第十一章　第3節(jié)　動(dòng)能和勢能 - 學(xué)生版

第3節(jié)動(dòng)能和勢能【考點(diǎn)一】探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)1.在探究“物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲、乙、丙所示,將A、B、C三個(gè)鋼球先后從同一裝置高度分別為h1、h2、h3的位置由靜止開始滾下(mA=mB<mC,h1=h3>h2),水平面上同一位置的木塊被撞出一段距離后停下。請回答以下問題:(1)該實(shí)驗(yàn)探究的是(選填“木塊”或“鋼球”)的動(dòng)能。

(2)實(shí)驗(yàn)通過觀察木塊被鋼球撞出的長短來判斷鋼球動(dòng)能的大小,這種研究問題的方法叫。

(3)比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以探究鋼球動(dòng)能大小與速度有關(guān)。

(4)比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以探究鋼球動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)。此探究過程中兩球剛好運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的速度(選填“相等”或“不相等”)。

(5)由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)想到某段道路限速牌上標(biāo)明“100”和“80”字樣,(選填“大客車”或“小轎車”)的限速應(yīng)該是80km/h。

【考點(diǎn)二】動(dòng)能和勢能2.《民法典》規(guī)定“禁止從建筑物中拋擲物品。”高空拋物存在巨大的安全隱患。因?yàn)楦咛幍奈矬w具有較大的 ()A.慣性B.撞擊力C.動(dòng)能D.重力勢能3.運(yùn)動(dòng)員投向籃筐的籃球,在空中飛行時(shí) ()A.只具有動(dòng)能B.只具有重力勢能C.既有動(dòng)能,也有重力勢能D.既無動(dòng)能,也無重力勢能4.如圖所示為運(yùn)動(dòng)員在撐竿跳高的場景,下列說法正確的是 ()A.竿被壓得越彎,產(chǎn)生的彈力越小B.竿被壓得越彎,竿彈性勢能越大C.竿的彈性勢能跟被壓彎程度無關(guān)D.竿被壓得越彎,運(yùn)動(dòng)員的彈性勢能越大5.(2022·廣西中考)2022年5月31日,我國自主研制的大型兩棲飛機(jī)——“鯤龍”AG600在廣東珠海首飛成功。返航時(shí),飛機(jī)在減速下降過程中 ()A.動(dòng)能增大,重力勢能減小B.動(dòng)能減小,機(jī)械能不變C.動(dòng)能增大,重力勢能增大D.動(dòng)能減小,機(jī)械能減小6.(多選)(2022·柳州中考)如圖,一只螞蟻以大小不變的速度沿碗中虛線從A點(diǎn)爬到B點(diǎn),此過程中螞蟻的 ()A.動(dòng)能先變小后不變B.動(dòng)能不變C.重力勢能先變小后不變D.重力勢能不變7.將一支內(nèi)有彈簧的筆向下按壓(如圖),放手后筆會向上彈起一定高度。向下按筆的過程中,筆的重力勢能,彈簧的彈性勢能,當(dāng)筆彈起離開桌面向上運(yùn)動(dòng)的過程中,筆的動(dòng)能(以上均選填“增大”“減小”或“不變”)。

易錯(cuò)點(diǎn)忽略隱含條件錯(cuò)判能量變化8.為了除塵降溫,環(huán)衛(wèi)工人定期給城區(qū)路面灑水。如圖是一輛正在水平路面上勻速行駛的灑水車,有關(guān)該灑水車灑水過程中動(dòng)能和勢能變化說法正確的是 ()A.動(dòng)能減小,重力勢能不變B.動(dòng)能減小,重力勢能減小C.動(dòng)能不變,重力勢能減小D.動(dòng)能不變,重力勢能不變糾錯(cuò):在判斷動(dòng)能和勢能大小變化時(shí)不要忽略質(zhì)量的變化。9.2024年11月15日23時(shí)13分,搭載天舟八號貨運(yùn)飛船的長征七號遙九運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火發(fā)射,約10分鐘后,天舟八號貨運(yùn)飛船與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。在飛船加速上升過程中()A.動(dòng)能增加,重力勢能減少B.動(dòng)能增加,重力勢能增加C.動(dòng)能減少,重力勢能減少D.動(dòng)能減少,重力勢能增加10.(多選)擲實(shí)心球是中考體育考試項(xiàng)目之一,某同學(xué)擲出的實(shí)心球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,O點(diǎn)是實(shí)心球剛離開手的位置,A點(diǎn)是實(shí)心球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的位置,B點(diǎn)是實(shí)心球落地前瞬間的位置。在不計(jì)空氣阻力的情況下,下列說法正確的是 (B、C)A.實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有慣性B.實(shí)心球在最高點(diǎn)A時(shí)處于非平衡狀態(tài)C.實(shí)心球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中動(dòng)能逐漸增大D.實(shí)心球從O運(yùn)動(dòng)到B過程中重力勢能逐漸減小11.如圖所示,無人駕駛的清掃車在平直地面上勻速前進(jìn),同時(shí)將落葉等雜物吸入機(jī)身集塵盒內(nèi),此過程中,清掃車整體的動(dòng)能,重力勢能;當(dāng)關(guān)閉吸塵功能后,清掃車?yán)^續(xù)勻速前進(jìn),清掃車整體的動(dòng)能,重力勢能。(均選填“變大”“不變”或“變小”)

12.小明設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”。擺線的長度L相同,小球A、B的質(zhì)量mA<mB,懸線與豎直方向之間的夾角θ1<θ2。(1)本實(shí)驗(yàn)通過觀察木塊C判斷小球動(dòng)能的大小。

(2)根據(jù)乙、丙兩圖所示的探究過程,他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn),可得出結(jié)論:小球的動(dòng)能大小與(選填“速度”“高度”或“質(zhì)量”)有關(guān)。

(3)根據(jù)兩圖所示的探究過程,可得出結(jié)論:小球的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)。

(4)若水平面絕對光滑,本實(shí)驗(yàn)(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的,原因是

;

(5)同一輛汽車,行駛的速度增大時(shí),動(dòng)能(選填“增大”“減小”或“不變”)。若小轎車和大貨車均滿載,且以相同的速度行駛,則動(dòng)能較大的是。

13.小明同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),并產(chǎn)生了如下猜想:猜想一:物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān);猜想二:物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān);猜想三:物體的重力勢能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。為此小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)金屬小球,其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表面高H處由靜止下落,C球從距沙表面高2H處由靜止下落,D球從距沙表面高2H處的光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直地落下。(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量損失不計(jì))實(shí)驗(yàn)中測得A、B兩球陷入沙中深度分別為h1和h2,C、D兩球陷入沙中深度均為h3,且h1<h2<h3。(1)本實(shí)驗(yàn)是通過觀察來判斷重力勢能大小的,這種物理研究方法叫作;

(2)比較A、B兩球,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙中深度更大,由此可得出的結(jié)論是;

(3)為驗(yàn)證猜想二,應(yīng)比較兩球,可得出結(jié)論:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),下落的高度越高,物體的重力勢能越大;

(4)由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系,理由是;

(5)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);

(6)實(shí)際情況下,管道還是粗糙的,摩擦力會導(dǎo)致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學(xué)分析時(shí),例如某一個(gè)力相對非常小,對物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響不大時(shí),物理學(xué)中經(jīng)常采用忽略次要因素,建立理想模型的方法來研究問題。為了使管道對金屬小球的摩擦力成為“次要因素”,除了使用更光滑的管道之外,本實(shí)驗(yàn)可以選用質(zhì)量更(選填“大”或“小”)的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(沖A+)14.“反向蹦極”是一項(xiàng)比蹦極更刺激的運(yùn)動(dòng)。如圖所示,彈性輕繩的上端固定在O點(diǎn),拉長后將下端固定在體驗(yàn)者的身上,并與固定在地面上的扣環(huán)相連。打開扣環(huán),人從A點(diǎn)由靜止釋放,像火箭一樣被“豎直發(fā)射”,經(jīng)B點(diǎn)時(shí)速度最大,最高能到達(dá)C點(diǎn)。對此過程,下列描述正確的是 ()A.人從A到B的過程中,動(dòng)能增加,重力勢