”“不變”或“變大”)。五年中考全練8.(2021山東煙臺(tái)中考，10，★☆☆)如圖所示，跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降的過(guò)程中，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員(不包含降落傘和繩)下列說(shuō)法正確的是????????????? (    )A.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變 B.動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變小，機(jī)械能不變 C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變小，機(jī)械能變小 D.動(dòng)能變小，重力勢(shì)能變小，機(jī)械能變小9.如圖，滾擺下降過(guò)程中，滾擺的________能轉(zhuǎn)化為________能。滾擺上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其每次上升所能達(dá)到的高度越來(lái)越低，滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能________(選填“增加”、“減少”或“不變”)。核心素養(yǎng)全練10.(2021江蘇揚(yáng)州高郵期中)閱讀以下材料，并回答相應(yīng)的問(wèn)題：材料一：研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)只有重力做功的時(shí)候，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，在物理學(xué)中把這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律。材料二：進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)能E的大小與物體質(zhì)量m和速度v的具體關(guān)系為：Ek=mv2；重力勢(shì)能E的)大小與物體的質(zhì)量m和相對(duì)高度h的關(guān)系為：Ep=mgh。(1)小球A在真空中自由下落，另一個(gè)完全相同的小球B在阻力很大的液體中勻速下落，它們都由高度為h2處下落到高度為h1處，在這兩種情況下，小球________(選填“A”或“B”)的機(jī)械能守恒。(2)一個(gè)物體從高為h的光滑斜面頂端，由靜止開(kāi)始滑下，不計(jì)空氣阻力，物體滑到斜面底端時(shí)的速度V=________。(3)把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)就成為一個(gè)單擺，如圖丙，若擺長(zhǎng)為L1=1m,將小球拉至距離原豎直方向L2=0.6m,由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)的速度v=________m/s。(g=10N/kg)
【參考答案及解析】第4節(jié)  機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化知識(shí)能力全練1.C  樹(shù)葉在加速下落的過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度增大，高度減小，所以樹(shù)葉的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在下落過(guò)程中，樹(shù)葉和空氣之間有摩擦力，存在機(jī)械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化，所以機(jī)械能不守恒。2.【答案】B【解析】蹦極者從跳臺(tái)到A點(diǎn)的過(guò)程中，高度減小速度增大，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，人的重力大于彈性繩的拉力，蹦極者做加速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越快，動(dòng)能越來(lái)越大；從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，人的重力小于彈性繩的拉力，蹦極者做減速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越慢，動(dòng)能越來(lái)越小，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零；整個(gè)過(guò)程中蹦極者重力等于繩彈力時(shí)速度最大，即在B點(diǎn)的速度最大。3.【答案】(1)2  (2)增加  重力勢(shì)  動(dòng)  空氣阻力  (3)大于【解析】(1)小球在圖中的C位置，受到重力、細(xì)線對(duì)它的拉力兩個(gè)力的作用；(2)小球從A→B的過(guò)程中速度不斷增加，高度不斷降低，這個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，由于受到空氣阻力的作用，機(jī)械能在逐漸減少；(3)在實(shí)驗(yàn)中，如果換用質(zhì)量為2m的小球，其他條件不變，那么，由于小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能都與質(zhì)量有關(guān)，小球開(kāi)始時(shí)的重力勢(shì)能大，所以到達(dá)B位置時(shí)的動(dòng)能也大，即小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能大于質(zhì)量為m的小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能。4.【答案】重力勢(shì)  重力勢(shì)  動(dòng)【解析】利用水泵將水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)時(shí)，抬升了水的高度，增大了水的重力勢(shì)能；將上水庫(kù)的水放出時(shí)，水的高度減小，速度增大，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。三年模擬全練…5.D  從題圖可知，籃球在干燥的地面上向前彈跳的過(guò)程中，彈跳的高度越來(lái)越低，所以籃球的機(jī)械能越來(lái)越小，故在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，而B(niǎo)點(diǎn)和C點(diǎn)高度相同，重力勢(shì)能相等，所以在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程由于籃球與空氣的摩擦以及籃球落到地面與地面撞擊，籃球的一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能，所以A點(diǎn)到B點(diǎn)不單是重力勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，故錯(cuò)誤；由于與空氣的摩擦、與地面的撞擊，籃球在彈跳的過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，所以機(jī)械能逐漸減小，而A、B、C、D高度相等，重力勢(shì)能相等，則動(dòng)能不斷變小，所以1、2、3三個(gè)“印跡”越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤；籃球在D點(diǎn)時(shí)在水平方向有一定的速度，所以動(dòng)能不為零，故D正確。6.【答案】動(dòng)  重力勢(shì)   做功【解析】雜技表演者A在離開(kāi)跳板后的上升過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度變小，動(dòng)能變小，高度增大，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；能量間的相互轉(zhuǎn)化都是通過(guò)做功的過(guò)程來(lái)完成的。7.【答案】(1)重力勢(shì)  (2)動(dòng)  (3)摩擦力  同一高度  不變【解析】(1)A球從斜面滑下的過(guò)程中，高度減小，速度增大，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；(2)B球由靜止變?yōu)?/span>運(yùn)動(dòng)，速度增大了，獲得了動(dòng)能；(3)B球在斜面上能達(dá)到的最高高度h,小于A球原有的下落高度h,這是出現(xiàn)了機(jī)械能的損失，是因?yàn)榇嬖诳諝庾枇?，且?dǎo)軌不光滑，存在摩擦力，需要克服摩擦力做功；根據(jù)控制變量法，控制小球從同一高度自由滾下，使其到達(dá)斜面底端速度相同；若沒(méi)有摩擦阻力影響，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，此過(guò)程機(jī)械能守恒。五年中考全練·8.C  跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降的過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度不變，則動(dòng)能不變；高度降低，則重力勢(shì)能變小；機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，則機(jī)械能變小。9.【答案】重力勢(shì)  動(dòng)  減少【解析】滾擺在下降過(guò)程中，高度逐漸減小，重力勢(shì)能減小，速度越來(lái)越大，動(dòng)能增大，滾擺的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。滾擺上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，要克服阻力做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能減少。核心素養(yǎng)全練10.【答案】(1)A  (2)  (3)2【解析】本題重點(diǎn)考查了通過(guò)獲取和處理信息，借助分析綜合、推理論證等科學(xué)方法，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(1)小球A在下落過(guò)程中，不受阻力作用，機(jī)械能守恒；B球受阻力，勻速下落，機(jī)械能減小。(2)物體從光滑斜面滑下，機(jī)械能守恒，則mgh=mv2,解得v=。(3)設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)勢(shì)能為零，如圖所示：由圖知OA為1m,AB為0.6m,根據(jù)勾股定理知OB為0.8m,因?yàn)椴?/span>計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，所以mg×(1m－0.8m)=mv2,解得：v=2m/s.

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