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專題23機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【核心考點(diǎn)講解】
1、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化一般發(fā)生在只受重力作用下的運(yùn)動(dòng)過程
中,例如滾擺在下降的過程中,越轉(zhuǎn)越快,它的重力勢(shì)能越來越小,動(dòng)能越來越大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;滾擺在
上升過程中,越轉(zhuǎn)越慢,它的重力勢(shì)能越來越大,動(dòng)能越來越小,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
(2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上,也可以發(fā)生在
不同物體之間,例如,從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中,由于皮球發(fā)生彈性形變,皮球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)
能,皮球在恢復(fù)形變的過程中,它的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
2、機(jī)械能守恒條件
(1)如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能是守恒的。
(2)做功角度
①只有重力或彈力做功;②其它力不做功或其它力做功之和為零。
(3)能量角度
①只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化;②只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換,沒有與外界的能量交換。
【必刷題型精練】
1.(2021?涼山州中考)如圖所示,將同一小球按照不同方向從離地面相同高度的相同位置兩次拋出,初速度大小
相等,小球第一次落地速度為VI,小球第二次落地速度為V2,不計(jì)空氣阻力,比較VI和V2的大小,正確的是()
,//////////////////////////////////////////.
A.V1=V2B.V1<V2C.V1>V2D.無法比較
2.(2021?郴州中考)2021年5月29日,我國(guó)用長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射了天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船,5月30日,天
舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與中國(guó)空間站的天和核心艙完成了交會(huì)對(duì)接。下列說法正確的是()
A.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中機(jī)械能守恒
B.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D.對(duì)接成功后天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心艙處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)
3.(2021?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(
4.(2021?成都中考)牛頓坐在蘋果樹下深思,一個(gè)熟透的蘋果掉在地上。關(guān)于蘋果加速下落的過程,下列分析正
確的是()
A.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加
B.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能減小
C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,重力勢(shì)能增加
D.無能量的轉(zhuǎn)化,重力勢(shì)能和動(dòng)能不變
5.(2021?鞍山中考)如圖所示,小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點(diǎn)向d點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中b和d兩點(diǎn)在同一水平
A.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.小球在b點(diǎn)的機(jī)械能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能
C.小球在b點(diǎn)的動(dòng)能等于在d點(diǎn)的動(dòng)能
D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中,機(jī)械能一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
6.(2021?泰安中考)在蹦床比賽中,運(yùn)動(dòng)員從高處落到蹦床上又被彈起,該過程中有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說法正
確的是()
A.運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能為零
B.運(yùn)動(dòng)員下降過程中機(jī)械能增大
C.運(yùn)動(dòng)員從高處下落到蹦床前,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D.運(yùn)動(dòng)員彈離蹦床后,上升的過程中,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
7.(2021?溫州中考)一顆番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),同時(shí)番茄仍有較大速度
并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)減少的勢(shì)能()
A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
8.(2020?南通中考)在“探究紙錐下落的快慢”的活動(dòng)中,將紙錐從高處釋放。若紙錐豎直下落時(shí),受到的空氣
阻力隨下落速度的增大而增大,則紙錐在空中豎直下落過程中,下列情形可能的是()
A.速度先增大后不變B.速度先增大后減小
C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.機(jī)械能先增大后減小
9.(2021?黃石中考)如圖甲所示,在一個(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐
中,橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定,如圖乙為其截面圖。做好后如圖丙所示,將該罐子從不太陡的斜面A點(diǎn)
由靜止釋放,滾到水平面D點(diǎn)停止,然后返回,自行滾上斜面的B點(diǎn)停止后又滾下斜面……如此往返,最后停
在水平面上,下列說法正確的是()
B.罐子從A點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊,罐子可能返回滾上斜面
D.第一次返回斜面,向上滾動(dòng)的過程中,罐子整體在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能
10.(2021?蘇州中考)如圖,質(zhì)量為2m的物塊P下方連接有一個(gè)質(zhì)量為m的鉤碼,上端通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪
連接一質(zhì)量為2m的物塊Q,將它們由靜止釋放。在物塊P下落到地面的過程中,P,Q間細(xì)線拉力大小為F,(細(xì)
線重力及各處的摩擦均不計(jì),鉤碼落地后不彈起)()
A.鉤碼落地前F=3mg,Q的機(jī)械能增大
B.鉤碼落地前F<3mg,Q的機(jī)械能增大
C.鉤碼落地后F=2mg,P的機(jī)械能不變
D.鉤碼落地后F>2mg,P的機(jī)械能減小
11.(2021?西寧中考)龍羊峽水電站攔河大壩使上游水位升高,提高了水的能。水從大壩的上游流下時(shí)沖
擊水輪機(jī)發(fā)電,水的能量最終轉(zhuǎn)化為能。
12.(2021?廣元中考)我國(guó)獨(dú)立自主研制的火星探測(cè)器“天問一號(hào)”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動(dòng)時(shí),不考慮空氣阻力,
只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),探測(cè)器的動(dòng)能,機(jī)械能(選填“變大”、
“變小”或“不變”)。
13.(2021?常州中考)《天工開物》中寫道“凡弓弦取食柘葉蠶繭”,指出用多股蠶絲作為弓的弦,這說明蠶絲
好,拉彎的弓把箭射出去,是把弓的能轉(zhuǎn)化為箭的能。
14.(2020?連云港中考)在水平地面上鋪一張紙,將兩個(gè)彈性相同、質(zhì)量分別為mA和mB的皮球A和B表面涂黑,
讓它們從相同高度由靜止下落,在紙上留下黑色圓斑如圖所示,分析圖中兩個(gè)圓斑大小,可推斷:mAmB
(選填“大于”、“小于”或“等于”)。皮球落地后反彈高度比原來下落時(shí)高度低,由此判斷,皮球的機(jī)械能總量
(選填“不變”、“減少”或“增大”)。
15.(2020?濟(jì)南中考)如圖所示為掉在地上的彈性小球在地面上彈跳的頻閃照片。彈性小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的
過程中,它的轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;彈性小球在B點(diǎn)的機(jī)械能(選填“大于”“小于”或“等于”)它在C
點(diǎn)的機(jī)械能。
16.(2020?河北中考)蹦極是一種運(yùn)動(dòng)游戲。如圖中A點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置,B點(diǎn)是游戲者所能到
達(dá)的最低點(diǎn)。當(dāng)游戲者離開跳臺(tái)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中(忽略空氣阻力),其重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為能;游
戲者從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,繩子具有的能逐漸增加;到達(dá)B點(diǎn)時(shí)游戲者受到的彈力大于重力,所以
游戲者在B點(diǎn)時(shí)(選填“是”或“不是")處于平衡狀態(tài)。
%
-
17.(2021?黔西南州中考)閱讀下面的短文:
滿載游客的過山車,在機(jī)械的帶動(dòng)下向著軌道的最高端攀行……忽然,它像一匹脫韁的野馬,從軌道的最高端飛
馳而下!它又如一條蛟龍,時(shí)而上下翻騰,時(shí)而左搖右擺,時(shí)而馳上高高聳立著的大回環(huán)頂端……
仿照示例,指出短文中包含的任意兩種物理過程(示例除外),并說明能的轉(zhuǎn)化情況。
[示例]機(jī)械將過山車?yán)蜃罡叨?,?duì)過山車做功使它的重力勢(shì)能增加。
(1)?
(2)o
18.(2021?安順中考)如圖所示,斜面底端的擋板上固定一輕質(zhì)彈簧,物塊從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面自由下滑,最
終在斜面上的B點(diǎn)保持靜止。請(qǐng)比較這一過程物塊重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小關(guān)系,并從能量轉(zhuǎn)
化的角度說明理由。(不計(jì)空氣阻力)
專題23機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【核心考點(diǎn)講解】
1、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化一般發(fā)生在只受
重力作用下的運(yùn)動(dòng)過程中,例如滾擺在下降的過程中,越轉(zhuǎn)越快,它的重力勢(shì)能越來越小,
動(dòng)能越來越大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;滾擺在上升過程中,越轉(zhuǎn)越慢,它的重力勢(shì)能越來越
大,動(dòng)能越來越小,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
(2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一
物體上,也可以發(fā)生在不同物體之間,例如,從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中,由于
皮球發(fā)生彈性形變,皮球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,皮球在恢復(fù)形變的過程中,它的彈性勢(shì)能
轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
2、機(jī)械能守恒條件
(1)如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能是守恒的。
(2)做功角度
①只有重力或彈力做功;②其它力不做功或其它力做功之和為零。
(3)能量角度
①只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化;②只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換,沒有與
外界的能量交換。
【必刷題型精練】
1.(2021?涼山州中考)如圖所示,將同一小球按照不同方向從離地面相同高度的相同位置
兩次拋出,初速度大小相等,小球第一次落地速度為VI,小球第二次落地速度為V2,不
計(jì)空氣阻力,比較VI和V2的大小,正確的是()
第1次
第2次
A.VI=¥2B.V1<V2C.V1>V2D.無法比較
解:同一個(gè)小球,則質(zhì)量相等,在同一高度,則重力勢(shì)能相等,以相同的速度分別向兩
個(gè)不同方向拋出去,此時(shí)動(dòng)能相等,如果不計(jì)空氣阻力,其機(jī)械能守恒,則其落地時(shí)高
度相同,重力勢(shì)能相等,故剛落地時(shí)的動(dòng)能相等,所以其速度大小關(guān)系:V1=V2=
答案:Ao
2.(2021?郴州中考)2021年5月29日,我國(guó)用長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射了天舟二號(hào)貨
運(yùn)飛船,5月30日,天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與中國(guó)空間站的天和核心艙完成了交會(huì)對(duì)接。下
列說法正確的是()
A.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中機(jī)械能守恒
B.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D.對(duì)接成功后天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心艙處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)
解:
ABC、天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中,質(zhì)量不變,高度變大,重力勢(shì)能變大,質(zhì)量
不變,速度變大,動(dòng)能變大,機(jī)械能變大,機(jī)械能是不守恒的,此過程中不是動(dòng)能和勢(shì)
能的相互轉(zhuǎn)化,故ABC錯(cuò)誤;
D、對(duì)接成功后,天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心艙之間沒有位置的變化,處于相對(duì)靜止?fàn)?/p>
態(tài),故D正確。
答案:D。
3.(2021?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()
B.O
解:不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力,則運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過程中機(jī)械能守恒;
A、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行,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;
B、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行,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A點(diǎn)的重力勢(shì)能,則A點(diǎn)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;
CD、若運(yùn)動(dòng)員全蹲著從A開始滑行,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(前后兩次重力勢(shì)能相等,動(dòng)能均為零),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)能大于初始的A點(diǎn)(違反機(jī)械能守恒定律),故CD錯(cuò)誤。
答案:Bo
4.(2021?成都中考)牛頓坐在蘋果樹下深思,一個(gè)熟透的蘋果掉在地上。關(guān)于蘋果加速下
落的過程,下列分析正確的是()
A.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加
B.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能減小
C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,重力勢(shì)能增加
D.無能量的轉(zhuǎn)化,重力勢(shì)能和動(dòng)能不變
解:蘋果加速下落的過程中,質(zhì)量不變,速度變大,動(dòng)能變大,質(zhì)量不變,高度變小,
重力勢(shì)能變小,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
答案:Ao
5.(2021?鞍山中考)如圖所示,小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點(diǎn)向d點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中
b和d兩點(diǎn)在同一水平高度。下列說法中正確的是()
a
rd
b
A.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.小球在b點(diǎn)的機(jī)械能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能
C.小球在b點(diǎn)的動(dòng)能等于在d點(diǎn)的動(dòng)能
D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中,機(jī)械能一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
解:
A、從a點(diǎn)到c點(diǎn)過程中,小球的質(zhì)量不變,高度變小,則重力勢(shì)能變小,同時(shí)速度變大,
動(dòng)能變大,重力勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,由于小球在滾動(dòng)的過程中受摩擦力的作用,小球克
服摩擦力做功,所以一部分重力勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B、因小球在滾動(dòng)過程中要克服摩擦力做功,機(jī)械能會(huì)逐漸減小,所以小球在b點(diǎn)的機(jī)械
能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能,故B正確;
C、小球從b運(yùn)動(dòng)到d的過程中,有一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故小球在b點(diǎn)的機(jī)械能
大于在d點(diǎn)的機(jī)械能;
已知b和d兩點(diǎn)在同一水平高度,即兩位置小球的重力勢(shì)能相同,根據(jù)“機(jī)械能=動(dòng)能+
勢(shì)能”可知,小球在b點(diǎn)的動(dòng)能大于在d點(diǎn)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;
D、小球運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)具有一定的高度,有一定的機(jī)械能,所以,小球從a到d的過程中,
機(jī)械能不是全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。
答案:Bo
6.(2021?泰安中考)在蹦床比賽中,運(yùn)動(dòng)員從高處落到蹦床上又被彈起,該過程中有關(guān)機(jī)
械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能為零
B.運(yùn)動(dòng)員下降過程中機(jī)械能增大
C.運(yùn)動(dòng)員從高處下落到蹦床前,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D.運(yùn)動(dòng)員彈離蹦床后,上升的過程中,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
解:
A、運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí),有一定的高度,重力勢(shì)能不為零,故A錯(cuò)誤;
B、運(yùn)動(dòng)員下降過程中,會(huì)克服空氣阻力做功,機(jī)械能減小,故B錯(cuò)誤;
C、運(yùn)動(dòng)員從高處下落到蹦床前,高度變小,質(zhì)量不變,重力勢(shì)能減小;速度變大,質(zhì)量
不變,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故C正確;
D、運(yùn)動(dòng)員彈離蹦床后只有重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,上升的過程中,高度變大、速度變小,
質(zhì)量不變,則動(dòng)能變小,重力勢(shì)能變大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故D錯(cuò)誤。
答案:Co
7.(2021?溫州中考)一顆番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),
同時(shí)番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸
沒時(shí)減少的勢(shì)能()
A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
解:番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí),此時(shí)番茄仍有較大速度,末狀態(tài)與初狀態(tài)相比,番
茄的速度增大,其動(dòng)能增大;番茄的高度減小,重力勢(shì)能減??;同時(shí)濺起許多水珠,則
這些水珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大(即所有濺起的水珠的機(jī)械能增大);
不計(jì)一切機(jī)械能損耗,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,此過程中番茄減少的勢(shì)能=番茄增加
的動(dòng)能+所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和,所以番茄減少的勢(shì)能大于所有
濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和。
答案:Bo
8.(2020?南通中考)在“探究紙錐下落的快慢”的活動(dòng)中,將紙錐從高處釋放。若紙錐豎
直下落時(shí),受到的空氣阻力隨下落速度的增大而增大,則紙錐在空中豎直下落過程中,
下列情形可能的是()
A.速度先增大后不變B.速度先增大后減小
C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.機(jī)械能先增大后減小
解:由題意,紙錐下落過程中受到空氣阻力隨下落速度的增大而增大。由于受到阻力作
用,紙錐的機(jī)械能減??;紙錐開始下落時(shí),重力大于空氣的阻力,加速下落,動(dòng)能增大,
重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能;隨阻力逐漸增大,當(dāng)增大到等于其重力時(shí),
勻速豎直下落。所以紙錐的速度先增大后不變。故A正確、BCD錯(cuò)誤。
答案:Ao
9.(2021?黃石中考)如圖甲所示,在一個(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁
在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定,如圖乙為其截面圖。做好
后如圖丙所示,將該罐子從不太陡的斜面A點(diǎn)由靜止釋放,滾到水平面D點(diǎn)停止,然后
返回,自行滾上斜面的B點(diǎn)停止后又滾下斜面……如此往返,最后停在水平面上,下列
說法正確的是()
A.罐子在A點(diǎn)的重力勢(shì)能最大,橡皮筋在D點(diǎn)的彈性勢(shì)能最大
B.罐子從A點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊,罐子可能返回滾上斜面
D.第一次返回斜面,向上滾動(dòng)的過程中,罐子整體在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在B點(diǎn)時(shí)的
機(jī)械能
解:
A、罐子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的質(zhì)量不變,在A點(diǎn)時(shí)的高度最高,重力勢(shì)能最大;罐子從
A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),橡皮筋發(fā)生了彈性形變,在D點(diǎn)時(shí)的形變程度最大,所以在D點(diǎn)的彈
性勢(shì)能最大,故A正確;
B、罐子從A點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能變小,質(zhì)量不變,
速度變大,動(dòng)能變大;由于罐子最后停在水平面上,罐子的機(jī)械能變小了,這說明罐子
在運(yùn)動(dòng)的過程中,罐子克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能;此過程中,橡皮筋發(fā)生了
彈性形變,具有彈性勢(shì)能,所以罐子從A點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)
能、彈性勢(shì)能和內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C、若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊,罐子的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和罐子的動(dòng)能,罐子不具有
彈性勢(shì)能,所以不會(huì)返回斜面,故C錯(cuò)誤;
D、第一次返回斜面,向上滾動(dòng)的過程中,由于一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,所以罐子整
體在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能,故D錯(cuò)誤。
答案:Ao
10.(2021?蘇州中考)如圖,質(zhì)量為2m的物塊P下方連接有一個(gè)質(zhì)量為m的鉤碼,上端
通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪連接一質(zhì)量為2m的物塊Q,將它們由靜止釋放。在物塊P下
落到地面的過程中,P,Q間細(xì)線拉力大小為F,(細(xì)線重力及各處的摩擦均不計(jì),鉤碼
落地后不彈起)()
A,鉤碼落地前F=3mg,Q的機(jī)械能增大
B.鉤碼落地前F<3mg,Q的機(jī)械能增大
C.鉤碼落地后F=2mg,P的機(jī)械能不變
D.鉤碼落地后F>2mg,P的機(jī)械能減小
解:(1)鉤碼落地前,物體P及鉤碼下落速度越來越快,故FV3mg;物體Q則上升越
來越快,機(jī)械能增大。故A不正確、B正確。
(2)鉤碼落地后,因物體P、Q的重力大小都為2mg,則物體P、Q都做勻速直線運(yùn)動(dòng)
且F=2mg;因?yàn)閼T性物體依然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體P動(dòng)能不變,勢(shì)能減小,機(jī)械
能減??;物體Q動(dòng)能不變,勢(shì)能增大,機(jī)械能增大。故:C、D不正確。
答案:B?
11.(2021?西寧中考)龍羊峽水電站攔河大壩使上游水位升高,提高了水的重力勢(shì)能。
水從大壩的上游流下時(shí)沖擊水輪機(jī)發(fā)電,水的能量最終轉(zhuǎn)化為電能。
解:龍羊峽水電站攔河大壩使上游水位升高,水的質(zhì)量變大,高度變大,水的重力勢(shì)能
變大;水從上游流下來時(shí)水的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;沖擊水
輪機(jī)的葉輪,使水的動(dòng)能轉(zhuǎn)移到葉輪上;水輪機(jī)的葉輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將葉輪上的
機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
答案:重力勢(shì);電。
12.(2021?廣元中考)我國(guó)獨(dú)立自主研制的火星探測(cè)器“天間一號(hào)”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動(dòng)
時(shí),不考慮空氣阻力,只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),探測(cè)器
的動(dòng)能變小,機(jī)械能不變(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
解:探測(cè)器由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),不受空氣阻力,只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,
機(jī)械能是守恒的,保持不變;探測(cè)器相對(duì)于火星的高度增加,質(zhì)量不變,重力勢(shì)能變大,
動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能變小。
答案:變?。徊蛔?。
13.(2021?常州中考)《天工開物》中寫道“凡弓弦取食柘葉蠶繭”,指出用多股蠶絲作為弓
的弦,這說明蠶絲彈性好,拉彎的弓把箭射出去,是把弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為
箭的動(dòng)能。
解:在拉弓時(shí),弦會(huì)發(fā)生彈性形變,用多股蠶絲作為弓的弦,這說明蠶絲彈性好;拉彎
的弓具有彈性勢(shì)能,箭射出去后具有機(jī)械能,這一過程中是弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)
能。
答案:彈性;彈性勢(shì);動(dòng)。
14.(2020?連云港中考)在水平地面上鋪一張紙,將兩個(gè)彈性相同、質(zhì)量分別為mA和BIB
的皮球A和B表面涂黑,讓它們從相同高度由靜止下落,在紙上留下黑色圓斑如圖所示,
分析圖中兩個(gè)圓斑大小,可推斷:mA小于H1B(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
皮球落地后反彈高度比原來下落時(shí)高度低,由此判斷,皮球的機(jī)械能總量減少(選
填“不變”、“減少”或“增大”)。
解:由圖可知,皮球在紙上留下黑色圓斑B較大,說明B球的形變大,原因是B球質(zhì)量
較大,兩球從同一高度處下落,原來B球的重力勢(shì)能較大,皮球與地面接觸時(shí),轉(zhuǎn)化為
的彈性勢(shì)能大,球的形變大;
皮球從某一高度釋放,落地后反彈上升,上升的最大高度比釋放時(shí)的高度低一些,皮球
上升過程中,高度增大,所以重力勢(shì)能增加,皮球的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,所以
在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能減少。
答案:小于;減少。
15.(2020?濟(jì)南中考)如圖所示為掉在地上的彈性小球在地面上彈跳的頻閃照片。彈性小球
從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,它的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;彈性小球在B點(diǎn)的機(jī)械能
大于(選填“大于”“小于”或“等于")它在C點(diǎn)的機(jī)械能。
解:
彈性小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,質(zhì)量不變,高度變小,其重力勢(shì)能變小,同時(shí)速
度變大,則動(dòng)能變大,所以該過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
由圖知,小球彈跳的高度越來越低,說明小球撞擊地面時(shí)小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為地面和小
球的內(nèi)能,則小球機(jī)械能逐漸減小,且B點(diǎn)在C點(diǎn)之前,所以彈性小球在B點(diǎn)
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