第 3 节 动能和势能

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1. 

如图所示是愤怒的小鸟拉弓斗绿猪的情景。小鸟们拉开弓时所做的功用于

A. 增大弓的重力势能

B. 增大弓的弹性势能

C. 增大小鸟的动能

D. 增大小鸟的重力势能

1. 答案 B 小鸟们拉开弓的过程中,弓发生了弹性形变,具备弹性势能,所以小鸟们拉开弓时所做的功用来增大弓的弹性势能。

2. 下列物体具备动能的是

A. 在水平公路上行驶的汽车

B. 悬挂在天花板上的吊灯

C. 被拉开的弹弓

D. 举在高处的铁锤

2. 答案 A 运动的物体具备动能,故 A 符合题意;被举高的物体具备重力势能,故 B、D 不符合题意;发生弹性形变的弹弓具备弹性势能,故 C 不符合题意。

3. 关于动能,下列说法中正确的是

A. 自行车肯定具备动能

B. 速度越大的物体,动能越大

C. 汽车的动能肯定比自行车的动能大

D. 物体因为运动而具备的能叫做动能

3. 答案 D 运动的物体具备动能,自行车并不肯定在运动,故 A 错;物体因为运动而具备的能叫做动能,D 正确;动能的大小跟速度和水平有关,故 B、C 错。

4. 下列物体重力势能发生变化的是

A. 水平拉长的弹簧

B. 正在下落的篮球

C. 水平滑行的玩具车

D. 静止在桌面上的课本

4. 答案 B 重力势能的变化与物体的水平和高度变化有关。拉长的弹簧变化的是弹性势能;下落的篮球水平不变,高度减少,重力势能变小;水平滑行的玩具车、静止在桌面上的课本没发生水平和高度的改变,重力势能不变。故选 B。

5. 关于功和能的关系,下列几种说法中正确的是

A. 具备能的物体肯定正在做功

B. 物体具备的能越大,它做的功就越多

C. 物体做的功越多,它具备的能越大

D. 物体可以做的功越多,它具备的能就越大

5. 答案 D 物体可以做的功越多,那样它具备的能量肯定越大,但具备能的物体不肯定正在做功。

6. 如图几个物体中,不具备弹性势能的是

6. 答案 D 跳板被压弯、拉开的弓、压缩的弹簧,均发生了弹性形变,具备弹性势能,故 A、B、C 不合题意;瀑布就是流动的水,具备动能和重力势能,因为没发生弹性形变,所以不具备弹性势能,故 D 符合题意。

7. 金秋时节柿子熟了,红柿垂枝,如霞似火,悬金挂彩,让人陶醉,对图示柿子的重力势能的评价,下列说法正确的是

A. 乙柿子最高,所以势能最大

B. 甲柿子最重,所以势能最大

C. 丙柿子的水平和高度都不是最大,故势能不可能最大

D. 以上说法都不严密

7. 答案 D A 选项只考虑到了重力势能的大小和高度的关系,而忽视了和水平的关系,故错误;B 选项只考虑到了重力势能和水平的关系,而忽视了和高度的关系,故错误;丙柿子虽然水平和高度都不是最大,但重力势能的大小也大概是最大的,由于要同时考虑到水平和高度,故 C 选项错误。

8. 发生形变的物体具备弹性势能,下列事例中不是借助弹性势能工作的是

A. 借助撑竿跳高

B. 借助跳板跳水

C. 借助玩具弹簧枪将“子弹”射出

D. 用力踩自行车能上到较高处

8. 答案 D 撑竿跳高、跳板跳水、玩具弹簧枪将“子弹”射出都是借助了弹性势能来工作的,故 A、B、D 不符合题意;

用力踩自行车,增大了自行车的动能,借助了动能来工作,故 D 符合题意。

9. 

如图所示是一种“回力”玩具车,玩耍时要先用手压住,往后退一点,放手后才能往前跑。“用手压住,往后退”是储存了

A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.惯性

9. 答案 C “用手压住,往后退”使弹簧发生形变,储存了弹性势能,放手后使弹性势能转化为动能。

2、填空题

10. 跳伞运动员在“中华第一高楼”上海金茂大厦进行跳伞。运动员从 345m 的高度跳下,刚下落时运动员具备非常大的能,当运动员匀速下落时,它的动能将____________________。

10. 答案  重力势 不变

分析 当运动员匀速下落时,速度和水平都不变,故它的动能不变。

11. 如图所示打桩机打桩时重锤被拉起又下落,打在桩面上,假如要把桩打得深些,可以使用的办法是____________________;____________________。

11. 答案  增加重锤的水平  提升重锤的高度

分析 假如要把桩打得深些,可以使用的办法是增加重锤的水平;提升重锤的高度。

12. 下面,让大家来研究用器械捕捉老鼠的三种办法。

 如图 a 所示,在地面上放一个较重的罩,它的一端用一根小棍支撑离地,小棍与细线相连,线的另一端拴着食物。当鼠入内吃食时,扯动细线,B 端落地,将鼠封在罩内。

 图 b 画的是另一种捕鼠笼,笼门 D 被直杆 AB 拉起时拉弹簧 E,用细杆 CF 上端的环 C 扣住杆的 A 端,当鼠入内吃 F 上的食物时,拉动杆 CF,使环 C 释放 A,门 D 在弹簧 E 有哪些用途下关闭,将鼠囚禁在笼内。

 图 c 画的也是一个捕鼠装置,在深缸 P 的边沿上放一块长木板 AB,AB 的中点在缸沿上,当老鼠爬上木板去 A 端吃食时,

木板失去平衡而使鼠掉入缸内。

依据以上介绍,请回答下列问题:上述 3 种捕鼠办法中,主要借助弹性势能捕鼠装置的是____________________;主要借助重力势能捕鼠装置的是____________________。

12. 答 案 b a

分析 b 图中当鼠入内吃 F 上的食物时,拉动杆 CF,使环 C 释放 A,门 D 在弹簧 E 有哪些用途下关闭,弹簧的弹性势能转化为门的动能,使门关闭;a 图中当鼠入内吃食时,扯动细线,B 端落地,重力势能转化为动能。c 图中当老鼠爬上木板去 A 端吃食时,超越木板的重点,木板失去平衡而使鼠掉入缸内。

3、实验探究题

13. 在研究物体的重力势能与什么原因有关的实验中,小民使用三个体积相同而水平不一样的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下,然后察看在松软的花泥上砸出的痕迹,从而判断重力势能的大小,实验过程及现象如图所示。

 比较图、、可知:____________________

__________。

 比较图、、可知:____________________

__________。

13. 答案 重力势能的大小与物体的水平有关,在物体所处高度肯定时,水平越大,重力势能越大  物体的水平肯定时,高度越高,物体的重力势能越大

分析  实验、、中三个小球的体积、所处高度相同,但水平不同,钢球的水平最大,木球的水平最小。发现钢球砸出的痕迹最深,说明重力势能的大小与物体的水平有关,在物体所处高度肯定时,水平越大,重力势能越大。比较、、实验,三次小球的水平相同,但所处高度不同,小球所处高度越高,落下来砸出的痕迹越深,说明小球具备的重力势能越大,可得出结论:物体的水平肯定时,高度越高,物体的重力势能越大。

为了探究物体动能大小与什么原因有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。图甲是让不同水平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;图乙是让水平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。

若要探究动能大小与速度的关系,应选择图____________________进行实验。木块在水平面上滑动时,遭到水平面的摩擦力____________________,克服摩擦力做功的功率____________________。

本实验装置的水平面假如绝对光滑,还能得出结论吗?____________________,缘由是____________________。

答案 乙 不变 变小 不可以 木块做匀速直线运动

分析 若要探究动能大小与速度的关系,控制物体的水平不变,改变物体的速度,应选择图乙进行实验。木块在水平面上滑动时,遭到水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与重压大小和接触面粗糙程度有关,二者不变,滑动摩擦力大小不变;由克服摩擦力做功的功率 P=fv 可知,滑动摩擦力 f 大小不变,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;假如水平面绝对光滑,小球推木块运动时,木块不受摩擦力,由牛顿第肯定律可知木块将永远运动下去;木块通过的距离没办法确定,做功的多少也没办法确定,所以小球动能的大小就没办法比较。

如图,被压缩的弹簧在放松后能把压在上面的砝码举起,对砝码做功,说明被压缩的弹簧具备弹性势能。

依据你的经验,试猜想弹簧的弹性势能与____________________、____________________有关。

为了验证你的猜想,可以设计实验来探究:你所需实验器材有____________________,简要写出探究的办法和步骤。

答案 弹性形变的大小 弹簧的材料 不同长度的细绳、不同材料的弹簧,火柴、砝码、直尺,固定架

探究办法和步骤是:①分别用不同长度的细绳固定同一个弹簧架,把砝码放在支架顶端,然后用火柴烧断细绳,通过直尺测量出砝码上升的高度,高度越高,弹性势能越大;

②用同样长度的细绳分别固定不一样的弹簧架,把砝码放在支架顶端,然后用火柴烧断细绳,通过直尺测量出砝码上升的高度,高度越高,弹性势能越大;

③结论:弹簧的弹性势能与弹性形变的大小有关,形变量越大,弹性势能越大;弹簧的弹性势能与弹簧的材料有关,不一样的弹簧弹性势能也不同。

4、解答卷

16.2017 年 4 月 8 日在永新开往南昌的高速公路上,一赣 A 牌照的客车上一名乘客,随手往窗外扔了一个空化妆品小瓶, 结果砸坏了跟在后面行驶的一辆赣 M 牌照进口宝马车的前大灯。经交警处置,乘客赔了一万三千多元维修费。请依据你学过的物理常识进行剖析:为何空化妆品小瓶会对后面的车导致风险?

答案 见分析

分析 迅速行驶的汽车中抛出的空化妆品小瓶和汽车一样有非常大的速度,所以小瓶具备非常大的动能,小瓶砸到宝马车灯时, 会将车灯砸坏,假如砸到人可能致人死亡。