一、選擇題（每小題3分，共36分）


1．（3分）（2014春?思明區(qū)校級期末）在下列情況中，物體既具有動能又具有重力勢能的是（ ）


A．海上航行的輪船B．空中飛行的子彈


C．吊在天花板上的電燈D．拉開的弓


【考點】FK：動能和勢能的概念．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】動能是指物體運動而具有的能，勢能是指物體被舉高而具有的能，本題要根據(jù)動能和勢能的定義對每個選項進行分析，選出既符合動能定義又符合勢能定義的選項。


【解答】解：A、海上航行的輪船，只具有動能，故該選項不符合題意；


B、空中飛行的子彈，既具有動能又具有重力勢能，故該選項符合題意；


C、吊在天花板上的電燈，只具有重力勢能，故該選項不符合題意；


D、拉開的弓，具有彈性勢能，故該選項不符合題意。


故選：B。


【點評】本題考查動能和勢能定義，解題時要緊扣定義，只有同時符合兩個定義的選項才是正確的。


2．（3分）（2004?淄博）司機開車上坡前，往往加大油門，以提高汽車的速度。這是為了（ ）


A．增大動能B．增大勢能C．增大慣性D．減小阻力


【考點】6L：慣性；FO：動能的影響因素；FP：勢能的影響因素．


【分析】物體的動能大小由物體的質(zhì)量和物體的速度兩個因素決定，并且質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大；


物體的動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。


【解答】解：A、汽車上坡前，加大油門，可以提高汽車的速度，增大車的動能；上坡時，汽車的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動能越大、轉(zhuǎn)化的重力勢能越大，這樣更有利于爬坡，故A正確、B錯；


C、質(zhì)量是決定慣性大小的因素，而汽車的質(zhì)量不變，所以其慣性不變，故C錯；


D、汽車對地面的壓力和地面的粗糙程度不變，所以汽車所受阻力不變，故D錯。


故選：A。


【點評】掌握有關(guān)物體動能的決定因素的基礎(chǔ)知識是解決此題的關(guān)鍵。抓住車速增大、找出與速度大小有關(guān)的物理量。


3．（3分）下列說法中正確的是（ ）


A．以同樣速度運行的汽車與火車具有相同的動能


B．重力勢能相等的物體一定在同一高度上


C．灑水車在平直的路面灑水前行，機械能不變


D．同一物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；


（2）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；


（3）動能和勢能統(tǒng)稱為機械能；


（4）彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)，彈性形變的程度越大，彈性勢能越大。


【解答】解：A、由于火車的質(zhì)量大，所以同樣速度運行的汽車與火車相比，火車具有的動能大，故A錯誤；


B、重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，重力勢能相等的物體不一定在同一高度上，故B錯誤；


C、灑水車在平直的路面灑水前行，其質(zhì)量變小，速度不能確定，所以動能不能確定；高度不變，故其重力勢能減小，但由于動能不能確定，所以機械能大小不能確定，故C錯誤；


D、彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)，同一物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大，故D正確；


故選：D。


【點評】知道并理解動能、重力勢能和彈性勢能大小的影響因素，是解決該題的關(guān)鍵。


4．（3分）（2015春?福安市期末）下列物體具有彈性勢能的是（ ）


A．在水平公路上行駛的小汽車


B．懸掛在天花板上的電燈


C．在空中飛行的飛機


D．被拉伸的彈簧


【考點】FK：動能和勢能的概念．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】利用彈性勢能的定義，分析出物體具有彈性勢能的特征，從而可判定出選擇項中提到的物體是否具有彈性勢能。


【解答】解：


A、在水平公路上行駛的小汽車并沒有發(fā)生彈性形變，所以不具有彈性勢能。不符合題意；


B、懸掛在天花板上的電燈并沒有發(fā)生彈性形變，所以不具有彈性勢能。不符合題意；


C、空中飛行的飛機并沒有發(fā)生彈性形變，所以不具有彈性勢能。不符合題意；


D、被拉伸的彈簧發(fā)生了彈性形變，根據(jù)彈性勢能的定義，所以該物體具有彈性勢能。符合題意。


故選：D。


【點評】判定物體具有什么形式的機械能，要利用該形式機械能的特征去判定：具有動能的特征是運動；重力勢能的特征是舉高；彈性勢能的特征是發(fā)生彈性形變。


5．（3分）（2014?昆明）草原發(fā)生大面積蝗災時，農(nóng)業(yè)部門利用飛機噴灑農(nóng)藥消滅蝗蟲。當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時，它的（ ）


A．動能不變，勢能不變B．動能減少，勢能增加


C．動能增加，勢能減少D．動能減少，勢能減少


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】動能的影響因素是質(zhì)量和速度，重力勢能的影響因素是質(zhì)量和高度，動能和勢能統(tǒng)稱機械能。據(jù)此結(jié)合題目描述可做出判斷。


【解答】解：當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時，其質(zhì)量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動能和重力勢能的影響因素可知，其動能和重力勢能均減少。故只有選項D的說法正確，符合題意。


故選：D。


【點評】本題主要考查了動能和重力勢能的影響因素，本題中注意飛行噴灑農(nóng)藥時其質(zhì)量在不斷減小是解答中的易錯點。


6．（3分）如圖所示，小孩從滑梯上端勻速滑下時，說法正確的是（ ）





A．下滑時，動能不變，重力勢能不變


B．下滑時，動能不變，重力勢能增大


C．下滑時，動能不變，重力勢能減小


D．下滑時，動能增大，重力勢能減小


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】12：應(yīng)用題；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】解決此題要知道動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能就越大；


重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越高，重力勢能就越大。


【解答】解：小孩從公園中的滑梯上勻速滑下，小孩的速度不變，所處的高度降低，所以小孩的動能不變，重力勢能減小；


故選：C。


【點評】解決此類問題要結(jié)合影響動能和勢能的大小變化的因素以及改變物體內(nèi)能的方法去分析。


7．（3分）如圖所示，蔣慶蕩秋千的過程中，說法正確的是（ ）





A．上升時，重力勢能不變，動能不變


B．上升時，重力勢能增大，動能不變


C．下落時，重力勢能減小，動能增大


D．下落時，重力勢能增大，動能增大


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】12：應(yīng)用題；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】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；


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；


【解答】解：


AB、在蕩秋千時，當她向最高點做上升運動時，其質(zhì)量不變，速度變慢，故動能變小，即到達最高點速度最小，動能最??；同時在該過程中，質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大，即到達最高點時重力勢能最大，故AB錯誤；


CD、當她向最低點做下落運動時，其質(zhì)量不變，速度變快，故動能變大，即到達最低點速度最大，動能最大；同時在該過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，即到達最低點時重力勢能最?。还蔆正確，D錯誤。


故選：C。


【點評】知道動能和重力勢能大小的影響因素，并能準確的判斷出能量的轉(zhuǎn)化是解決該題的關(guān)鍵。


8．（3分）如圖所示，我們在株洲方特游樂園玩過的過山車，下列說法中正確的是（ ）





A．上升時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能


B．下降時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能


C．上升時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能


D．下降時，動能不變，重力勢能不變


【考點】FU：動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】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。重力勢能的影響因素：質(zhì)量和高度。質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。


【解答】解：AC、上升時，過山車質(zhì)量不變，高度增加，速度減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故A錯誤、C正確；


BD、下降時，過山車質(zhì)量不變，高度降低，速度減大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故BD錯誤。


故選：C。


【點評】掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素。掌握彈性勢能、動能、重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。


9．（3分）（2016?揭陽）如圖所示。人騎自行車下坡，速度會越來越快，在這過程中（ ）





A．人和車的動能保持不變B．人和車的動能增大


C．人和車的動能減小D．人和車的重力勢能增大


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】41：控制變量法；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（1）動能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大。


（2）重力勢能大小跟質(zhì)量、被舉得高度有關(guān)。被舉得高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大；質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大。


【解答】解：人騎自行車下坡，速度會越來越快，在這過程中人和車的質(zhì)量不變，速度增大，動能變大；高度減小，重力勢能減小。


故選：B。


【點評】掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素，利用控制變量法能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。


10．（3分）水從高處落下，下列說法正確的是（ ）


A．水的動能增加，機械能增大


B．水的動能不變，重力勢能減小


C．水的動能增大，重力勢能不變


D．水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能


【考點】FN：動能和勢能的大小變化；FU：動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒．


【專題】12：應(yīng)用題；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（1）知道動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能就越大；


（2）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越高，重力勢能就越大。


（3）若計摩擦和空氣阻力時，機械能是減小的。


【解答】解：A、水從高處向低處運動時，其質(zhì)量不變，速度增加，故水的動能增加，由于存在空氣的阻力和摩擦，所以機械減小，故A錯誤；


B、水從高處向低處運動時，其質(zhì)量不變，速度增加，故水的動能增加，同時高度減小，故水的重力勢能減小，故B錯誤；


C、水從高處向低處運動時，其質(zhì)量不變，速度增加，故水的動能增加，同時高度減小，故水的重力勢能減小，故C錯誤；


D、水從高處向低處運動時，其質(zhì)量不變，速度增加，故水的動能增加，同時高度減小，故水的重力勢能減小，故水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D正確；


故選：D。


【點評】知道并理解動能、重力勢能大小的影響因素是解決該題的關(guān)鍵。


11．（3分）下列成語或詩句與水能或風能無關(guān)的是（ ）


A．驚濤拍浪B．電閃雷鳴


C．北風呼嘯D．飛流直下三千尺


【考點】K1：能源．


【專題】594：能源的利用與發(fā)展．


【分析】水和空氣在流動過程中具有巨大的動能（機械能），可以利用它們產(chǎn)生的能量發(fā)電等，分析題中的選項具有的能量，看否與水能或風能無關(guān)。


【解答】解：


A、驚濤拍浪，說明水具有機械能，故A不符合題意；


B、電閃雷鳴，說明雷電具有電能，故B符合題意；


C、北風呼嘯，說明風具有機械能，故C不符合題意；


D、飛流直下三千尺，是水的流動，說明水具有機械能，故D不符合題意。


故選：B。


【點評】本題考查了學生對風能和水能的了解，屬于基礎(chǔ)性題目。


12．（3分）（2014?常德）下列物體在運動過程中，動能轉(zhuǎn)化為勢能的是（ ）


A．汽車沿斜坡向下運動


B．汽車在水平公路上勻速行駛


C．投籃時，籃球向下運動過程中


D．蕩秋千時，秋千上升過程中


【考點】FU：動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】①重力勢能的大小和物體的質(zhì)量以及所處位置的高度有關(guān)，判斷重力勢能是否改變，看它的質(zhì)量和高度是否變化就可以了；動能的大小和物體的質(zhì)量以及運動的速度快慢有關(guān)，判斷動能的大小看它的質(zhì)量和運動快慢是否變化就可以了。


②判斷是哪種能量轉(zhuǎn)化成了另一種能量的標準時：減小的轉(zhuǎn)化為增多的。


【解答】解：A、汽車沿斜坡向下運動時，高度降低，重力勢能減少；速度加快，動能增大；所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A選項不符合題意。


B、汽車在水平路面上勻速行駛的過程，速度不變，動能不變；高度不變，重力勢能不變，故B選項不符合題意；


C、投籃時，籃球向下運動過程中，速度增大，動能增大；高度減小，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能，故C選項不符合題意；


D、蕩秋千時，秋千上升過程中，速度減小，動能減小；相對高度增大，重力勢能增大；動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D選項符合題意；


故選：D。


【點評】理解勢能和動能的轉(zhuǎn)化可從高度和速度來理解，可以幫助我們更好的理解能量的轉(zhuǎn)化。


二、填空題（每空2分，共16分）


13．（4分）（2013?河南校級自主招生）運輸飛機一邊在空中水平勻速飛行，一邊往地面投放救災物資，在這個過程中，飛機的動能 減小 ，飛機的機械能 減小 。（選填“增大”“減小”或“不變”）


【考點】FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（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。


【解答】解：飛機在空中沿水平方向勻速飛行，同時往地面投放救災物資，飛行過程中，質(zhì)量不斷減小，速度不變，高度不變，動能減小，重力勢能減小。


故答案為：減??；減小。


【點評】（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素。


（2）能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。


14．（4分）如圖所示，是跳板跳水運動員騰空起跳向上運動后再下落水中，若不計空氣阻力，運動員的重力勢能先 增大 后減小，機械能 不變 。（均選填“增大”“不變”“減小”）





【考點】FN：動能和勢能的大小變化；FT：機械能的概念．


【專題】12：應(yīng)用題；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】分析運動員動能和重力勢能大小的變化，從動能和重力勢能大小的影響因素進行分析。


考慮空氣阻力時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小，內(nèi)能增大；不考慮空氣阻力時，機械能守恒。


【解答】解：運動員先向上跳起再落入水中，運動員的質(zhì)量沒有變化，速度先減小后增大，動能先減小后增大。高度先增大后減小，重力勢能先增大后減小。不考慮空氣阻力時，機械能守恒，機械能保持不變。


故答案為：增大；不變。


【點評】掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素，利用控制變量法判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。


15．（4分）（2005?無錫）以同樣速度行駛的大卡車和小轎車， 大卡車 動能大，所以在同樣的道路上，不同車型限制車速不同。大卡車的最大速度應(yīng)比小轎車 小 （填“大”或“小”）


【考點】FL：動能大小的比較．


【分析】物體動能的大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能就越大。


【解答】解：以同樣速度行駛的大卡車和小轎車，因為大卡車的質(zhì)量大，所以，大卡車的動能就大。


在同樣的道路上，不同車型限制車速不同，因為大卡車質(zhì)量比小轎車的大，所以大卡車的最大速度應(yīng)比小轎車小。


故答案為：大卡車、小。


【點評】在同樣的道路上，不同車型限制車速不同，主要考慮在動能相同的情況下，不同的車型質(zhì)量不同，所以車速就不同


16．（4分）如圖所示是三峽水電站的攔河大壩，增大上下游水位差，增大水的 重力勢 能，水力發(fā)電時，水的 動 能轉(zhuǎn)化為電能。





【考點】EJ：能量轉(zhuǎn)化的應(yīng)用；FP：勢能的影響因素．


【專題】593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（1）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；物體下落時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，重力勢能越多，轉(zhuǎn)化為的動能越多。


（2）水利發(fā)電時，水的動能轉(zhuǎn)化為電能；


【解答】解：（1）觀察三峽水電站修攔河大壩可知，增大上下游水位差，在水的質(zhì)量不變時，增加水的高度，能增大水的重力勢能。


（2）水流下時高度減小，質(zhì)量不變，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；水帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電能，是水的動能轉(zhuǎn)化為電能。


故答案為：重力勢，動。


【點評】（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能、機械能大小的影響因素。掌握各種形式能的變化。


（2）重力勢能、動能、彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。


三、作圖題（每題3分，共6分）


17．（3分）在圖中畫出物體在最低位置的受力示意圖。





【考點】6H：力的示意圖與圖示．


【專題】573：重力、彈力、摩擦力．


【分析】先對物體進行受力分析，確定各力的方向，然后根據(jù)力的示意圖的畫法作圖。


【解答】解：物體在最低位置時受到重力G和繩子拉力F的作用，重力方向豎直向下、拉力方向沿繩子向上，二力作用點畫在物體的重心，如圖所示：





【點評】此題考查了學生對物體所受力的分析，注意物體在最低位置時，只受重力和拉力，沒有向前的沖力，易錯點！


18．（3分）在圖中畫出繩子移動距離是重物上升高度的2倍的繩子繞法。





【考點】7@：滑輪組的設(shè)計與組裝．


【專題】591：簡單機械．


【分析】首先要會組裝滑輪組。知道承擔物重的繩子段數(shù)越多越省力。在此題中，繩子自由端移動的速度是物體上升速度的2倍，可以知道，繩子的股數(shù)為2股，根據(jù)“奇動偶定”的原則，畫出使用滑輪組提起物體時的繞繩方法，所以要從定滑輪繞起。


【解答】解：（1）根據(jù)題目要求，繩子自由端移動的速度是物體上升速度的2倍，可以知道，繩子的股數(shù)為2股，然后根據(jù)“奇動偶定”的原則，此題中的繩子股數(shù)為偶數(shù)，因此繩子的自由端要從定滑輪開始繞起。如下圖：





【點評】此題主要考查的是學生繞制滑輪組的能力，重點是繩子股數(shù)的判斷，然后根據(jù)“奇動偶定”的原則來繞制滑輪組。


四、科學探究題（每空2分，共24分）


19．（10分）（2013秋?泰興市校級期末）小明用如圖所示的裝置探究“動能大小與什么因素有關(guān)？”的實驗步驟如下：





A．質(zhì)量為m的小球從A處釋放，將木塊在水平面上推動一段距離，如圖甲所示。


B．質(zhì)量為m的小球從B處釋放，將木塊在水平面上推動一段距離，如圖乙所示。


C．質(zhì)量為2m的小球從B處釋放，將木塊在水平面上推動一段距離，如圖丙所示。


（1）實驗中小球動能的大小是通過觀察比較 木塊被撞后移動的距離 反映出來的，這里用到了物理學研究問題的一種 轉(zhuǎn)換 （直接測量/放大/轉(zhuǎn)換）方法；


（2）為了探究動能的大小與物體運動速度的關(guān)系，應(yīng)選用 甲、乙 兩個圖來分析，并由此得出的實驗結(jié)論是 質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大 ；


（3）若水平面絕對光滑，該實驗 不能 （能/不能）得出探究結(jié)論。


【考點】FQ：探究影響物體動能大小的因素．


【專題】5A5：探究型實驗綜合題．


【分析】動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度，所以應(yīng)該利用控制變量法去分析解決，當研究動能與某個因素關(guān)系時，應(yīng)該控制其它因素不變；


此實驗是把小球的動能大小轉(zhuǎn)化為球把木塊推出距離的長短來分析，球把木塊推出的距離長，說明動能大。


【解答】解：（1）本實驗中，小球動能的大小是通過觀察比較木塊被撞后移動的距離反映出來的，這里用到了物理學研究方法叫做轉(zhuǎn)換法；


（2）讀圖可知，為了探究動能的大小與物體運動速度的關(guān)系，應(yīng)選用甲、乙兩圖來分析，因為兩次的小球質(zhì)量相同，而小球下落高度不同，即到達水平面的速度不同?？傻贸龅慕Y(jié)論為：質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大；


（3）若水平面絕對光滑，小球不受摩擦力的作用，將一直做勻速直線運動，無法比較距離的大小，故該實驗不能得出探究結(jié)論。


故答案為：


（1）木塊被撞后移動的距離； 轉(zhuǎn)換；


（2）甲、乙 質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；


（3）不能。


【點評】本題考查了探究影響物體動能大小的因素，主要掌握轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運用，這是此題解答的關(guān)鍵。


20．（6分）利用如圖所示裝置探究“物體的重力勢能大小與哪些因素有關(guān)”。





將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止。圖中的擺長L都相同，θ1＜θ2，已知A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量。


（1）如圖甲、乙所示，同時釋放A、B，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達豎直位置。這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小與小球的質(zhì)量 無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。


（2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊C撞得更遠。由此可得出結(jié)論：高度相同時，質(zhì)量大的，重力勢能 大 （選填“大”或“小”）。


（3）比較圖乙、圖丙，觀察丙圖中B球能將木塊C撞得更遠。由此可得結(jié)論： 質(zhì)量 相同時，高度越高，重力勢越大。


【考點】FR：探究影響物體勢能大小的因素．


【專題】5A5：探究型實驗綜合題．


【分析】（1）比較甲乙兩圖的速度和質(zhì)量的關(guān)系便可得出結(jié)論；


（2）木塊被撞出得遠，說明小球的重力勢能大，根據(jù)重力勢能大小和質(zhì)量大小比較，得出重力勢能和質(zhì)量的關(guān)系；


（3）比較乙丙兩圖速度的大小，根據(jù)小球被撞得距離比較出重力勢能的大小，從而得出結(jié)論。


【解答】解：（1）甲乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，由題意知，擺角相同，小球同時到達豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；


（2）由圖甲乙可知兩小球擺動高度相同，因為mA＜mB，B球能將木塊c撞得更遠，說明B球的重力勢能更大，因此可得高度相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大；


（3）乙丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，丙圖中小球擺動高度高即θ1＜θ2，所以丙圖小球的重力勢能更大，觀察丙圖中B球能將木塊C撞得更遠，說明在質(zhì)量相等時，高度越高，重力勢能越大。


故答案為：（1）無關(guān)；（2）大；（3）質(zhì)量。


【點評】此題是探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，實驗裝置與以往的課本裝置不同，采用懸掛的小球做實驗，實驗更容易操作，同時考查了學生根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力。


21．（8分）今年我們在株洲方特游樂場乘過山車奔馳之際，你是否會想到：過山車為什么不需要引擎來推動就能“翻山越嶺”呢？過山車在開始旅行時，是靠一個機械裝置推上最高點的，但在第一次下行后，就再沒有任何裝置為它提供動力了，從這時起帶動它沿軌道行駛的唯一“發(fā)動機”就是重力勢能。過山車的重力勢能在處于最高點時達到最大值，當它開始下行時，它的勢能不斷減小，動能不斷增大；由于摩擦，損耗了少量的機械能，所以隨后的“小山丘”設(shè)計的比開始時的“小山丘”低（如圖所示）．像所有列車一樣，過山車也安裝了機械制動裝置，使它在結(jié)束行程或在緊急情況下能夠準確地停下來。





（1）過山車通過圖中的A點向上運動過程中，動能 變小 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；


（2）后面的“小山丘”設(shè)計的比開始時的“小山丘”低，是由于過山車運動過程中，機械能 變小 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；


（3）過山車旅行過程中，遇到緊急情況能夠準確停下來，是由于 摩擦 ；


（4）過山車第一次下行，是利用 重力勢能 作為“發(fā)動機”的；在生產(chǎn)與生活中與過山車利用了相同“發(fā)動機”的有水力發(fā)電。


【考點】6U：力與運動的關(guān)系；FN：動能和勢能的大小變化．


【專題】12：應(yīng)用題；593：機械能及其轉(zhuǎn)化．


【分析】（1）動能的大小由質(zhì)量和速度共同決定，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大；


（2）過山車與軌道間有摩擦，會損耗少量的機械能，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；


（3）過山車上的機械制動裝置能夠強力使其停止下來；


（4）物體在高處時具有重力勢能，當物體下落時，重力勢能可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。


【解答】解：（1）過山車通過A點向上運動時，過山車的速度越來越小，因此其動能會變小，此過程中的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；


（2）因為過山車與軌道間有摩擦，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這樣過山車就不能達到原來的高度，因此后面的“小山丘”設(shè)計的比開始時的“小山丘”低；


（3）過山車能夠停下來的原因是因為有機械制動裝置產(chǎn)生強大的摩擦力，能夠強力使其停止下來；


（4）第一次是靠一個機械裝置推上最高點的，第一次下行就可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能繼續(xù)運動，然后動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能，但因有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以后面的高度將有所降低；


故答案為（1）變?。唬?）變??；（3）摩擦；（4）重力勢能。


【點評】此類題目是考查動能和重力勢能的影響因素及其它們之間的相互轉(zhuǎn)化情況。


五、計算題（每題9分，共18分，解答中要求寫出必要的文字說明、公式和步驟，只寫出結(jié)果的不給分）


22．（9分）華潤新能源投資有限公司在岳陽縣張谷英、饒村風能資源豐富的區(qū)域?qū)嵤┩顿Y開發(fā)及運營風力發(fā)電。總裝機規(guī)模約10萬千瓦的項目建成后，較之用煤發(fā)電的企業(yè)，每年可節(jié)約原煤消耗30萬噸，減少二氧化硫排放量10460噸、二氧化碳排放56萬噸。加速新能源利用、實現(xiàn)節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境?；卮鸩⒂嬎悖?br/>

（1）風力發(fā)電是將風的 機械 能轉(zhuǎn)化為電能，10萬千瓦是 功率 （選填“功”或“功率）


（2）10萬千瓦合 108 W。


（3）風車轉(zhuǎn)動1分鐘的機械能是多少。





【考點】FG：功率計算公式的應(yīng)用．


【專題】592：功、功率、機械效率．


【分析】（1）利用風能發(fā)電是把風的機械能轉(zhuǎn)化為電能；千瓦時是電能的單位，千瓦是電功率的單位；


（2）功率單位的換算關(guān)系是1萬kW=107W，據(jù)此進行分析；


（3）已知風車的功率和工作時間，根據(jù)W=Pt求出需要的能量。


【解答】解：


（1）風力發(fā)電過程中是將風的機械能轉(zhuǎn)化為電能，10萬千瓦是功率的單位；


（2）因為1萬kW=107W，所以10萬kW=10×107W=108W；


（3）根據(jù)P=可知風車轉(zhuǎn)動1分鐘的機械能：


W=Pt=108W×60s=6×109J。


故答案為：（1）機械；功率；（2）108；（3）風車轉(zhuǎn)動1分鐘的機械能是6×109J。


【點評】本題綜合考查了能的轉(zhuǎn)化、電功率的單位及換算、功率公式的利用。


23．（9分）一個小水電站，每分鐘有200m3的水從30m高處下落，水流沖擊水輪機做功。（g=10N/kg）求：


（1）每分鐘流過水的質(zhì)量；


（2）每分鐘水流對水輪機做功；


（3）每分鐘水水輪機做功的功率。


【考點】2B：密度公式的應(yīng)用；EC：功的計算；FF：功率的計算．


【專題】563：密度及其應(yīng)用；592：功、功率、機械效率．


【分析】（1）已知每分鐘流過水的體積，利用計算質(zhì)量；


（2）利用G=mg求出每分鐘流過水的重力，利用W=Gh計算每分鐘水流對水輪機做功；


（3）利用P=計算每分鐘水水輪機做功的功率。


【解答】解（1）由可得，每分鐘流過水的質(zhì)量：


m=ρV=1.0×103kg/m3×200m3=2×105kg；


（2）每分鐘流過水的重力：


G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N，


每分鐘水流對水輪機做功：


W=Gh=2×106N×30m=6×107J；


（3）每分鐘水水輪機做功的功率：


P===1×106W。


答：（1）每分鐘流過水的質(zhì)量為2×105kg；


（2）每分鐘水流對水輪機做功為6×107J；


（3）每分鐘水水輪機做功的功率為1×106W。


【點評】此題考查重力的計算、密度公式的應(yīng)用、功和功率的計算，是一道綜合性很強的題目，但難度不大，屬于基礎(chǔ)題。











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