机械能习题Word文档下载推荐.docx

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A．小球在位置4时的势能最大

B．小球3和5比较，它们的机械能相同

C．小球从位置1到位置2的过程中，重力势能主要转化为动能

D．小球3和5比较，它们的动能相同

6．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。

一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。

对于游戏者离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（　　）

A．游戏者的动能一直在增加

B．游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能

C．游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值

D．游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能

7．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点。

小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点。

则下列说法中错误的是（　　）

A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少

B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少

C．小物块从N向M运动过程中，机械能不变

D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大

8．沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，C、D两处高度相同。

B点的动能　　C点的动能；

C点的重力势能　　D点的重力势能。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）

9．足球运动是大家非常喜爱的一种竞技运动，如图是某球员传球时足球在空中的一段运动轨迹，当球在空中一段时间内，人相对于足球是　　，图中其中A点的重力势能

　　（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B点的重力势能。

足球在下落的过程中机械能　　（选填“增大”“减小”或“不变”）（不计空气阻力）

10．游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，动能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时臀部有灼热感，这是通过

　　的方式来改变内能的。

11．）2018年5月21日凌晨，“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空（如图所示）。

地面控制中心通过

　　波向它发出指令，这种波在真空中传播的速度为　　m/s，“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升过程中，重力势能

　　（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），动能　　。

12．如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离S．再让同一钢球从高1.5h处由静止滚下，重复第一次实验．实验表明：

质量相同时，钢球的速度越　　，木块B被撞得越远．在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh　　f1.5h（选填“＞”、“=”或“＜”）．

13．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；

图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。

（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图　　（选填“甲”、“乙”）进行实验。

木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力　　（选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？

　　，原因是　　。

14．小静在观看台球比赛时发现：

有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示。

小静想：

白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小速度运动出去的吗？

通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。

为进一步探究，她设计了下述实验方案：

将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2．通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。

请你作答以下问题：

（1）已知重力势能的计算公式为Ep=mgh，动能的计算公式为Ek=

mv2，若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式VA=　　；

若h2=h1，则说明B球被撞后开始运动的速度VB　　VA（选填“＞”、“=”或“＜”）。

（2）在实际实验中，测出的h2总小于h1，则导致这一现象的原因　　。

15.（2016绍兴32题6分）光滑斜面甲与水面AB平滑连接。

从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图

（1）。

在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图

（2）。

回答下列问题。

第11题图

（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。

（2）要使小球在乙斜面到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。

机械能习题，，，，，

参考答案与试题解析

一．选择题（共7小题）

1．（2017•河南模拟）如图是小华同学在体育考试“原地掷实心球”项目测试中球从出手到落地的过程情景，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．球出手时的动能最大B．球出手时的势能最大

C．球落地时机械能最大D．球的机械能保持不变

【分析】

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

质量越大，速度越大，动能越大。

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、高度。

质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）不计空气摩擦时，机械能是守恒的。

【解答】解：

A、球出手时，球具有动能和重力势能；

球在落地时，重力势能全部转化为动能，此时动能最大，故A错误；

B、球出手后会向上运动，高度增加，重力势能增加，在最高点时球的重力势能最大，故B错误；

CD、由于不计空气阻力，所以整个过程中球的机械能是守恒的，即机械能保持不变，故C错误，D正确。

故选：

D。

【点评】

（1）不计空气摩擦时，机械能守恒。

（2）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素以及能量间的转化。

2．（2017秋•高邮市期中）如图所示是小明在运动会上推铅球的场景，从铅球离手在空中运动到最后落到地面的过程中，动能Ek随时间t的变化关系是（　　）

【分析】动能大小的影响因素：

质量和速度。

质量一定时，速度增大，动能增大；

速度一定时，质量增大，动能增大。

如图，铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动（在最高点时仍然有水平向前的速度），动能不为零；

从出手到最高点过程中速度减小，此过程中铅球的动能减小；

在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程中铅球的动能增大；

由于铅球在离开手时有一定的高度，具有重力势能，铅球落地时重力势能转化为动能，所以落地时的动能要大于出手时的动能，故ACD错误，B正确。

B。

【点评】掌握动能大小的影响因素，能通过图象判断动能的大小变化。

3．（2017秋•东台市校级月考）如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。

【分析】在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，动能最大；

弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关；

由图象可知，小球速度先变大，后变小，可分析小球的高度和弹簧的状态。

A、由乙图知小球在b点时速度最大，所以此时小球的动能最大，故A正确；

B、在压缩弹簧的过程中，小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能逐渐减小，故B错误；

CD、由图知小球在c点时，速度为零，具有的动能为零；

此时弹簧被压缩得最短，弹簧的形变最大，具有的弹性势能最大，故CD正确。

【点评】对于功能关系的分析，要抓住重力势能的变化是由重力做功决定的，而动能变化是由合力做功决定的，弹性势能变化是由弹簧的弹力做功决定的。

只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。

4．（2014秋•萧山区期末）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）

A．在b、d两点动能相等B．在a、d两点动能相等

C．从c到d的过程中机械能不变D．从b到c的过程中机械能减少

（1）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；

速度一定时，质量越大，动能越大．

（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大．

（3）重力势能大小跟质量、高度有关．质量一定时，高度越高，重力势能越大；

高度一定时，质量越大，重力势能越大．

A、足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；

足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零．故A错误．

B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；

足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零．故B错误．

C、足球从c到d的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，故C错误．

D、足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小．故D正确．

D．

【点评】机械能大小可以根据机械能=动能+势能中动能和势能的变化来判断机械能的变化，也可以看机械能是否和其它形式的能发生转化来判断．

5．（2016秋•广陵区校级期中）掉在水平地面上的弹性小球会被弹起，而且弹跳的高度会越来越低。

【分析】利用下列知识分析：

质量、被举起的高度。

（3）机械能=动能+势能。

A、小球在位置4时高度并不是最大，所以势能不是最大，势能最大的点为1，故A错；

B、小球3和5比较，高度相等、势能相等，在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小。

故B错；

C、小球从位置1到位置2的过程中，重力势能主要转化为动能，少部分转化为内能。

故C正确。

D、小球3和5比较，高度相等，势能也相等，在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小，故D错误。

C。

【点评】掌握动能、重力势能的影响因素。

能判断动能、重力势能、机械能的变化。

6．（2018•邹城市一模）“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。

（3）弹性势能大小的影响因素：

弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。

形变越大，越难，弹性势能越大。

A、在到达A点之前，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；

过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能，达到最大速度后，动能开始减小，也会转化为弹性势能，故A说法错误；

B、游戏者到达C点时处于静止状态，所以动能为零，故B说法错误；

C、游戏者到达B点时，速度增加到最大，游戏者的动能增加到最大值，故C说法正确；

D、游戏者从C点向B点运动的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能，故D说法错误。

【点评】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，其中弹性势能的变化，关键看弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大。

7．（2018•当涂县模拟）如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点。

（1）影响动能大小的因素：

质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；

（2）影响重力势能大小的因素：

质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大。

（3）影响弹性势能的因素：

弹性形变的程度，形变程度越大，其弹性势能越大。

（4）机械能包括动能和势能。

A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；

BC、根据题目小物块能被弹回P点说明没有量能损失，机械能守恒，故B错误C正确；

D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确。

【点评】本题考查动能、势能、弹性势能的转化，以及机械能变化的判断，明确各自的影响因素是解答此题的关键。

二．填空题（共4小题）

8．（2017•漳州模拟）沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，C、D两处高度相同。

B点的动能　小于　C点的动能；

C点的重力势能　等于　D点的重力势能。

（1）影响重力势能的因素：

质量、高度；

（2）影响动能的因素：

质量、速度

从B点到C点的过程中，小球的质量不变，所处高度减小，小球的重力势能减小，重力势能转化为动能，故动能越来越大，即B点的动能小于C点的动能；

C点和D点的高度相同，质量不变，所以C、D两点的重力势能相等。

故答案为：

小于；

等于。

【点评】本题考查功的计算、动能和势能的大小变化，机械能的相互转化过程中是有能量消耗的，这样造成动能和势能的总和会减少。

9．（2018春•东台市月考）足球运动是大家非常喜爱的一种竞技运动，如图是某球员传球时足球在空中的一段运动轨迹，当球在空中一段时间内，人相对于足球是　运动　，图中其中A点的重力势能　大于　（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B点的重力势能。

足球在下落的过程中机械能　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）（不计空气阻力）

（1）物体运动还是静止与参照物的选择有关；

（2）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关；

（3）运动过程中（不计空气阻力）机械能不变。

（1）当球在空中一段时间内，人与足球间的位置不断变化，所以人相对于足球是运动的；

（2）由图可知，A点的高度高于B点的高度，球的质量不变，所以A点的重力势能大于B点的重力势能；

（3）足球在下落的过程中，不计空气阻力，则足球的机械能守恒，即机械能不变。

运动；

大于；

不变。

【点评】本题考查了学生对运动、动能、势能的变化以及转化的掌握，把握住影响它们大小的因素是解决此类问题的关键。

10．（2018•荆州）游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，动能　不变　（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时臀部有灼热感，这是通过　做功　的方式来改变内能的。

（2）做功和热传递可以改变物体的内能。

小孩从滑梯上匀速下滑，质量不变，速度不变，动能不变；

下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部的温度升高、内能增大，这是通过做功的方式来改变内能的。

不变；

做功。

【点评】本题考查了动能的影响因素，知道做功可以改变物体的内能。

11．（2018•南京）2018年5月21日凌晨，“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空（如图所示）。

地面控制中心通过　电磁　波向它发出指令，这种波在真空中传播的速度为　3×

108　m/s，“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升过程中，重力势能　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），动能　变大　。

（1）电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波发出指令给嫦娥二号；

电磁波信号传播速度与光速是相同的，电磁波在真空中的传播速度是3×

108m/s；

（2）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；

动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；

重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大。

“鹊桥”号中继星的运动受到地面指挥中心的控制，地面中心是通过电磁波来传达指令的；

这种波在真空中传播速度为3×

卫星加速上升过程中，质量不变、速度增大，动能变大；

同时，质量不变、高度增加，所以重力势能变大；

由于火箭对卫星做功，故使得其机械能不断增加。

电磁；

3×

108；

变大；

变大。

【点评】此题考查电磁波的传播和机械能的知识；

机械能的大小取决于动能和势能的大小，根据题目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。

三．实验探究题（共3小题）

12．（2016•绵阳）如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离S．再让同一钢球从高1.5h处由静止滚下，重复第一次实验．实验表明：

质量相同时，钢球的速度越　大　，木块B被撞得越远．在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh　=　f1.5h（选填“＞”、“=”或“＜”）．

（1）动能的大小通过木块被撞的距离来反映，在质量相同时，钢球速度越大，动能越大；

（2）影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，据此判断．

（1）在实验中，钢球动能的大小是通过木块被撞的距离来反映的，在质量相同时，钢球的速度越大，动能越大，所以木块B被撞得越远．

（2）在两次实验中木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，所以木块移动时受到的摩擦力不变，则fh=f1.5h．

大；

=．

【点评】通过本题的实验考查了影响动能大小的因素，以及影响滑动摩擦力大小的因素，结合实验现象做出判断，是正确解答的关键．

13．（2018•荆州）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；

（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图　乙　（选填“甲”、“乙”）进行实验。

木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

　不能　，原因是　木块做匀速直线运动　。

（1）同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大；

水平面的摩擦力是滑动摩擦力，与压力大小和接触面粗糙程度有关；

根据P=fv分析解答；

（2）由牛顿第一定律内容分析回答。

（1）若要探究动能大小与速度的关系，控制物体的质量不变，改变物体的速度，应选择图乙图进行实验。

木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力，与压力大小和接触面粗糙程度有关，二者不变，滑动摩擦力不变；

克服摩擦力做功的功率P=fv可知，滑动摩擦力f不变，速度减小，木块在水平面上滑动时，克服摩擦力做功的功率变小；

（2）如果水平面绝对光滑，小球推木块运动时，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去；

木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较。

（1）乙；

变小；

（2）不能；

木块做匀速直线运动。

【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。

从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。

14．（2018春•江阴市校级月考）小静在观看台球比赛时发现：

将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所