11.4 认识动能和势能(机械能的转化)
【课时衔接】
1.(认识动能和势能)下列情况中的物体各具有什么形式的机械能
(1)被举高的杠铃具有 。
(2)在水平地面滚动的足球具有 。
(3)窗台上的花盆具有 。
(4)在空中飞行的小鸟具有 。
2.(影响势能大小的因素)两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是 ( )
A.两个一样大 B.落在a处的大
C.落在b处的大 D.无法比较大小
【基础通关】
3.（教材变式练）图为轨道交通车站的示意图,站台略微高于路面,与站台连接的进站、出站的轨道均有一个小坡度。列车在进站上坡时 能转化为 能,在出站下坡时 能会转化为 能。
4.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,水从高处下落时, 能转化为 能。“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的
能转化为箭的 能。
【素养提升】
5.如图所示,小球在A点放手后由A向O运动的过程是 能转化为 能;由B运动到A时,B点的高度比A点的 (选填“高”、“低”或“一样高”),理由是 。
6.（素养拓展练）打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
7.学生在做模拟“蹦极”的小实验(如图所示)。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在a点,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.小石块动能一直在增大
B.小石块减小的重力势能全部转化为动能
C.小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能
D.小石块到达c点时,动能为零
8.如图甲,小球依次向四个方向以相同的速度飞出。某次小球在空中飞行到落地的过程中(不计空气阻力),其动能Ek随时间t变化的图像如图乙所示,则这次小球飞出的方向为 ( )
A.① B.② C.③ D.④
参考答案
1.(1)重力势能
(2)动能
(3)重力势能
(4)动能和重力势能
2.B
3.动 重力势 重力势 动
4.重力势 动 弹性势 动
5.重力势 动 低 在动能与势能的相互转化中,机械能会减小
6.C
7.D
8.B
211.4 认识动能和势能(能 动能、势能)
【课时衔接】
1.(滑轮组机械效率的计算)如图所示,沿竖直方向用2.4 N的拉力匀速拉动弹簧测力计,已知物体重6 N。物体上升高度为10 cm,此时滑轮组的机械效率是 。
2.(如何提高机械效率)影响滑轮组机械效率的主要因素有 、 。另外,对同一滑轮组,所挂重物越重,机械效率越 。
【基础通关】
3.物体 ,我们就说这个物体具有能,物体具有的动能和物体的 、
有关,物体具有的重力势能和物体的 、 有关。
4.（教材变式练）在跳水比赛中,运动员离开跳板向上运动的过程中,动能变 ,重力势能变 。
5.如图所示,这是小孩蹦床的过程,当小孩上升到最高处时具有 能;当他从高处落下时,在与蹦床接触的过程中,蹦床表面发生 ,而获得 能。
6.地球卫星沿椭圆轨道运动,卫星从远地点向近地点运动时,势能 ,动能 ,在这一过程中势能转化为 能。
【素养提升】
7.（素养拓展练）如图所示,这是投篮过程中篮球运动的轨迹示意图(空气阻力不能忽略),其中 A、B两点距离地面等高,则篮球在A点时的动能E1和B点时的动能E2的大小关系是E1 (选填“>”、“=”或“<”)E2。
8.下列关于能的说法正确的是 ( )
A.只有做功的物体才具有能量
B.运动的物体具有的能叫作动能
C.物体具有能,那么它一定在对外做功
D.质量大的物体,具有的动能一定大
9.（新素材）如图所示,飞行员正在驾驶我国自主研制的“歼-20”隐形歼击机进行日常训练,在飞机飞行过程中,下列说法正确的是 ( )
A.歼击机“穿云破雾”,是以驾驶员为参照物
B.若歼击机所受力全部消失,将做加速运动
C.歼击机匀速向上飞行时,重力势能逐渐减小
D.歼击机匀速向下飞行时,动能将保持不变
10.如图所示,小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是 ( )
A.从A到B的过程中,动能增大,重力势能减小
B.从A到B的过程中,动能减小,重力势能增大
C.从B到C的过程中,动能增大,重力势能增大
D.从B到C的过程中,动能减小,重力势能减小
11.（素养拓展练）高空抛物危害大,一个苹果从十层高楼直接落下可能把汽车玻璃砸烂,因此,我们要拒绝高空抛物。高空抛物罪作为我国刑法的一种,已于2021年3月1日起施行。关于高空中的苹果,下列说法正确的是 ( )
A.运动的苹果具有动能
B.高空的苹果没有重力势能
C.下落过程中苹果的动能减小
D.下落过程中苹果的重力势能增大
12.2020年6月,我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网卫星“北斗三号”发射成功。如图,卫星在大气层外运行,不受空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A.卫星从远地点运行到近地点,势能减小,动能增大
B.卫星从远地点运行到近地点,势能增大,动能减小
C.卫星从近地点运行到远地点,势能增大,动能增大
D.卫星从近地点运行到远地点,势能减小,动能减小
13.用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过 来反映。
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球 一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能 。
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量 的钢球从斜槽 高度的位置开始运动。(均选填“相同”或“不同”)
14.（素养拓展练）在探究“物体的重力势能与高度、质量是否有关”的实验中,小明准备了四块相同的花泥,两个体积相同但质量不同(m钢>m玻)的小球。
(1)如图甲所示,将钢球、玻璃球从距花泥h1高处由静止释放,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,由图可知,实验的自变量是 ,控制不变的量是 。
(2)如图乙所示,将钢球分别从距花泥h1和h2(h1>h2)高处由静止释放,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,据图得出结论:当 相同时,重力势能与 有关。
参考答案
1.83.3%
2.动滑轮重力 摩擦及绳重 提升物体的重力 高
3.能够做功 速度 质量 质量 高度
4.小 大
5.重力势 弹性形变 弹性势
6.减小 增大 动
7.>
8.B
9.D
10.A
11.A
12.A
13.(1)静止 木块移动的距离
(2)质量 越大
(3)不同 相同
14.(1)小球的质量 小球释放的高度
(2)质量 高度
2
