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人教版2023初中物理八年级物理下册第十一章功和机械能经典知识题库
1
单选题
1、下列物体中,具有动能又具有势能的是( )
A.停在站台上的火车B.被拉开的弹弓
C.静止在地面上的足球D.腾空而起的火箭
答案:D
A.停在站台上的火车处在一定的高度,具有重力势能,速度为零,动能为零,故A不符合题意;
B.被拉开的弹弓只具有弹性势能,故B不符合题意;
C.静止在地面上的足球,既没有势能,也没有动能,故C不符合题意;
D.腾空而起的火箭具有一定的速度,火箭具有动能,上升的高度越来越高,具有重力势能,故D符合题意。
故选D。
2、滚摆从图的位置1由静止释放,下降经过的位置2,继续下降,再上升到达最高点3,在这个运动过程中,以下说法正确的是( )
A.滚摆动能最大的位置是2B.滚摆动能为0的位置只有位置3
C.滚摆重力势能最大的位置是1D.滚摆在整个运动过程中机械能守恒
答案:C
A.动能大小的影响因素是质量和速度,滚摆下降经过位置2,此时速度还不是最快,在最低点速度才最大,所以此时动能不是最大,故A错误;
B.滚摆在最高点时,其动能全部转化重力势能,故最高点时动能为零,但位置1不是滚摆唯一的最高点,位置1和3是两次各自的最高点,因此动能都为零,故B错误;
C.重力势能大小的影响因素是质量和高度,位置1的高度最高,所以重力势能最大的是位置1,故C正确;
D.滚摆下落后不能回复到位置1是因为机械能不守恒,有一部机械能会转化为内能,故D错误。
故选C。
3、如图,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( )
A.小物块从P向M运动过程中,重力势能增加
B.物块从P向M运动过程中,机械能减少
C.小物块压缩弹簧至最短的过程中,小物块的机械能不变
D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大
答案:D
A.小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小,故A不符合题意;
B.物块从P点下滑,与弹簧碰撞后又返回到P点,说明在这个运动过程和碰撞过程中,没有能量损失,机械能守恒,所以物块从P向M运动过程中,机械能不变,故B不符合题意;
CD.小物块压缩弹簧至最短的过程中,小物块的机械能转化为弹簧的弹性势能;弹簧被压缩到最短时,小物块的机械能减小为零,弹簧的弹性势能最大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
4、成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是
A.①③B.①②C.①④D.②④
答案:A
①水滴石穿,水由于重力而下降作用在石头上,石头的形状逐渐改变,故①正确;
②力的作用是相互的,水滴冲击石头时,石头对水滴也有相互作用的力,故②错误;
③水滴加速下落过程,重力的方向竖直向下,水滴下降的方向竖直向下,所以,重力对水滴做了功,故③正确;
④水滴下降的过程中,重力大于空气的阻力,做加速下落运动,受到的是非平衡力的影响,故④错误。
故选A。
5、下列四幅图中,力有对物体做功的是( )
A.推车未推动
B.提着滑板水平前行
C.搬石未搬起
D.用绳子提升物体
答案:D
A.推车未推动,有力但是没有距离,劳而无功,故A不符合题意;
B.提着滑板水平前行,力与物体运动距离垂直,垂直无功,故B不符合题意;
C.搬石未搬起,有力但是没有距离,劳而无功,故C不符合题意;
D.用绳子提升物体,有力作用在物体上,并且在力的方向上移动了距离,故这个力做了功,故D符合题意。
故选D。
6、2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时,飞机在减速下降过程中( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,机械能减小
答案:D
飞机在减速下降过程中,质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度变小,重力势能减小,则飞机的机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7、现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙
C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙
答案:C
由题意得,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。根据W=Fs得,F在三种情况下做的功为
W甲=W乙=W丙=Fs
故C正确;故ABD错误。
故选C。
8、如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点的过程中机械能守恒
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
答案:A
A.因为A、B两点等高,可知小球在摆动过程中机械能没有损耗,即机械能守恒,故A正确;
B.小球摆到B点时,受到非平衡力的作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.在O点时为最低点,高度最低,而质量不变,所以在O点时重力势能最小,故C错误;
D.小球从A点到O点的过程中,质量不变,高度减小,速度增大,是将重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
9、如图所示的实例中,力对物体做功的是( )
A.人推小车在地面上匀速前进
B.举重运动员举着杠铃静止不动
C.人搬石头没有搬动
D.叉车托着货物在水平面上匀速移动
答案:A
A.人推小车在地面上匀速前进,小车在推力的方向上通过一定的距离,推力对小车做功,故A符合题意;
B.举重运动员举着杠铃静止不动,人对杠铃有力的作用,但在力的方向上没有移动距离,所以人对杠铃没有做功,故B不符合题意;
C.搬石头但没有搬动,只有力没有在力的方向上通过一定的距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.叉车托着货物在水平面上匀速移动,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,叉车没有对货物做功,故D不符合题意。
故选A。
10、如图为小孩荡秋千的示意图,下列分析正确的是( )
A.小孩在A点具有的动能最大
B.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能
C.小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能
D.小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能
答案:B
荡秋千时,从A点到B点和从C点到B点都是下降过程,都是将重力势能转化为动能,在这个过程中,A点和C点位置最高,重力势能最大,此时小孩是静止的,故动能为0;B点的动能最大,由于B点位置最低,所以重力势能最小。从B点到C点和B点到A点的过程中都是将动能转化为重力势能的过程。
A.小孩在A点时,位置最高,重力势能最大,动能为零,故A错误;
B.小孩从B荡到C的过程中,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能转化为重力势能的过程,故B正确;
C.小孩从C荡到B的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能的过程,故C错误;
D.小孩从A荡到B的过程中,需要克服空气阻力做功,由一部分机械能转化为内能,故在B点的机械能小于A点的机械能,故D错误。
故选B。
11、小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v-t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王达到最低点。则下列说法正确的是( )
A.0~ t3,小王的动能不断增大B.0~ t3,小王的重力势能不断减少
C.0~ t1,小王的机械能不断增大D.t2时,弹性绳的弹性势能最大
答案:B
A.由题意可知,在t2时小王的速度达到最大值,t2-t3时间段内,小王向下运动速度变小,所以动能变小,故A错误;
B.在0~t3时间段内,小王的质量不变,高度不断变小,所以小王的重力势能不断减少,故B正确;
C.在t1时,弹性绳处于自然伸直状态,忽略空气阻力,则在0~t1时间段内,小王在向下运动过程中只存在动能和重力势能转化,所以小王的机械能不变,故C错误;
D.在t3时,游客的速度为0,此时游客到达最低点,此时弹性绳的伸长量是最大的,弹性势能最大,故D错误。
故选B。
12、如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做功为18JB.0~3s内拉力做功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变小D.第4s拉力的功率为36W
答案:A
A.由图甲可知,9~12s内,拉力为F=6N,由图乙知,9~12s内,物体做匀速直线运动,v=1m/s,所以9~12s内物体移动的距离
s=vt=1m/s×3s=3m
则推力对物体做功
W=Fs=6N×3m=18J
故A正确;
B.由图乙知,0~3s内,物体速度为0,处于静止状态,没有在拉力F的方向上移动距离,拉力不做功,故B错误;
C.由图甲可知,3~6s内,拉力为F=9N,由图乙知,3~6s内,物体运动速度逐渐增大,由
P=Wt=Fst=Fv
可知,功率逐渐变大,故C错误;
D.由图甲可知,第4s拉力的大小为F=9N,由图乙可知,3s时速度为0,6s时速度为3m/s,物体做加速直线运动,所以第4s的速度为1m/s,由
P=Wt=Fst=Fv
可知,功率为
P=Fv=9N×1m/s=9W
故D错误。
故选A。
13、如图所示,运动员在进行撑杆跳高。下列有关说法中正确的是( )
A.图中撑杆发生了塑性形变
B.在撑杆形变最大的时候,运动员的弹性势能最大
C.撑杆对运动员也施加了力,改变了运动员的运动状态
D.脱离撑杆后,人在上升跃向横杆时,如果所受外力全部消失,人将处于静止状态
答案:C
A.杆所发生的形变,撤去外力后能恢复原来的形状,所以杆发生了弹性形变,故A错误;
B.在撑杆形变最大的时候,撑杆具有的弹性势能最大,撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能,运动员没有发生弹性形变,不具有弹性势能,故B错误;
C.撑杆发生了弹性形变,具有弹力,撑杆对运动员也施加了力,改变了运动员的运动状态,故C正确;
D.脱离撑杆后,人在上升跃向横杆时,人处于运动状态,如果所受外力全部消失,由牛顿第一定律可知,人将做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
14、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
答案:C
AD.由图可知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,故AD错误;
B.由图可知,篮球在最高点时,竖直方向速度为0,但在水平方向上速度不为0,所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0,故B错误;
C.篮球在B点的机械能大于在E点的机械能,由图可知,B点比E点高,所以B点的重力势能大于E点的重力势能,机械能是物体动能和势能的总和,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,故C正确。
故选C。
15、在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌。下列说法中正确的是( )
A.她在空中受到重力和惯性力的作用
B.她离开轨道末端时速度越大,惯性越大
C.她的惯性越大,上升的高度越高
D.她运动到最高点时仍具有惯性
答案:D
A.她在空中受到重力的作用,惯性不是力,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与速度无关,故B错误;
C.惯性大小只与质量有关,她上升时动能转化为重力势能,故她滑出时速度越大,上升的高度越高,故C错误;
D.任何物体在任何状态下都具有惯性,故她运动到最高点时仍具有惯性,故D正确。
故选D。
多选题
16、如图所示为冬奥会的一些运动项目,下列说法中正确的是( )
A.图甲中的短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
B.图乙中的被掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
C.图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,重力势能不断减小
D.图丁中的冰球被球杆推着水平滑动一段距离,冰面的支持力对冰球做了功
答案:BC
A.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生了改变,运动状态发生了改变,故A错误;
B.被掷出去的冰壶虽然受到冰面的摩擦力,但由于冰壶具有惯性,能继续向前运动一段距离,故B正确;
C.自由式滑雪运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能不断减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C正确;
D.冰球在水平面上滑行时,冰面对冰球的支持力与冰球运动方向垂直,支持力不做功,故D错误。
故选BC。
17、如图所示,跳伞运动员在空中匀速竖直下落。跳伞运动员(包括降落伞)在这一过程中( )
A.所受阻力不发生改变B.重力势能在不断减小
C.重力势能转化为动能D.机械能在不断地减小
答案:ABD
A.由于跳伞运动员在空中匀速竖直下落(处于平衡状态),所以运动员受平衡力作用,则跳伞运动员(包括降落伞)所受重力和阻力是一对平衡力,重力和阻力大小相等,重力不变,阻力不变,故A符合题意;
BCD.由于运动员在空中匀速竖直下落,质量和速度都没发生变化,故动能不变;但高度降低,故重力势能减小;因机械能为动能与重力势能的总和,所以机械能变小;因运动员的动能不变、重力势能减小,所以重力势能没有转化为动能,故BD符合题意,C不符合题意。
故选ABD。
18、放学后,同学们背着书包回家,人对书包做了功的过程是( )
A.背着书包在水平路面上匀速前进B.背着书包站在公交站台等车
C.背着书包从地面踏上公交车D.背着书包乘电梯从一楼到十五楼
答案:CD
AB.背着书包沿着水平路面匀速前进、站在公交站台等车,书包在力的方向上没有移动距离,人对书包不做功,故AB不符合题意;
C.背着书包从地面踏上公交车,地面与车厢底同一高度,人对书包有一个力的作用,书包在力的方向上通过距离,做了功,故C符合题意;
D.背着书包乘电梯从一楼到十五楼,人对书包有一个向上的力,书包在力的方向上通过了距离,所以人对书包做了功,故D符合题意。
故选CD。
19、掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样,下列说法正确的是( )
A.小球在A、B两个位置时的机械能相等
B.小球在C位置的机械能大于小球在A位置时的机械能
C.小球在C位置的机械能大于小球在B位置时的机械能
D.小球在弹跳过程中减少的机械能转化为内能
答案:CD
A.从频闪图片可以看出小球越跳越低,整个过程中小球的机械能越来越小,机械能不守恒;小球在整个过程中,质量保持不变,小球在A位置和在B位置比较,高度相等、重力势能相等;但小球在B位置时动能较小,所以在B位置的机械能较小,故A错误;
BC.因小球在弹跳的过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小,小球在C位置的机械能小于小球在A位置时的机械能;在 B位置时的机械能小于在C位置的机械能,故B错误,C正确;
D.小球在弹跳过程中,与空气摩擦,减少的机械能转化为内能,故D正确。
故选CD。
20、2015年7月31日,中国北京成功获得2022年第24届冬奥会主办权。图中所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变
B.短道速滑运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,其动能增加
C.冰壶运动员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶的动能逐渐减小
D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功
答案:BCD
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,因运动员质量不变,而运动员高度变小,故重力势能变小,故A错误;
B.短道速滑运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动员质量不变,其速度变大,其动能增加,故B正确;
C.冰壶运动员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶在水平方向上只受到阻力的作用,故冰壶的速度逐渐变小,动能逐渐减小,故C正确;
D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,因重力的方向竖直向下,冰球没有沿重力的方向移动距离,故冰球所受重力没有做功,故D正确。
故选BCD。
21、如图所示,表面粗糙的长木板乙放在光滑水平地面上,木块甲以速度 v从左端滑上木板,最后从右端滑出。下列说法正确的是( )
A.甲做匀速直线运动B.甲受到 3 个力作用
C.甲和乙的总动能减少D.甲滑出时,乙立即停止运动
答案:BC
AB.表面粗糙的长木板乙放在光滑水平地面上,木块甲以速度 v从左端滑上木板,最后从右端滑出,即甲相对于乙向右运动,故甲受到乙施加的水平向左的滑动摩擦力(甲在竖直方向上受到重力和乙对其的支持力为一对平衡力),故甲做减速运动,甲受到3个力的作用,故A错误,B正确;
C.根据力的作用是相互的,甲给乙施加的滑动摩擦力水平向右,乙受到甲的摩擦力,甲受到乙的摩擦力,这个过程中存在摩擦力做功,消耗一部分机械能,故甲和乙的总动能减少,故C正确;
D.甲滑出时,乙水平方向上不再受到摩擦力的作用,由牛顿第一定律,乙做匀速直线运动,不会立即停止,故D错误。
故选BC。
22、淼淼在实验室做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。实验中记录的一部分信息如下:使物体在水平桌面上做直线运动,如图所示。水平桌面O点两侧粗糙程度不同,物体运动过程中始终受到沿水平方向5N的拉力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,频闪相机会自动拍摄记录物体的位置(用虚线框表示),物体在MO段做匀速直线运动。,F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则( )
A.WMN=WOPB.WMN>WOPC.PMN=POPD.PMN<POP
答案:AD
AB.由图可知,MN段和OP段的路程都为1m,物体所受拉力都是5N,由W=Fs可得
WMN=WOP=5N×1m=5J
故B不符合题意,A符合题意;
CD.设物体在OP段运动所用的时间为t,则物体在MN段运动所用的时间为2t,物体在MN段和OP段做的功相同,根据P=Wt可知,物体在MN段的做功功率小于在OP段的做功功率,即PMN<POP,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
23、如图所示,同种材料制成的甲、乙两个滑梯高度相等,小明分别从直梯甲和旋转滑梯乙的上端由静止滑到地面,小明与滑梯之间的摩擦不可忽略,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.下滑过程中小明的重力势能不断减小
B.在下滑过程中小明的重力势能全部转化为动能
C.沿甲、乙两个滑梯滑下时小明重力所做的功相等
D.沿滑梯乙滑下时小明重力做功的功率一定较大
答案:AC
A.下滑过程中小明的质量不变,高度降低,则重力势能不断减小,故A正确;
B.在下滑过程中,小明与滑梯之间的摩擦不可忽略,则有部分机械能转化为内能,机械能不守恒,即重力势能没有全部转化为动能,故B错误;
C.小明分别从直梯甲和旋转滑梯乙的上端滑到地面,小明的重力不变,滑梯的高度不变,由W=Gh可知,两种情况下小明重力做的功相等,故C正确;
D.直梯甲较陡,旋转滑梯乙较平缓,小明滑下时在直梯甲中速度较快,在旋转滑梯乙中速度较慢,加之旋转滑梯乙的路程比直梯甲长,由t=sv可知,小明两次所用时间t甲<t乙,两种情况下小明重力做的功相等,则根据P=Wt可知,小明从直梯甲滑到地面时重力做功的功率较大,故D错误。
故选AC。
24、如图10所示的情景,下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球虽然会继续运动,但它总会停下来,说明物体的运动必须有力维持
B.跳远运动员助跑可以提高成绩,是利用了身体的惯性
C.男孩水平用力推车但没推动,此时他的推力小于车所受的阻力
D.海豚跃起,离开水面向上运动过程中,动能减小,重力势能增加
答案:BD
A.踢出去的足球虽然会继续运动,但它总会停下来,是因为受到了阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.跳远运动员助跑提高了速度,起跳后由于惯性会继续保持向前的运动状态,可以提高成绩,是利用了身体的惯性,故B正确;
C.男孩水平用力推车但没推动,小车处于静止状态,受到的力是平衡力,所以他的推力等于车所受的阻力,故C错误;
D.当海豚离开水面向上运动的过程中,质量不变,速度减小、动能减少;但所处高度增加、重力势能增加,但机械能总量不会增加,故D正确。
故选BD。
25、关于如图所示的各种情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中:特技演员驾车冲向空中,在空中减速上升时,演员和车的惯性小于重力
B.乙图中:跳水运动员在空中下落的过程中,运动员的动能逐渐增大
C.丙图中:足球在空中竖直上升的过程中,足球受力的方向竖直向下
D.丁图中:人躺在“死海”水面上看报,海水给人的浮力等于重力
答案:BCD
A.惯性与重力是两个不同的物理量,不能比较大小,故A错误;
B.跳水运动员在空中下落的过程中,运动员的速度变大,质量不变,故运动员的动能逐渐增大,故B正确;
C.足球在空中竖直上升的过程中,受到重力和空气阻力,两个力的方向均竖直向下,故C正确;
D.人躺在“死海”水面上时,处于漂浮状态,海水对人的浮力等于人的重力,故D正确。
故选BCD。
填空题
26、在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进20m,所用时间为10s,小车运动的速度是______,拉力做的功是______J,重力做的功是______J。
答案: 2m/s 1000 0
[1]已知小车匀速前进20m,所用时间为10s,所以小车运动的速度
v=st=20m10s=2m/s
[2]拉力做的功
W=Fs=50N×20m=1000J
[3]重力的方向是竖直向下的,物体在水平方向上移动,即没有在重力方向上移动距离,重力没有对物体做功。
27、2021年10月16日,我国神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将航天员翟志刚、王亚平、叶光富送人天和核心舱,中国空间站有人长期驻留的时代到来。发射时火箭周围产生大量“白气”,这是__________现象(填一种物态变化名称);飞船加速升空时(忽略飞船质量的变化),机械能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
答案: 液化 增大
[1]白气是小水珠,是水蒸气遇冷后变为的液态,是液化现象。
[2]飞船加速升空时,速度变大,飞船的动能增大,高度增大,说明飞船的重力势能增大,故机械能增大。
28、如甲图AOB是光滑轨道,A点的高度为H,B点的高度为h,h小于H,A、B两点水平距离为s,让一个小球由A点静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开轨道,如图乙所示,不计空气阻力。则小球从A点运动到B点时,它经O点的动能是由______能转化而来。小球离开B点后的运动轨迹a、b、c、d,最符合题意的是轨迹______。若右侧的光滑轨道也足够高,则小球_____(选填“能”或“不能”)达到与A等高的A′位置。
答案: 重力势 c 能
[1]小球从A点滑下时高度减小速度变大,重力对小球做功,小球的重力势能减小,动能变大,故小球的重力势能转化为经过O点时的动能。
[2]因为AOB为光滑轨道,无摩擦力作用,重力势能和动能相互转化,机械能大小不变,经过B点后由于惯性小球会保持斜向上运动的趋势,d不符合题意;经过B点后小球在空中运动时速度不为0,而机械能大小不变,故小球的重力势能要小于A点时的重力势能,则小球不可能达到A点时的高度,故a、b不符合题意,c符合题意。
[3]右侧轨道光滑,小球在运动过程中不受摩擦力作用,机械能不会减少,只会是重力势能和动能相互转化,经过O点向上滑动过程中小球克服重力做功,故动能转化为重力势能,当动能为0时,机械能全部为重力势能,和A点时重力势能相等,小球会达到A点同一高度。
29、如图所示的铁块重力G=4N ,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当他在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动, 则铁块受到的摩擦力为___________N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4s内拉力F做的功是___________J。
答案: 2 4.8
[1]由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用;铁块在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点可得铁块受到摩擦力大小
f=F-G=6N-4N=2N
[2]铁块在4s内升高的距离
s=vt=0.2m/s×4s=0.8m
因此拉力F做的功
W=Fs=6N×0.8m=4.8J
30、中国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一、当弓被拉弯时,发生了 ___________形变,向斜上方射出去的箭由于具有较大的 ___________能,所以会飞行很远,当箭到达最高点时,若不受任何力,箭将 ___________(填“做匀速直线运动”、“静止”或“落向地面”)。
答案: 弹性 动 做匀速直线运动
[1]弓被拉弯时,弓发生了弹性形变,撤去外力,弓能恢复原状。
[2]向斜上方射出去的箭,由于弓的弹性势能转化为箭的动能,箭具有较大的动能,也具有较大的速度,所以会飞行很远。
[3]向斜上方射出去的箭,当箭到达最高点时,箭只有水平向前的速度,竖直方向的速度为零,若不受任何力,箭将沿水平方向做匀速直线运动。
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